JP6764874B2 - 黒色樹脂組成物、黒色樹脂硬化膜付きポリイミドとその製造方法および黒色樹脂硬化膜を用いたフレキシブルプリント配線基板 - Google Patents

黒色樹脂組成物、黒色樹脂硬化膜付きポリイミドとその製造方法および黒色樹脂硬化膜を用いたフレキシブルプリント配線基板 Download PDF

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Description

本願発明は、黒色樹脂組成物、黒色樹脂硬化膜付きポリイミドとその製造方法および黒色樹脂硬化膜を用いたフレキシブルプリント配線基板に関するものである。
一般的に携帯電話やデジタルカメラなどの小型機器等に搭載されるフィルム状のプリント配線板(以下、フレキシブルプリント配線板と略記する。)は、(1)銅貼積層板の回路形成工程、(2)カバーレイ及びカバーコートによる回路基板の保護工程、(3)銅箔露出部や部品実装部分に金メッキ処理などを行う表面処理工程、(4)補強版を張り合わせる工程、(5)打ち抜きなどの外形加工工程を経ることによって製造される。その後、用途に応じて(6)銅箔露出部や部品実装部分に様々な表面処理工程が選択され、スイッチの接点や異方性導電膜(ACF)接続端子を有するフレキシブルプリント配線板には金メッキ処理が施され、高密度実装を行うフレキシブルプリント配線板においては金メッキ処理や防錆(OSP)処理が施される。
特に、フレキシブルプリント配線板の(2)カバーレイ及びカバーコートによる回路基板の保護工程としては、回路基板上に絶縁性、耐熱性、耐溶剤性、難燃性などに優れる感光性樹脂組成物をフィルム状で貼り付けまたは液状で塗布し、感光性樹脂組成物の皮膜を形成した後、写真技術により露光、現像、加熱を行うことで、微細なパターン(絶縁膜)を容易に形成し、回路基板の保護を行う。
カバーレイとしてはポリイミドフィルム等に接着剤を塗布して得られるカバーレイフィルムが用いられてきた。このカバーレイフィルムをフレキシブル回路基板上に接着する場合、回路の端子部や部品との接合部に予めパンチングなどの方法により開口部を設け、位置合わせをした後に熱プレス等で熱圧着する方法が一般的であるが、薄いカバーレイフィルムに高精度な開口部を設けることは困難である。また、張り合わせ時の位置合わせは手作業で行われる場合が多いため作業性や位置精度も悪く、不要部分までカバーレイフィルムが貼り付けられるために廃棄部分が多くコストにも問題を抱えている。一方、コストに有利なカバーコートとしてはソルダーレジスト等が用いられ、特に微細な加工が必要な場合は、感光性機能を有するソルダーレジストが好ましく用いられている。
また、フレキシブルプリント配線板の薄型化が進むにつれて各部材により高い難燃性が求められるようになり、加工性や実装性を損なわずかつ熱プレスなどの加工工程や長期使用した際に絶縁膜表面にブリードアウトしないように難燃剤を選択して処方設計することも求められている。
近年、電子機器の小型化が進むことでプリント配線板はより高精細で複雑になり、回路パターンの設計情報を保護する目的や光反射による画像ノイズ等を防ぐ目的で回路基板用の表面保護材料であるカバーレイフィルムや感光性ソルダーレジストを黒色に着色して隠蔽性を付与する試みがなされている。
特に感光性ソルダーレジストにおいては、感光性、柔軟性、耐熱性、めっき耐性と黒色度や隠蔽性を両立させることが重要となり、これら特性を発現するこができる種々の提案がなされている。例えば、充分な黒色度を有しつつ解像性にも優れる黒色感光性ソルダーレジストが提案されている(例えば、特許文献1、2参照。)。
さらに、最近ではプリント配線板の高密度化や多層化の要求が増え、基材表面回路の凹凸や段差部分などでも被覆性に優れ、かつ、回路銅箔上でもポリイミド等のベース材上においても、加工特性を損なわずに従来通りの特性を発現することが求められている。特に、液状で塗布される感光性ソルダーレジストでは段差による厚み変動が大きくなることから多層化に対応するためは膜厚に関係なく加工できる必要がある。最近のプリント配線板に対応するために30μm以上の膜厚でもパターン形状の良好な感光性樹脂組成物に関する提案がなされている。最近のプリント配線板に対応するために30μm以上の膜厚でもパターン形状の良好な感光性樹脂組成物に関する提案がなされている(例えば、特許文献3参照。)。
当然、隠蔽性に優れた黒色感光性樹脂組成物を使用した場合には、添加されている着色剤が光を吸収又は反射することによって底部まで光を透過することがさらに困難になり光硬化性を十分担保できない場合がある。そこで、特定の着色剤や光重合開始剤などを用いた感光性フィルムや、より高感度な光重合開始剤およびそれを用いた感光性ソルダーレジストや特定の顔料を用いた感光性ソルダーレジストが提案されている(例えば、特許文献4〜6参照。)。
特開2008−257045号公報 特開2010−091876号公報 特許5586729 特開2013−080206号公報 WO2012/045736 特開2013−061457号公報
しかしながら、上記特許文献1〜6に記載の技術は、実装工程において金メッキ薬液やフラックスハンダに対して十分に形状と密着性を保持でき、難燃性に優れかつ隠蔽性の高い黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを得るという目的において、十分ではなかった。
本発明の課題は、実装工程において金メッキ薬液やフラックスハンダに対して十分に形状と密着性を保持でき、難燃性に優れかつ隠蔽性の高い黒色樹脂硬化膜付きポリイミド、及びその製造方法、並びに該黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを有するフレキシブルプリント配線板を得ることにある。
本願発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の一実施形態は、以下の構成である。
〔1〕ポリイミド上に厚み40〜70μmで黒色樹脂組成物を硬化して、黒色樹脂硬化膜を得る工程を含むことを特徴とする黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法であって、
前記黒色樹脂硬化膜を得る工程が、現像設備のスプレーインパクト0.10〜10.0kg/cmで前記黒色樹脂組成物を加工する工程を含み、
前記黒色樹脂硬化膜の断面において、前記ポリイミドの表面に対して、前記黒色樹脂硬化膜と前記ポリイミドとの基材密着端部(E)を通る垂線(L)を引いた場合に、前記垂線(L)と前記黒色樹脂硬化膜の頂上部分との交点から該頂上部分の端部までの距離(U)が25μm以下であることを特徴とする黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
〔2〕少なくとも、(a)カルボキシル基含有感光性樹脂、(b)光重合開始剤、(c)着色剤、(d)有機微粒子および(e)ホスフィン酸塩化合物を含有することを特徴とする黒色樹脂組成物であって、
前記(a)カルボキシル基含有感光性樹脂がビスフェノールA構造、ビスフェノールF構造、ビフェノール構造、ビフェノールノボラック構造、ビスキシレノール構造、ビフェニルノボラック構造およびウレタン構造から選ばれる1種以上の部分構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂であり、
前記(b)光重合開始剤が下記一般式(1)もしくは下記一般式(2)で表される構造を有する光重合開始剤であるか、または、下記一般式(1)で表される構造を有する光重合開始剤と下記一般式(2)で表される構造を有する光重合開始剤とを組み合わせた光重合開始剤であり、
前記(c)着色剤が少なくともペリレン系着色剤及び/又はフタロシアニン系着色剤を含有し、
前記黒色樹脂組成物を硬化して得られた黒色樹脂硬化膜の厚みが20μmのときに、黒色度L値が10〜30であることを特徴とする黒色樹脂組成物。
Figure 0006764874
Figure 0006764874
〔3〕少なくとも、(a)カルボキシル基含有感光性樹脂、(b)光重合開始剤、(c)着色剤、(d)有機微粒子および(e)ホスフィン酸塩化合物を含有することを特徴とする黒色樹脂組成物であって、
前記(a)カルボキシル基含有感光性樹脂がビスフェノールA構造、ビスフェノールF構造、ビフェノール構造、ビフェノールノボラック構造、ビスキシレノール構造、ビフェニルノボラック構造およびウレタン構造から選ばれる1種以上の部分構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂であり、
前記(b)光重合開始剤が下記一般式(1)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤及び下記一般式(2)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤、または、下記一般式(2)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤及び下記一般式(11)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤、の二種類のオキシムエステル系光重合開始剤を組み合せた光重合開始剤であって、下記一般式(1)または下記一般式(11)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤の添加量(X)と下記一般式(2)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤の添加量(Y)との関係が、X:Y=0.1:0.9〜0.9:0.1であり、
前記(c)着色剤が少なくともペリレン系着色剤及び/又はフタロシアニン系着色剤を含有し、
前記黒色樹脂組成物を硬化して得られた黒色樹脂硬化膜の厚みが20μmのときに、黒色度L*値が10〜30であることを特徴とする黒色樹脂組成物。
Figure 0006764874
Figure 0006764874
Figure 0006764874
本願発明により、実装工程において金メッキ薬液やフラックスハンダに対して十分に形状と密着性を保持でき、難燃性に優れかつ隠蔽性の高い黒色樹脂硬化膜付きポリイミド、及びその製造方法、並びに該黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを有するフレキシブルプリント配線板を提供することができる。
黒色樹脂硬化膜付きポリイミド断面の模式図である。 黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを表面から観察した模式図である。 ポリイミドフィルムの反り量を測定している模式図である。
本発明の一実施形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、以下に説明する各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能である。また、異なる実施形態及び/又は実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態及び/又は実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された学術文献及び特許文献の全てが、本明細書中において参考文献として援用される。また、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A〜B」は、「A以上(Aを含みかつAより大きい)B以下(Bを含みかつBより小さい)」を意図する。
本発明者らが鋭意検討した結果、上述した特許文献1〜6の技術が開示されている。しかしながら、特許文献1及び2では、膜厚が40μm以上になると極端に基材との密着性が低下し、加工条件を調整してもアンダーカットは大きく、多層化の要求を満足する加工特性を得ることはできなかった。
特許文献3では、回路パターンを隠蔽するまで黒色着色剤を添加した場合には膜厚が40μm以上になると、特にポリイミド上での密着性が低下し、加工条件を調整してもアンダーカットは大きなままであった。
さらに、特許文献4および5では、特定構造の光重合開始剤を用いることによって膜厚が100μm程度でも底部硬化性に優れることが報告されているが、例えば、12.5μmのポリイミド上に片面塗工で30μm以上形成するような場合では十分な難燃性は得られなかった。さらに、黒色着色剤を添加した場合には底部硬化に必要な露光量が増加するために、表面硬化との差が大きくなり、アンダーカットは大きくなった。
特許文献6では、チタンブラックと赤色顔料とを同時に用いて光学濃度を調製することで、レジストの光感度を向上することができるが、20μm以下の膜厚では隠蔽性に劣り、隠蔽性を改善するために顔料を増量した場合には底部硬化に必要な露光量が増加するために、表面硬化との差が大きくなり、特にポリイミド上でアンダーカットは大きくなった。
さらに重要なことは、本願発明者らは、特許文献1〜6の全てにおいて現像工程中の現像液の衝撃力(スプレーインパクト)を適切に調整しなければ40μm未満の厚みであってもアンダーカットが大きくなり、著しく密着性を損なうものであることを見出した。
以上のように、黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを製造するための従来技術は、いずれも、実装工程における金メッキ薬液やフラックスハンダに対する十分な形状と密着性との保持の点、及び、難燃性と隠蔽性との点、において問題があった。従って、実装工程において金メッキ薬液やフラックスハンダに対して十分に形状と密着性を保持でき、難燃性に優れかつ隠蔽性の高い黒色樹脂硬化膜付きポリイミド、及びその製造方法、並びに該黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを有するフレキシブルプリント配線板を得るには至っておらず、未だ課題を有するものであった。
本発明者は、このような課題を解決すべく、本発明を完成させた。具体的には、本願発明者らは、少なくとも、ポリイミド上に厚み40〜70μmで黒色樹脂組成物を硬化して、黒色樹脂硬化膜を得る工程を含むことを特徴とする黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法であって、前記黒色樹脂硬化膜を得る工程が、現像設備のスプレーインパクト0.10〜10.0kg/cmで前記黒色樹脂組成物を加工する工程を含み、前記黒色樹脂硬化膜の断面において、前記ポリイミドの表面に対して、前記黒色樹脂硬化膜と前記ポリイミドとの基材密着端部(E)を通る垂線(L)を引いた場合に、前記垂線(L)と前記黒色樹脂硬化膜の頂上部分との交点から該頂上部分の端部までの距離(U)が25μm以下であることを特徴とする黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法を提供することができることを見出した。さらに、黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法によって製造された黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを有するフレキシブルプリント配線基板の構成をとることによって、実装工程において金メッキ薬液やフラックスハンダに対して十分に形状と密着性を保持でき、難燃性に優れかつ隠蔽性の高い黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを有するフレキシブルプリント配線板を提供することができることを見出した。
また、距離(U)について、図1を用いて説明すると、距離(U)は、ポリイミドBの表面に対して、黒色樹脂硬化膜AとポリイミドBとの基材密着端部(E)を通る垂線(L)を引いた場合に、前記垂線(L)と前記黒色樹脂硬化膜Aの頂上部分との交点から該頂上部分の端部までの距離である。なお、ポリイミドBの表面に対して、黒色樹脂硬化膜AとポリイミドBとの基材密着端部(E)を通る垂線(L)を引くとは、換言すれば、ポリイミドBの表面に対して垂直であり、かつ基材密着端部(E)を通る垂線(L)を引くことを意図している。
本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂硬化膜付きポリイミドは、各種特性に優れることを本発明者らは見出したが、これは以下の理由によるものではないかと推測している。
実装工程における金メッキ薬液やフラックスハンダに対する耐性には硬化膜の形状、すなわちポリイミドとの接着面積が十分に大きいことと、硬化膜とポリイミドとの密着性が十分に大きいこととが重要である。しかしながら、隠蔽性が高くかつ厚み40〜70μmであり、さらに線幅が細く長い硬化膜においては、添加されている着色剤やフィラーの光吸収、光散乱などの影響によって光エネルギーは底部にいくほど減少し、光重合開始剤の反応に必要な光エネルギーが不足する傾向にある。銅箔上に黒色樹脂組成物の膜を形成した場合、黒色樹脂組成物を透過した光が銅箔面で反射し、銅箔との界面近傍の黒色樹脂組成物の光硬化を進行させる。一方、ポリイミド上に黒色樹脂組成物の膜を形成した場合、ポリイミドフィルム自体が光を吸収するためポリイミドからの反射光は弱くなる。そのため、さらに黒色樹脂組成物の膜とポリイミドとの界面近傍では光硬化反応が進行しにくくなる。上述の通り、特にポリイミドとの界面近傍では光硬化反応が進行しにくい状態であるために、ポリイミドとの密着性が不十分になりやすいことを見出した。
本願発明者らは、ポリイミドとの界面の密着性を改善するためには、現像工程での条件をシビアに管理することが重要であり、一般的に現像工程で管理されているスプレー圧ではなく被現像体へのスプレーインパクトを算出し、0.10〜10.0kg/cmの範囲に管理することにより黒色樹脂硬化膜の断面において、図1に示したような、前記ポリイミドBの表面に対して、黒色樹脂硬化膜AとポリイミドBとの基材密着端部(E)を通る垂線(L)を引いた場合に、垂線(L)と前記黒色樹脂硬化膜Aの頂上部分との交点から該頂上部分の端部までの距離(U)が、25μm以下である黒色樹脂硬化膜付きポリイミドが得られ、実装工程において金メッキ薬液やフラックスハンダに対して十分に形状と密着性を保持できることを見出した。
従来、感光性ソルダーレジストの現像工程を管理するためにスプレー圧で管理が行われているが、実際にはスプレーノズルの形状やスプレーノズルから被現像体までの距離は様々であることや、スプレー圧を変更することによって単に圧力だけではなくノズルからの現像液の噴角なども変化するために被現像体に与えられるスプレーインパクト(衝撃力)はリニアに管理出来ていなかった。複雑で高精細な現像性が求められる感光性ソルダーレジストにおいてスプレーインパクトの大小は現像液の対流状況を左右するため、適正な管理を行わない場合には過現像や現像不良が発生し、特に圧膜においては底部ほど光硬化性が損なわれやすく、僅かな対流状況の違いによって所望のパターン形状を得ることが難しかった。
さらに、黒色樹脂組成物に添加される樹脂、光重合開始剤、着色剤およびフィラー、または得られる黒色樹脂硬化膜の色調などの選択によってさらに優れた効果を奏するものである。
以下、本願発明の一実施形態について、黒色樹脂硬化膜付きポリイミドおよび製造方法、黒色樹脂組成物の組成、金メッキ処理工程および金メッキ耐性試験、フラックス耐性試験およびその他の測定方法について説明する。
[黒色樹脂硬化膜付きポリイミド]
本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂硬化膜付きポリイミドとは、ポリイミド上に、厚み40〜70μmで黒色樹脂組成物を硬化して得られた黒色樹脂硬化膜を有する黒色樹脂硬化膜付きポリイミドであって、前記黒色樹脂組成物を硬化して得られた黒色樹脂硬化膜が現像設備のスプレーインパクト0.10〜10.0kg/cmで加工されたものであって、前記黒色樹脂硬化膜の断面が図1に示したように、ポリイミドBの表面に対して、黒色樹脂硬化膜AとポリイミドBとの基材密着端部(E)を通る垂線(L)を引いた場合に、垂線(L)と黒色樹脂硬化膜Aの頂上部分との交点から該頂上部分の端部までの距離(U)が、25μm以下であれば特に限定されるものではない。なお、本明細書において、「ポリイミド」と、「ポリイミドフィルム」とは、同じ意味で用いられる。
本願発明の一実施形態に係るポリイミドとは、一般的に酸無水物とジアミンとを反応することによって得られたイミド骨格を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸との縮合重合体、芳香族ジアミンとビスマレイミドとの付加重合体であるビスマレイミド樹脂、アミノ安息香酸ヒドラジドとビスマレイミドとの付加重合体であるポリアミノビスマレイミド樹脂、ジシアネート化合物とビスマレイミド樹脂とにより構成されるビスマレイイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性ポリイミド等が挙げられ、より具体的には株式会社カネカ製ポリイミドフィルム、アピカル12.5AH、アピカル25NPI、アピカル25NPI、アピカル50NPI、PIXEO BP、PIXEO BP−S、東レデュポン社製ポリイミドフィルム、カプトン40EN、カプトン50EN、80EN、100EN、150EN、200EN、カプトンH、カプトンV、カプトンEN−S、宇部興産株式会社製ポリイミドフィルム、ユーピレックス12.5S、ユーピレックス7.5S、ユーピレックス12.5CA、ユーピレックス8CA、ユーピレックスVT、タイマイド・テクノロジー社製ポリイミド、TH−012、TH−025、TH−050、TH−075、TL−012などが挙げられる。
また、本願発明の一実施形態におけるポリイミドとしてフレキシブルプリント配線板に使用される回路基板内に存在するポリイミドを用いることもできる。このような回路基板内に存在するポリイミドは、例えば、上記ポリイミドフィルムと銅箔とを張り合わせた銅貼積層板を用いて製造することができる。ポリイミドフィルムと銅箔との張り合わせには接着剤を用いるものと接着剤を用いないものなどを選択することができ、接着剤を用いないものにはキャスト法、ラミネート法又はメタライズ法を選択することができる。その後、必要に応じてサブトラクト法(例えば、ビアホール加工工程、デスミア処理工程、ビアメッキ工程、エッチングレジスト形成工程、エッチング工程およびレジスト除去工程の順番に回路形成を行う方法)によって回路形成をすることで回路基板内にポリイミド部分ができる。
また、本願発明の一実施形態に係る回路基板の別の製造方法によって回路基板内にポリイミド部分を作製する方法はセミアディティブ法(ポリイミドフィルムなどのベースフィルムにニニッケルクロムなどのシード層を設け、銅のスパッタ層を設けた後電解銅メッキを施す。その後、エッチングレジスト形成工程、露光工程、現像工程、銅メッキ工程およびメッキレジスト除去工程の順に回路形成を行う方法)を選択することもできる。その後、回路基板を粗化処理した後に使用することもできる。
また、回路基板の粗化方法としては、バフ研磨、スクラブ研磨、又は、グラインダー研磨等の物理的研磨やマイクロエッチング剤を用いる化学的研磨等が挙げられる。特に微細パターンを有する基板の処理にはマイクロエッチングが好ましい。マイクロエッチング剤としては、硫酸・過酸化水素系を主成分とするエッチング剤、塩化鉄(III)や硫酸鉄(III)が主成分のエッチング剤、又は、有機酸系のエッチング剤等を用いることができる。このようなマイクロエッチング剤としては、メック株式会社製メックエッチボンドSTZ−3100、STL−3300、CZ−8100、CZ−8101、メックVボンドBO−7780V、BO−7790V、メックブライトCB−5004、CB−5530、SF−5420、CA−91Y,CB−801Y,CB−5602AYなどが挙げられる。
さらに、前記回路基板の銅箔が防錆層及び/又は、有機又は無機プライマー層を有していてもよい。また、防錆層およびプライマー層の効果を同時に有するものも含まれる。このような防錆剤、プライマー処理剤としては、メック株式会社製メックエッチボンドCL−8300、CL−8301、メックブライトCAU−5232Cなどが挙げられる。防錆処理及びプライマー処理の方法としては回路基板を薬液に浸漬する方法やスプレーにて噴霧する方法などが挙げられる。さらにシランカップリング剤などによって黒色樹脂硬化膜の密着付与性を向上させるような表面処理を行ってもよい。
黒色樹脂硬化膜の厚みは、黒色樹脂硬化膜を用いたフレキシブルプリント配線基板に、部品を実装後に十分な接続信頼性が確保でき、かつ、ハンダ流出による該部品の実装不具合を防止する観点から、40〜70μmであることが好ましく、45〜65μmであることがより好ましく、50〜60μmであることがさらに好ましい。
上記距離(U)は、黒色樹脂硬化膜と基材との十分な密着性を確保し、加工工程において発生する外部応力、並びに、薬液及びハンダなどの処理液による化学変化などに耐えうるソルダーダムとしての機能を黒色樹脂硬化膜が果たす観点から、25μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがより好ましく、15μm以下であることがさらに好ましく、10μm以下であることが特に好ましい。
さらに、黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの黒色樹脂組成物を硬化して得られた黒色樹脂硬化膜の線幅(w)及び線長(W)は特に限定されるものではない。線幅(w)は、より高密度に部品を実装したフレキシブル基板(FPC)を製造する観点から、100μm以下であることが好ましく、75μm以下であることがより好ましく、50μm以下であることがさらに好ましい。線長(W)は、部品又は他の回路基板と、黒色樹脂硬化膜を用いたフレキシブルプリント配線基板との十分な接続信頼性を確保する観点から、500μm以上であることが好ましく、1000μm以上であることがより好ましく、1500μm以上であることがさらに好ましく、2000μm以上であることが特に好ましい。
本明細書における、線幅(w)及び線長(W)について、図2を用いて説明する。図2のAは黒色樹脂硬化膜であり、Bはポリイミドである。図2に示すように、線幅(w)は、黒色樹脂硬化膜Aの、ポリイミドB間の距離であり、線長(W)は、黒色樹脂硬化膜Aの、ポリイミドBに挟まれた領域の、線幅に垂直な方向の距離である。
[スプレーインパクト]
本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂硬化膜を作製するための現像設備のスプレーインパクトは単位時間に与えられる物体の運動量として下記式で理論値を算出することが出来る。
現像設備の噴射口の理論スプレーインパクト(I)=0.024×Q×√P
ここで、
I:スプレーインパクト(kg/cm
Q:現像液の流速(L/s)
P:スプレー圧力(MPa)
をそれぞれ示す。
さらに、噴射ノズル形状によっても被現像体へのスプレーインパクトは異なるため、噴射ノズル開口面積を噴射口から被現像体までの噴射距離および噴射角から求めた噴射面積で割って求められた減少率に噴射口の理論スプレーインパクトを乗じて理論値を導く必要がある。また、スプレーインパクトを測定する他の方法としては、被現像体上に積算圧力計などを設置し直接計測してもよい。
本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂硬化膜を作製するための現像設備のスプレーインパクトは0.10〜10.0kg/cmであり、好ましくは0.50〜7.0kg/cmであり、さらに好ましくは0.50〜5.0kg/cmである。この範囲を下回ると黒色樹脂組成物の現像性が低下し、基材表面に残渣が発生するなどの問題が発生する。この範囲を上回ると黒色樹脂組成物を硬化して得られる黒色樹脂硬化膜のアンダーカットが大きくなり密着性を維持できなくなり現像中に剥離が発生する。
[黒色樹脂組成物]
本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂組成物とは、ポリイミド上に、厚み40〜70μmで塗布し、現像設備のスプレーインパクト0.10〜10.0kg/cmで加工された際に、図1に示したような、ポリイミドBの表面に対して、黒色樹脂硬化膜AとポリイミドBとの基材密着端部(E)を通る垂線(L)を引いた場合に、垂線(L)と黒色樹脂硬化膜Aの頂上部分との交点から該頂上部分の端部までの距離(U)が25μm以下である黒色樹脂硬化膜が得られる黒色樹脂組成物であれば特に限定されるものではない。
さらに、前記黒色樹脂組成物が少なくとも、(a)カルボキシル基含有感光性樹脂、(b)光重合開始剤および(c)着色剤を含有することが好ましい。
さらに好ましくは、本願発明の一実施形態は、少なくとも(a)〜(c)成分に加え、(d)有機微粒子および(e)ホスフィン酸塩化合物を含有することを特徴とする黒色樹脂組成物であって、(a)カルボキシル基含有感光性樹脂がビスフェノールA構造、ビスフェノールF構造、ビフェノール構造、ビフェノールノボラック構造、ビスキシレノール構造、ビフェニルノボラック構造およびウレタン構造から選ばれる1種以上の部分構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂であり、(b)光重合開始剤が後述の一般式(1)もしくは一般式(2)で表される構造を有する光重合開始剤であるか、または、一般式(1)で表される構造を有する光重合開始剤と一般式(2)で表される構造を有する光重合開始剤とを組み合わせた光重合開始剤であり、(c)着色剤が少なくともペリレン系着色剤及び/又はフタロシアニン系着色剤を含有し、黒色樹脂組成物を硬化して得られた塗膜厚みが20μmのときに、黒色度L値が10〜30の黒色樹脂組成物である。
また、本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂組成物は全ての成分を含めた固形分に対してカルボキシル基及び水酸基の合計が0.05〜3.00mol/kg、不飽和二重結合基の合計が0.20〜4.00mol/kgに管理されていることが好ましい。
以下、各種成分について詳細に説明する。
[(a)カルボキシル基含有感光性樹脂]
(a)カルボキシル基含有感光性樹脂は、構造中に少なくとも1つのカルボキシル基を含有し、光や熱によって発生したラジカルにより化学結合が形成される化合物であれば、特に限定されない。(a)カルボキシル基含有感光性樹脂は、絶縁性、耐熱性、柔軟性、及びクラック耐性の観点から、ビスフェノールA構造、ビスフェノールF構造、ビフェノール構造、ビフェノールノボラック構造、ビスキシレノール構造、ビフェニルノボラック構造およびウレタン構造から選ばれる1種以上の部分構造を有することが好ましい。(a)カルボキシル基含有感光性樹脂はまた、粘度及びチクソトロピックスインデックスを任意にコントロールし易くかつ現像性や感光性を付与する観点から、有機溶媒に対して可溶性であり、2つ以上のモノマーが重合反応してできる化合物であって、分子量1,000以上、1,000,000以下のポリマーであることが好ましい。その中でも光重合開始剤により化学結合が形成される化合物であり、分子内に不飽和二重結合を少なくとも1つ有する化合物であることがより好ましい。さらには、上記不飽和二重結合は、アクリル基(CH=CH−基)、メタアクリロイル基(CH=C(CH)−基)もしくはビニル基(−CH=CH−基)であることが好ましい。
本願発明の一実施形態に係る(a)カルボキシル基含有感光性樹脂は上記特性を有していれば特に限定されないが、例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、フェノールのボラック型、クレゾールノボラック型等の各種エポキシ樹脂を、不飽和基を含有するモノカルボン酸で変性した後、飽和又は不飽和基を含有する多塩基酸無水物で酸変性した酸変性のアクリル(メタクリル)樹脂、水酸基含有アクリル(メタクリル)樹脂とイソシアナート化合物との反応で得られるウレタン変性のアクリル(メタクリル)樹脂、水酸基含有アクリル(メタクリル)樹脂とカルボキシル基含有化合物との反応で得られるポリエステル変性のアクリル(メタクリル)樹脂などが挙げられる。
尚、(a)カルボキシル基含有感光性樹脂としては、1種を使用することも可能であるが、2種以上を併用することが、光硬化後の絶縁膜(黒色樹脂硬化膜)の耐熱性を向上させる上で好ましい。
上記有機溶媒とは、特に限定されないが、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミドなどのホルムアミド系溶媒、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミドなどのアセトアミド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドンなどのピロリドン系溶媒、あるいはヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトンなどを挙げることができる。さらに必要に応じて、これらの有機極性溶媒とキシレンあるいはトルエンなどの芳香族炭化水素とを組み合わせて用いることもできる。
更に、例えばメチルモノグライム(1,2-ジメトキシエタン)、メチルジグライム(ビス(2-メトキシエテル)エーテル)、メチルトリグライム(1,2-ビス(2-メトキシエトキシ)エタン)、メチルテトラグライム(ビス[2-(2-メトキシエトキシエチル)]エーテル)、エチルモノグライム(1,2-ジエトキシエタン)、エチルジグライム(ビス(2-エトキシエチル)エーテル)、ブチルジグライム(ビス(2-ブトキシエチル)エーテル)等の対称グリコールジエーテル類、メチルアセテート、エチルアセテート、イソプロピルアセテート、n―プロピルアセテート、ブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブ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(別名、カルビトールアセテート、酢酸2-(2-ブトキシエトキシ)エチル))、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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メチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、1,3―ブチレングリコールジアセテート等のアセテート類や、ジプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、プロピレングリコールn−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、トリピレングリコールn−プロピルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、1,3―ジオキソラン、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールものエチルエーテル等のエーテル類の溶剤が挙げられる。
有機溶媒に対して可溶性となる指標である有機溶媒溶解性は、有機溶媒100重量部に対して溶解する樹脂の重量部として測定することが可能であり、有機溶媒100重量部に対して溶解する樹脂の重量部が5重量部以上であれば有機溶媒に対して可溶性とすることができる。有機溶媒溶解性測定方法は、特に限定されないが、例えば、有機溶媒100重量部に対して樹脂を5重量部添加し、40℃で1時間攪拌後、室温まで冷却して24時間以上放置し、不溶解物や析出物の発生なく均一な溶液であることを確認する方法で測定することができる。
本願発明の一実施形態に係る(a)カルボキシル基含有感光性樹脂の重量平均分子量は、1,000以上、1,000,000以下であることが好ましく、1,500以上、100,000以下であることがより好ましく、2,000以上、50,000以下であることがさらに好ましく、3,000以上、25,000以下であることが特に好ましい。該重量平均分子量は例えば、以下の方法で測定することができる。
(重量平均分子量測定)
使用装置:東ソーHLC−8220GPC相当品
カラム :東ソー TSK gel Super AWM−H(6.0mmI.D.×15cm)×2本
ガードカラム:東ソー TSK guard column Super AW−H
溶離液:30mM LiBr+20mM H3PO4 in DMF
流速:0.6mL/min
カラム温度:40℃
検出条件:RI:ポラリティ(+)、レスポンス(0.5sec)
試料濃度:約5mg/mL
標準品:PEG(ポリエチレングリコール)。
上記範囲内に重量平均分子量を制御することにより、得られる黒色樹脂硬化膜の柔軟性、耐薬品性が優れるため好ましい。重量平均分子量が1,000以下の場合は、柔軟性や耐薬品性が低下する場合があり、重量平均分子量が1,000,000以上の場合は樹脂組成物の粘度が高くなる場合がある。
上記重合反応としては例えば、連鎖重合、逐次重合、リビング重合、付加重合、重縮合、付加縮合、ラジカル重合、イオン重合、カチオン重合、アニオン重合、配位重合、開環重合、共重合などが挙げられる。
本願発明の一実施形態における(a)カルボキシル基含有感光性樹脂は、(a)成分、(b)成分、(c)成分及びその他の成分の合計100重量部に対して、10〜70重量部となるように配合されていることが、樹脂組成物の感光性やポリイミドとの密着性が向上する点で好ましい。
(a)カルボキシル基含有感光性樹脂が上記範囲よりも少ない場合には、黒色樹脂硬化膜の耐アルカリ性が低下すると共に、露光・現像したときのコントラストが付きにくくなる場合がある。また、(a)カルボキシル基含有感光性樹脂が上記範囲よりも多い場合には、樹脂組成物を基材上に塗布し、溶媒を乾燥させることにより得られる塗膜のべたつきが大きくなるため生産性が低下し、また架橋密度が高くなりすぎることにより黒色樹脂硬化膜が脆く割れやすくなる場合がある。上記範囲内にすることで露光・現像時の解像度を最適な範囲にすることが可能となる。
[(b)光重合開始剤]
本願発明の一実施形態における(b)光重合開始剤とは、UV光、レーザー光およびLED光などの特定波長におけるエネルギーまたはエネルギーの組合せによって活性化し、ラジカル重合性基の反応を開始・促進させる化合物である。
本願発明の一実施形態に係る(b)成分は、上記特性を有する化合物であれば特に限定はされないが、例えば、ミヒラ−ズケトン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’,4’’−トリス(ジメチルアミノ)トリフェニルメタン、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ジイミダゾール、アセトフェノン、ベンゾイン、2−メチルベンゾイン、ベンゾインメチルエ−テル、ベンゾインエチルエ−テル、ベンゾインイソプロピルエ−テル、ベンゾインイソブチルエ−テル、2−t−ブチルアントラキノン、1,2−ベンゾ−9,10−アントラキノン、メチルアントラキノン、チオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジアセチルベンジル、ベンジルジメチルケタ−ル、ベンジルジエチルケタ−ル、2(2’−フリルエチリデン)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン、2[2’(5’’−メチルフリル)エチリデン]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン、2(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン、2,6−ジ(p−アジドベンザル)−4−メチルシクロヘキサノン、4,4’−ジアジドカルコン、ジ(テトラアルキルアンモニウム)−4,4’−ジアジドスチルベン−2,2’−ジスルフォネ−ト、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−ケトン、ビス(n5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、ヨード二ウム,(4−メチルフェニル)[4−(2−メチルプロピル)フェニル]−ヘキサフルオロフォスフェート(1−)、エチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、2−エチルヘキシル−4−ジメチルアミノベンゾエート、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−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシオム)、9H−チオキサンテン−2−カルボキシアルデヒド 9−オキソ−2−(O−アセチルオキシム)などが挙げられる。上記(b)成分は適宜選択することが望ましく、1種以上を混合させて用いることが望ましい。
本願発明の一実施形態にかかる(b)成分は、(a)成分及び分子内に少なくとも1つ以上のアクリル基(CH=CH−基)、メタアクリロイル基(CH=C(CH)−基)もしくはビニル基(−CH=CH−基)を含有する成分100重量部対して、0.1〜20重量部となるように配合されていることが好ましく、0.2〜10重量部がさらに好ましい。上記配合割合にすることで黒色樹脂組成物の感光性が向上するので好ましい。(b)成分が上記範囲よりも少ない場合には、光照射時のラジカル重合性基の反応が起こりにくく、硬化が不十分となることが多い場合がある。また、(b)成分が上記範囲よりも多い場合には、光照射量の調整が難しくなり、過露光状態となる場合がある。そのため、光硬化反応を効率良く進めるためには上記範囲内に調整することが好ましい。
本願発明の一実施形態における(b)光重合開始剤として、好ましくは、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパノン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、N,N−ジメチルアミノアセトフェノンなどのα−アミノアセトフェノン系光重合開始剤、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、ヨード二ウム,(4−メチルフェニル)[4−(2−メチルプロピル)フェニル]−ヘキサフルオロフォスフェート(1−)、エチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、2−エチルヘキシル−4−ジメチルアミノベンゾエート、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−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシオム)、9H−チオキサンテン−2−カルボキシアルデヒド 9−オキソ−2−(O−アセチルオキシム)などのオキシムエステル系光重合開始剤、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−ケトン、ビス(n5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウムなどのチタノセン系光重合開始剤である。また、下記一般式(1)もしくは(2)で表される構造を有する光重合開始剤、またはこれらを組み合わせた光重合開始剤が光硬化反応を効率良く進めるために特に好ましい。または、下記一般式(2)で表される構造を有する光重合開始剤及び下記一般式(11)で表される構造を有する光重合開始剤を組み合わせた光重合開始剤であってもよい。これらの一般式(1)、(2)または(11)で表される構造を有する光重合開始剤は、オキシムエステル系重合開始剤である。かかる(b)光重合開始剤としては、例えば、BASF社製オキシムエステル系光重合開始剤の商品名IrgacureOXE−03および株式会社ADEKA製オキシムエステル系光重合開始剤の商品名NCI−831、NCI−831Eなどが挙げられる。
Figure 0006764874
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また、前記一般式(1)または前記一般式(11)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤の添加量(X)と前記一般式(2)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤の添加量(Y)との関係が、X:Y=0.1:0.9〜0.9:0.1であることが、黒色樹脂硬化膜の表面における過剰な光硬化反応を抑制しつつ黒色樹脂硬化膜の底部の光硬化反応不足によるアンダーカット小さくする観点から好ましい。
(b)光重合開始剤として、さらに好ましくは、α−アミノアセトフェノン系光重合開始剤を含有することが好ましい。かかるα−アミノアセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパノン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、N,N−ジメチルアミノアセトフェノンなどが挙げられる。市販品としては、BASF社製のIrgacure907、Irgacure369、Irgacure379などが挙げられる。α−アミノアセトフェノン系光重合開始剤を含有することによって、広い範囲の入射光を光硬化反応のために効果的に利用できるため、より短時間で所望の光硬化反応を完結できるという利点を有する。
[(c)着色剤]
本願発明の一実施形態に係る(c)着色剤とは、染料または顔料のいずれかであり、かつ本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂組成物を黒色にすることができる着色剤であれば限定されない。また、複数の有機系着色剤を組み合わせても良い。有機系着色剤の組み合わせとしては、青色着色剤、赤色着色剤、黄色着色剤、橙色着色剤、紫色着色剤を任意に組み合わせることができる。以下に具体例をカラーインデックス番号で示す。
(青色着色剤)
本願発明の一実施形態に係る青色着色剤は、特に限定されないが、例えば、フタロシアニン系、アントラキノン系,ジオキサジン系等の顔料であるC.I.Pigment Blue 15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、60、染料系であるSolvent Blue 35、63、68、70、83、87、94、97、122、136、67、70が挙げられる。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。特に、銅フタロシアニン系が着色力の観点から好ましい。
(赤色着色剤)
本願発明の一実施形態に係る赤色着色剤としては、特に限定されないが、例えば、C.I.C.I.Pigment Red 122、149、166、177、179、242、224、254、264、272が挙げられる。
(黄色着色剤)
本願発明の一実施形態に係る黄色着色剤としては、特に限定されないが、例えば、C.I.Pigment Yellow 83、110、128、138、139、150、151、154、155、180、181が挙げられる。
(橙色着色剤)
本願発明の一実施形態に係る橙色着色剤は、特に限定されないが、例えば、C.I.Pigment Orange 5、13、14、16、17、24、34、36、38、40、43、46、49、51、55、59、61、63、64、71、73が挙げられる。
(紫色着色剤)
本願発明の一実施形態に係る紫色着色剤は、特に限定されないが、例えば、C.I.Pigment Violet 19、23、29、30、32、36、37、38、39、40、50、Solvent Violet 13、36が挙げられる。
本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂組成物を黒色にする着色剤の組み合わせとしては、特に限定されないが、以下に具体例を示す。尚、下記に示す比率は、重量比率を表している。
青色着色剤1.0に対して、橙色着色剤を1.5〜3.0の比率で組み合わせる。
青色着色剤1.0に対して、赤色着色剤を1.2〜3.0の比率で組み合わせる。青色着色剤1.0に対して、紫色着色剤を1.2〜3.0の比率で組み合わせる。
青色着色剤1.0に対して、黄色着色剤を1.5〜4、橙色着色剤を1.0〜2.5の比率で組み合わせる。
青色着色剤1.0に対して、赤色着色剤を1.0〜2.0、黄色着色剤を=1.5〜3.0の比率で組み合わせる。
青色着色剤1.0に対して、黄色着色剤を1.0〜3.0、紫着色剤を=1〜2.0の比率で組み合わせる。
青色着色剤1.0に対して、橙着色剤を0.5〜2.0、紫着色剤を0.5〜2.0の比率で組み合わせる。
特に、青色着色剤、橙色着色剤及び紫色着色剤の組み合わせが、黒色度L及び着色剤の量を制御することができるため好ましい。
特に好ましくは、(c)着色剤が少なくともペリレン系着色剤及び/又はフタロシアニン系着色剤を含有することが隠蔽性とパターン形状の両立の観点で好ましい。
本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂組成物における(c)着色剤の含有量は、十分な隠蔽性を確保しつつ、パターン形状の優れた黒色樹脂硬化膜を得るためには黒色樹脂組成物の塗膜厚みが20μmのときに、黒色度L値が10〜30の範囲であれば特に限定されるものではないが、成分(a)〜成分(e)およびその他の成分100重量部に対して、3〜10重量部が好ましく、更には、5〜7重量部がより好ましい。尚、着色剤の量が3重量部より少ない場合は、黒色度Lが大きくなり隠蔽性が損なわれる傾向があり、また、10重量部よりも多い場合は、黒色度Lが小さくなり、チクソトロピックスインデックスが高くなるためインクろ過時の目詰まりや印刷時の悪化、更には、解像性の低下が懸念される傾向にある。
本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂組成物の黒色度L値は10〜30であることが好ましく、13〜27であることがより好ましく、15〜26であることがさらに好ましい。黒色度L値を上記範囲内にすることにより、得られる黒色樹脂組成物の隠蔽性とパターン形状の両立が得られる。
ここで、樹脂組成物の黒色度の測定方法は、特に限定されないが、例えば、以下の測定方法で求めることができる。日本電色工業社製ハンディ型色差計NR−11Bを用いて、L表色系の値をJIS Z 8729に従って測定した。ここで、明度を表わす指数であるL値を黒色度の指標として評価した。このL値が小さい程黒色度に優れることを意味する。
[(d)有機微粒子]
本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂組成物は、黒色樹脂硬化膜と基材との密着性、黒色樹脂硬化膜の柔軟性、黒色樹脂組成物を基板に印刷する際の流れ出し抑制、及びFPCに発生する応力を緩和することによる黒色樹脂硬化膜の反り又はクラック発生の抑制の観点から、(d)有機微粒子を含むことが好ましい。
本願発明の一実施形態に係る(d)有機微粒子とは、炭素を含む化合物であり、平均粒子径が0.05〜20μmの球状ポリマーで、楕円状のものも含まれる。
本願発明の一実施形態に係る成分(d)の平均粒子径は、例えば、以下の方法で体積基準のメジアン径(積算分布値50%に対する粒子径)として測定することができる。
(平均粒子径測定)
装置:株式会社堀場製作所製 LA−950V2相当品
測定方式:レーザー回折/散乱式。
(d)有機微粒子の平均粒子径は、0.05〜20μmであることが好ましく、0.05〜15μmであることがより好ましく、0.10〜5μmであることがさらに好ましい。上記範囲内に平均粒子径を制御することにより、黒色樹脂硬化膜の柔軟性、耐薬品性が優れるため好ましい。平均粒子径が0.05μmより小さい場合は、黒色樹脂硬化膜表面に効果的に凹凸が形成されず、タックフリー性に劣る場合があり、平均粒子径が20μm以上の場合は耐折れ性の低下や、微細パターン形成時の開口部に粒子が露出し解像性不良になる場合がある。本願発明の一実施形態に係る成分(d)は、特に限定はされないが、例えば、ポリメタクリル酸メチル系球状有機ビーズとしては、ガンツ化成株式会社製の製品名ガンツパールGM−0600、GM−0600W、架橋ポリメタクリル酸メチル系球状有機ビーズとしては、ガンツ化成株式会社製の製品名ガンツパールGM−0801S、GM−0807S、GM−1001−S、GM−1007S、GM−1505S−S、GMX−0610、GMX−0810、GMP−0800、GMDM−050M、GMDM−080M、GMDM−100M、GMDM−150M、積水化成品工業株式会社製の製品名テクポリマーMBX−5、MBX−8、MBX−12、架橋ポリメタクリル酸ブチル系球状有機ビーズとしては、ガンツ化成株式会社製の製品名ガンツパールGB−05S、GB−08S、GB−10S、GB−15S、積水化成品工業株式会社製の製品名テクポリマーBM30X−5、BM30X−8、架橋アクリル系球状有機ビーズとしては、ガンツ化成株式会社製の製品名ガンツパールGMP−0820、アクリルコポリマー系球状有機ビーズとしては、ガンツ化成株式会社製の製品名ガンツパールGBM−55COS、架橋スチレン系球状有機ビーズとしては、ガンツ化成株式会社製の製品名ガンツパールGS−0605、GS−1105、積水化成品工業株式会社製の製品名テクポリマーSBX−6、SBX−8、架橋ポリアクリル酸エステル系有機ビーズとしては、積水化成品工業株式会社製の製品名テクポリマーABX−8、AF10X−8、AFX−15、ARX−15、ナイロン系球状有機ビーズとしては、ガンツ化成株式会社製の製品名ガンツパールGPA−550、シリコーン系球状有機ビーズとしては、ガンツ化成株式会社製の製品名ガンツパールSI−020、SI−030、SI−045、架橋シリコーン系球状有機ビーズとしては、ガンツ化成株式会社製の製品名ガンツパールSIG−070、架橋ウレタン系球状有機ビーズとしては、大日精化工業株式会社製の商品名ダイミックビーズUCN−8070CMクリヤー、UCN−8150CMクリヤー、UCN−5070Dクリヤー、UCN−5150Dクリヤー、根上工業株式会社製の商品名アートパールC−100透明、C−200透明、C−300透明、C−300WA、C−400透明、C−400WA、C−600透明、C−800透明、C−800WA、P−400T、P−800T、U−600T、CF−600T、JB−400T、JB−800T、CE−400T、CE−800T等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
本願発明の一実施形態に係る成分(d)は、上記球状有機ビーズの中でも、特に分子内にウレタン結合を含有する架橋球状有機ビーズを用いることが、黒色樹脂硬化膜の反り低下、繰り返し折り曲げに耐え得る柔軟性の向上、黒色樹脂硬化膜とポリイミドとの接着性の向上のために好ましい。
本願発明の一実施形態に係る成分(d)の配合量は、好ましくは成分(d)以外の成分100重量部に対して30〜100重量部、より好ましくは40〜80重量部とすることにより、得られる黒色樹脂硬化膜表面に効果的に凹凸を形成することが可能となりタックフリー性に優れ、成分(d)による充填硬化が得られるため黒色樹脂硬化膜の反りが低下し、応力緩和効果や破壊靱性の向上により繰り返し折り曲げに耐え得る柔軟性が向上する。成分(d)が30重量部より少ない場合はタックフリー性や繰り返し折り曲げに耐え得る柔軟性に劣る場合があり、100重量部より多い場合は難燃性や樹脂組成物溶液を塗工する際の塗工性が悪化し、塗工時の塗膜の発泡やレベリング不足による外観不良が発生する場合がある。
[(e)ホスフィン酸塩化合物]
本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂組成物は、黒色樹脂硬化膜の難燃性の向上、及び、黒色樹脂組成物を基板に印刷する際の被覆性の向上の観点から、(e)ホスフィン酸塩化合物を含むことが好ましい。本願発明の一実施形態に係るホスフィン酸塩とは、下記一般式(10)で示される化合物である。
Figure 0006764874
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立に直鎖状または枝分かれした炭素数1〜6のアルキル基またはアリール基を示し、Mは、Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Fe、Zr、Zn、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na及びKからなる群の少なくとも1種より選択される金属類を示し、tは1〜4の整数である。)。
本願発明の一実施形態に係るホスフィン酸塩は、上記構造であれば特に限定はされないが、例えば、トリスジエチルホスフィン酸アルミニウム、トリスメチルエチルホスフィン酸アルミニウム、トリスジフェニルホスフィン酸アルミニウム、ビスジエチルホスフィン酸亜鉛、ビスメチルエチルホスフィン酸亜鉛、ビスジフェニルホスフィン酸亜鉛、ビスジエチルホスフィン酸チタニル、ビスメチルエチルホスフィン酸チタニル、ビスジフェニルホスフィン酸チタニル等を挙げることができ、これらは単独であるいは2種類以上を組み合わせて用いることができる。本願発明の一実施形態に係る(e)ホスフィン酸塩化合物が更にアルミニウム元素を含有することが、高い難燃性が得られる点で好ましく、中でも特に、アルミニウム元素を含有するトリスジエチルホスフィン酸アルミニウム、トリスメチルエチルホスフィン酸アルミニウムを用いた場合、さらに高い難燃性が得られるため好ましい。
本願発明の一実施形態に係る成分(e)の含有量は、好ましくは全固形分成分100重量部に対して20〜80重量部、より好ましくは25〜75重量部とすることにより、得られる黒色樹脂硬化膜の難燃性、電気絶縁信頼性に優れる。成分(e)が20重量部より少ない場合は難燃性に劣る場合があり、80重量部より多い場合は樹脂組成物溶液を塗工する際の塗工性が悪化し、塗工時の塗膜の発泡やレベリング不足による外観不良が発生する場合がある。
[その他の成分]
本願発明の一実施形態における感光性熱硬化性樹脂組成物(黒色樹脂組成物)は、(a)カルボキシル基含有感光性樹脂、(b)光重合開始剤、(c)着色剤、(d)有機微粒子および(e)ホスフィン酸塩化合物に加えて、必要に応じて(a)カルボキシル基含有感光性樹脂以外のバインダーポリマー、ラジカル重合性化合物、熱硬化性樹脂、フィラー、難燃剤、密着付与剤、重合禁止剤、及び有機溶媒等の添加剤を含有してもよい。
[(a)カルボキシル基含有感光性樹脂以外のバインダーポリマー]
本願発明の一実施形態に用いられる(a)カルボキシル基含有感光性樹脂以外の(A)バインダーポリマーとは、有機溶媒に対して可溶性であり、2つ以上のモノマーが重合反応してできる化合物であって、分子量1,000以上、1,000,000以下のポリマーであれば特に限定されるものではない。
本願発明の一実施形態に係る(a)カルボキシル基含有感光性樹脂以外のバインダーポリマーの重量平均分子量は、1,000以上、1,000,000以下であることが好ましく、1,500以上、100,000以下であることがより好ましく、2,000以上、50,000以下であることがさらに好ましく、3,000以上、25,000以下であることが特に好ましい。該重量平均分子量は(a)カルボキシル基含有感光性樹脂と同様の方法で測定することができる。
上記範囲内に重量平均分子量を制御することにより、得られる黒色樹脂硬化膜の柔軟性、耐薬品性が優れるため好ましい。重量平均分子量が1,000以下の場合は、柔軟性や耐薬品性が低下する場合があり、重量平均分子量が1,000,000以上の場合は樹脂組成物の粘度が高くなる場合がある。
上記重合反応としては例えば、連鎖重合、逐次重合、リビング重合、付加重合、重縮合、付加縮合、ラジカル重合、イオン重合、カチオン重合、アニオン重合、配位重合、開環重合、共重合などが挙げられる。また、このような重合反応で得られたバインダーポリマーとしては例えば、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂等が挙げられる。
本願発明の一実施形態に係る(a)カルボキシル基含有感光性樹脂以外のバインダーポリマーは上記範囲内であれば特に限定されるものではないが、例えば、分子内に少なくとも1つのヒドロキシル基、ケトン基、アシル基、ホルミル基、ベンゾイル基、カルボキシル基、シアノ基、チオール基、イミノ基、アゾ基、アジ基、スルホ基、ニトロ基、ウレタン結合、イミド結合、アミド酸結合、カーボネート結合、エステル結合、オキシム結合、スルフィド結合、ウレア結合等の官能基を有することで他の成分との親和性を確保でき、また各種基材との密着を向上するためにも好ましい。特に好ましくは、ヒドロキシル基、ベンゾイル基、カルボキシル基、チオール基、ウレタン結合、イミド結合、アミド酸結合、カーボネート結合、エステル結合、ウレア結合を有するバインダーポリマーである。(a)カルボキシル基含有感光性樹脂以外のバインダーポリマーは黒色樹脂組成物の加工特性、黒色樹脂硬化膜の特性に合わせて最適な範囲にすることができるが、好ましくは(a)カルボキシル基含有感光性樹脂成分100重量部に対して5〜200重量部、より好ましくは10〜180重量部とすることにより、得られる樹脂組成物の現像性、密着性、耐薬品性およぶ電気絶縁信頼性などに優れる。200重量部より多い場合は樹脂組成物の感光性や現像性などが損なわれる場合がある。
[ラジカル重合性化合物]
本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂組成物は、光硬化反応の促進、並びに、樹脂組成物及び有機溶媒中での安定性の観点から、ラジカル重合性化合物を含むことが好ましい。本願発明の一実施形態に用いられるラジカル重合性化合物とは光や熱によって発生したラジカルにより化学結合が形成される化合物である。その中でも光重合開始剤により化学結合が形成される化合物であり、分子内に不飽和二重結合を少なくとも1つ有する化合物であることが好ましい。さらには、上記不飽和二重結合は、アクリル基(CH=CH−基)、メタアクリロイル基(CH=C(CH)−基)もしくはビニル基(−CH=CH−基)であることが好ましい。
かかるラジカル重合性化合物としては、例えばビスフェノールF EO変性(n=2〜50)ジアクリレート、ビスフェノールA EO変性(n=2〜50)ジアクリレート、ビスフェノールS EO変性(n=2〜50)ジアクリレート、ビスフェノールF EO変性(n=2〜50)ジメタクリレート、ビスフェノールA EO変性(n=2〜50)ジメタクリレート、ビスフェノールS EO変性(n=2〜50)ジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、テトラメチロールプロパンテトラアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、テトラメチロールプロパンテトラメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、β−メタクリロイルオキシエチルハイドロジェンフタレート、β−メタクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、β−アクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネート、ラウリルアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジメタクリロキシプロパン、2,2−ビス[4−(メタクリロキシエトキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(メタクリロキシ・ジエトキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(メタクリロキシ・ポリエトキシ)フェニル]プロパン、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2,2−ビス[4−(アクリロキシ・ジエトキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(アクリロキシ・ポリエトキシ)フェニル]プロパン、2−ヒドロキシ−1−アクリロキシ−3−メタクリロキシプロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、メトキシジプロピレングリコールメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールアクリレート、1 − アクリロイルオキシプロピル−2−フタレート、イソステアリルアクリレート、ポリオキシエチレンアルキルエーテルアクリレート、ノニルフェノキシエチレングリコールアクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジメタクリレート、1,6−メキサンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールメタクリレート、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオールジメタクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、2,2−水添ビス[4−(アクリロキシ・ポリエトキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(アクリロキシ・ポリプロポキシ)フェニル]プロパン、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオールジアクリレート、エトキシ化トチメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トチメチロールプロパントリアクリレート、イソシアヌル酸トリ(エタンアクリレート)、ペンタスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタスリトールテトラアクリレート、プロポキシ化ペンタスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールポリアクリレート、イソシアヌル酸トリアリル、グリシジルメタクリレート、グリシジルアリルエーテル、1,3,5−トリアクリロイルヘキサヒドロ−s−トリアジン、トリアリル1,3,5−ベンゼンカルボキシレート、トリアリルアミン、トリアリルシトレート、トリアリルフォスフェート、アロバービタル、ジアリルアミン、ジアリルジメチルシラン、ジアリルジスルフィド、ジアリルエーテル、ジアリルシアヌレート、ジアリルイソフタレート、ジアリルテレフタレート、1,3−ジアリロキシ−2−プロパノール、ジアリルスルフィドジアリルマレエート、4,4’−イソプロピリデンジフェノールジメタクリレート、4,4’−イソプロピリデンジフェノールジアクリレート、等が好ましいが、これらに限定されない。特に、ジアクリレートあるいはメタアクリレートの一分子中に含まれるEO(エチレンオキサイド)の繰り返し単位が、2〜50の範囲のものが好ましく、さらに好ましくは2〜40である。EOの繰り返し単位が2〜50の範囲の物を使用することにより、樹脂組成物のアルカリ水溶液に代表される水系現像液への溶解性が向上し、現像時間が短縮される。更に、黒色樹脂組成物を硬化して得られた黒色樹脂硬化膜中に応力が残りにくく、例えばプリント配線板の中でも、ポリイミド樹脂を基材とするフレキシブルプリント配線板上に黒色樹脂硬化膜を積層した際に、プリント配線板のカールを抑えることができるなどの特徴を有する。
特に、上記EO変性のジアクリレート或いは、ジメタクリレートと、アクリル基もしくは、メタクリル基を3以上有するアクリル樹脂を併用することが現像性を高める上で特に好ましく、例えばエトキシ化イソシアヌル酸EO変性トリアクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸EO変性トリメタクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、プロポキシ化ペンタエリストールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、2,2,2−トリスアクリロイロキシメチルエチルコハク酸、2,2,2−トリスアクリロイロキシメチルエチルフタル酸、プロポキシ化ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、プロポキシ化ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート、ε−カプロラクトン変性トリス−(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート、カプロラクトン変性ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、下記一般式(3)
Figure 0006764874
(式中、a+b=6、n=12である。)で表される化合物、
下記一般式(4)
Figure 0006764874
(式中、a+b=4、n=4である。)で表される化合物、
下記式(5)
Figure 0006764874
で表される化合物、
下記一般式(6)
Figure 0006764874
(式中、m=1、a=2、b=4もしくは、m=1、a=3、b=3もしくは、m=1、a=6、b=0もしくは、m=2、a=6、b=0である。)で表される化合物、
下記一般式(7)
Figure 0006764874
(式中、a+b+c=3.6である。)で表される化合物、
下記式(8)
Figure 0006764874
で表される化合物、
下記一般式(9)
Figure 0006764874
(式中、m・a=3、a+b=3、ここで「m・a」は、mとaとの積である。)で表される化合物等のアクリル樹脂が好適に用いられる。
また、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチルアクリレート、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノアクリレート、アクリル酸ダイマー、ペンタエスリトールトリ及びテトラアクリレート等の分子構造中にヒドロキシル基、カルボニル基を有する物も好適に用いられる。
この他、エポキシ変性のアクリル(メタクリル)樹脂や、ウレタン変性のアクリル(メタクリル)樹脂、ポリエステル変性のアクリル(メタクリル)樹脂等どのようなラジカル重合性化合物を用いてもよい。
尚、ラジカル重合性化合物としては、1種を使用することも可能であるが、2種以上を併用することが、光硬化後の黒色樹脂硬化膜の耐熱性を向上させる上で好ましい。
本願発明の一実施形態におけるラジカル重合性化合物は、(b)成分を除く成分の合計100重量部に対して、10〜200重量部となるように配合されていることが、感光性樹脂組成物の感光性が向上する点で好ましい。
ラジカル重合性化合物が上記範囲よりも少ない場合には、黒色樹脂硬化膜の耐アルカリ性が低下すると共に、露光・現像したときのコントラストが付きにくくなる場合がある。また、ラジカル重合性樹脂が上記範囲よりも多い場合には、感光性樹脂組成物を基材上に塗布し、溶媒を乾燥させることにより得られる塗膜のべたつきが大きくなるため生産性が低下し、また架橋密度が高くなりすぎることにより黒色樹脂硬化膜が脆く割れやすくなる場合がある。上記範囲内にすることで露光・現像時の解像度を最適な範囲にすることが可能となる。
[熱硬化性樹脂]
本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂組成物は、黒色樹脂硬化膜の表面硬度、耐熱性、及び難燃性を十分に向上させる観点から、熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。本願発明の一実施形態における熱硬化性樹脂とは、加熱により架橋構造を生成し、熱硬化剤として機能する化合物である。例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、ビスアリルナジイミド樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ヒドロシリル硬化樹脂、アリル硬化樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂;高分子鎖の側鎖又は末端にアリル基、ビニル基、アルコキシシリル基、ヒドロシリル基、等の反応性基を有する側鎖反応性基型熱硬化性高分子等を用いることができる。本願発明の一実施形態では、上述したこれらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。なお、本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂組成物は、上述のバインダーポリマーとは別の物質として当該熱硬化性樹脂を含んでいることが好ましい。
本願発明の一実施形態における熱硬化性樹脂としては、この中でも、エポキシ樹脂を用いることが好ましい。本願発明の一実施形態におけるエポキシ樹脂は分子中に少なくとも1つ以上のエポキシ基を有していれば、分子量を問わず、モノマー、オリゴマー、及びポリマーなどの全てを含み、加熱により架橋構造を生成し、熱硬化剤として機能する化合物である。エポキシ樹脂を含有することにより、黒色樹脂組成物を硬化させて得られる黒色樹脂硬化膜に対して耐熱性を付与できると共に、金属箔等の導体や回路基板に対する接着性を付与することができる。上記エポキシ樹脂とは、分子内に少なくとも2個のエポキシ基を含む化合物であり、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名jER828、jER1001、jER1002、株式会社ADEKA製の商品名アデカレジンEP−4100E、アデカレジンEP−4300E、日本化薬株式会社製の商品名RE−310S、RE−410S、大日本インキ株式会社製の商品名エピクロン840S、エピクロン850S、エピクロン1050、エピクロン7050、東都化成株式会社製の商品名エポトートYD−115、エポトートYD−127、エポトートYD−128、ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名jER806、jER807、株式会社ADEKA製の商品名アデカレジンEP−4901E、アデカレジンEP−4930、アデカレジンEP−4950、日本化薬株式会社製の商品名RE−303S、RE−304S、RE−403S,RE−404S、DIC株式会社製の商品名エピクロン830、エピクロン835、東都化成株式会社製の商品名エポトートYDF−170、エポトートYDF−175S、エポトートYDF−2001、ビスフェノールS型エポキシ樹脂としては、DIC株式会社製の商品名エピクロンEXA−1514、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名jERYX8000、jERYX8034,jERYL7170、株式会社ADEKA製の商品名アデカレジンEP−4080E、DIC株式会社製の商品名エピクロンEXA−7015、東都化成株式会社製の商品名エポトートYD−3000、エポトートYD−4000D、ビフェニル型エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名jERYX4000、jERYL6121H、jERYL6640、jERYL6677、日本化薬株式会社製の商品名NC−3000、NC−3000H、フェノキシ型エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名jER1256、jER4250、jER4275、ナフタレン型エポキシ樹脂としては、DIC株式会社製の商品名エピクロンHP−4032、エピクロンHP−4700、エピクロンHP−4200、日本化薬株式会社製の商品名NC−7000L、フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名jER152、jER154、日本化薬株式会社製の商品名EPPN−201−L、DIC株式会社製の商品名エピクロンN−740、エピクロンN−770、東都化成株式会社製の商品名エポトートYDPN−638、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、日本化薬株式会社製の商品名EOCN−1020、EOCN−102S、EOCN−103S、EOCN−104S、DIC株式会社製の商品名エピクロンN−660、エピクロンN−670、エピクロンN−680、エピクロンN−695、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂としては、日本化薬株式会社製の商品名EPPN−501H、EPPN−501HY、EPPN−502H、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂としては、日本化薬株式会社製の商品名XD−1000、DIC株式会社製の商品名エピクロンHP−7200、アミン型エポキシ樹脂としては、東都化成株式会社の商品名エポトートYH−434、エポトートYH−434L、可とう性エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名jER871、jER872、jERYL7175、jERYL7217、DIC株式会社製の商品名エピクロンEXA−4850、ウレタン変性エポキシ樹脂としては、株式会社ADEKA製の商品名アデカレジンEPU−6、アデカレジンEPU−73、アデカレジンEPU−78−11、ゴム変性エポキシ樹脂としては、株式会社ADEKA製の商品名アデカレジンEPR−4023、アデカレジンEPR−4026、アデカレジンEPR−1309、キレート変性エポキシ樹脂としては、株式会社ADEKA製の商品名アデカレジンEP−49−10、アデカレジンEP−49−20等が挙げられる。本願発明の一実施形態では、上述したこれらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
本願発明の一実施形態におけるエポキシ樹脂の硬化剤としては特に限定されないが、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフタレン型フェノール樹脂等のフェノール樹脂、アミノ樹脂、ユリア樹脂、メラミン、ジシアンジアミド等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
また、硬化促進剤としては、特に限定されないが、例えば、トリフェニルホスフィン等のホスフィン系化合物;3級アミン系、トリメタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラエタノールアミン等のアミン系化合物;1,8−ジアザ−ビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウムテトラフェニルボレート等のボレート系化合物等、イミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−イソプロピルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール類;2−メチルイミダゾリン、2−エチルイミダゾリン、2−イソプロピルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン、2−ウンデシルイミダゾリン、2,4−ジメチルイミダゾリン、2−フェニル−4−メチルイミダゾリン等のイミダゾリン類;2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン等のアジン系イミダゾール類等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
本願発明の一実施形態における熱硬化性樹脂成分は、熱硬化性樹脂成分を除く成分の合計100重量部に対して、好ましくは0.5〜100重量部、さらに好ましくは、1〜50重量部、特に好ましくは、5〜20重量部である。上記範囲内に熱硬化性樹脂成分の量を調整することにより、樹脂組成物を硬化させることにより得られる黒色樹脂硬化膜の耐熱性、耐薬品性、電気絶縁信頼性を向上することができるので好ましい。
熱硬化性樹脂成分が上記範囲よりも少ない場合には、黒色樹脂組成物を硬化させることにより得られる黒色樹脂硬化膜の耐熱性、電気絶縁信頼性に劣る場合がある。また、熱硬化性樹脂成分が上記範囲よりも多い場合には、黒色樹脂組成物を硬化させることにより得られる黒色樹脂硬化膜が脆くなり柔軟性に劣り、黒色樹脂硬化膜の反りも大きくなる場合がある。
[フィラー]
本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂組成物は、黒色樹脂硬化膜と基材との密着性、黒色樹脂組成物を基板に印刷する際の流れ出し抑制、黒色樹脂硬化膜の表面硬度、耐熱性、及び難燃性の十分な向上、並びに、黒色樹脂組成物の印刷に適合したレオロジーコントロールの観点から、フィラーを含むことが好ましい。本願発明の一実施形態におけるフィラーとは、有機フィラー又は無機フィラーと呼ばれるものであれば特に限定されないが、形状としては球状、粉状、繊維状、針状、鱗片状などが挙げられる。有機フィラーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン粉、ポリエチレン、ベンゾグアナミン、メラミン、フタロシアニン粉等の他、シリコーン、アクリル、スチレンブ−タジエンゴム、ブタジエンゴム等を用いた多層構造のコアシェル等が挙げられる。無機フィラーとしてはシリカ、酸化チタンやアルミナ等の金属酸化物、窒化珪素や窒化ホウ素等の金属窒素化合物、炭酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸アルミニウム等の金属塩等が挙げられる。本願発明の一実施形態では、上述したこれらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。特に金属酸化物、金属窒素化合物又は、金属塩である場合、銅表面の欠陥である酸素原子、水酸基及び吸着水などとの親和性が高く黒色樹脂硬化膜/銅との密着性を向上させることができるため好ましい。
また、フィラーの表面をシランカップリング剤、その他の有機化合物等で被覆し親水性化あるいは疎水性化などの表面改質を行ってもよい。本願発明の一実施形態では、上述したこれらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
フィラーの添加方法は、
1.重合前または途中に重合反応液に添加する方法
2.重合完了後、3本ロールなどを用いて混錬する方法
3.フィラーを含む分散液を用意し、これを樹脂組成物溶液に混合する方法
などいかなる方法を用いてもよい。上記フィラーは適宜選択することが望ましく、1種以上を混合させて用いることもできる。また、フィラーを良好に分散させ、また分散状態を安定化させるために分散剤、増粘剤等をポリイミドフィルムの物性に影響を及ぼさない範囲内で用いることもできる。
[難燃剤]
本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂組成物は、回路のショートなどによる電子機器の発火を防ぐ観点から、難燃剤を含むことが好ましい。本願発明の一実施形態における難燃剤とは、黒色樹脂組成物を難燃化するために用いられる化合物のことである。例えば、リン酸エステル系化合物、含ハロゲン系化合物、金属水酸化物、有機リン系化合物、シリコーン系等を用いることができ、使用方法としては添加型難燃剤、反応型難燃剤として用いることができる。また、難燃剤は、1種又は2種以上を適宜組み合わせて用いても良い。難燃剤としては、この中でも、非ハロゲン系化合物を用いることが環境汚染の観点からより好ましく、特にリン系難燃剤が好ましい。難燃剤は、本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂組成物における難燃剤以外の成分の合計100重量部対して、1〜100重量部となるように配合されていることが好ましい。上記配合割合にすることで黒色樹脂組成物の現像性、感光性、得られる黒色樹脂硬化膜の耐折れ性を損なうことなく、黒色樹脂硬化膜の難燃性が向上するので好ましい。難燃剤成分が上記範囲よりも少ない場合には、黒色樹脂組成物を硬化して得られる黒色樹脂硬化膜の難燃性が不十分となる場合がある。また、難燃剤成分が上記範囲よりも多い場合には、黒色樹脂組成物の現像性や感光性が低下する場合がある。
[密着付与剤および重合禁止剤]
密着性付与剤としては、シランカップリング剤、トリアゾール系化合物、テトラゾール系化合物、トリアジン系化合物、重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
[溶剤]
本願発明の一実施形態における溶媒としては、黒色樹脂組成物成分を溶解させることができる溶媒であれば良い。例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒、メチルモノグライム(1,2-ジメトキシエタン)、メチルジグライム(ビス(2-メトキシエテル)エーテル)、メチルトリグライム(1,2-ビス(2-メトキシエトキシ)エタン)、メチルテトラグライム(ビス[2-(2-メトキシエトキシエチル)]エーテル)、エチルモノグライム(1,2-ジエトキシエタン)、エチルジグライム(ビス(2-エトキシエチル)エーテル)、ブチルジグライム(ビス(2-ブトキシエチル)エーテル)等の対称グリコールジエーテル類、γ―ブチロラクトン、メチルアセテート、エチルアセテート、イソプロピルアセテート、n―プロピルアセテート、ブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブ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(別名、カルビトールアセテート、酢酸2-(2-ブトキシエトキシ)エチル))、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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メチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、1,3―ブチレングリコールジアセテート等のアセテート類や、ジプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、プロピレングリコールn−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、トリピレングリコールn−プロピルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、1,3―ジオキソラン、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル類等を挙げることができ、これらは単独であるいは2種類以上を組み合わせて用いることができる。本願発明の一実施形態における溶媒の量は、樹脂組成物における溶剤以外の成分の合計100重量部に対して、10〜400重量部が好ましく、より好ましくは、20〜200重量部、特に好ましくは、40〜100重量部である。上記範囲内に溶媒の量を調整することにより、樹脂組成物の粘度や粘性をスクリーン印刷などの塗工に適切な範囲内に調整することができるので好ましい。溶媒が上記範囲よりも少ない場合には、樹脂組成物の粘度が非常に高くなり、塗工が困難となり、塗工時の泡の巻き込み、レベリング性に劣る場合がある。また、溶媒が上記範囲よりも多い場合には、樹脂組成物の粘度が非常に低くなってしまい、塗工が困難となり、回路の被覆性に劣る場合がある。
[黒色樹脂硬化膜の形成方法]
本願発明の一実施形態における黒色樹脂組成物は、以下のようにして黒色樹脂硬化膜を形成することができる。先ず上記黒色樹脂組成物を前記回路基板上に塗布し、乾燥して溶媒を除去する。基板への塗布はスクリ−ン印刷、ローラーコーティング、カ−テンコーティング、スプレーコーティング、スピンナーを利用した回転塗布等により行うことができる。塗布膜(好ましくは厚み:5μmから100μm)の乾燥は120℃以下、好ましくは40〜100℃で行う。乾燥後、乾燥塗布膜、紫外線、可視光線、電子線、レーザー光などの活性光線を照射する。この際にネガ型のフォトマスクを置く方法、ネガ型のガラスマスクを非接触で用いる方法あるいはレーザー光やLEDダイレクト露光機を用いて直描露光してもよい。適切な露光量は使用する露光装置、露光光源および露光方式によって異なるため、例えば、Stoffer社製21段ステップタブレットやKodack社製14段ステップタブレットを用いて設定でき、1段以上の露光感度が得られれば良い。次いで、未露光部分をシャワー、パドル、浸漬または超音波等の各種方式を用い、現像液で洗い出すことによりパタ−ンを得ることができる。なお、現像装置の噴霧圧力や流速、現像液の温度によりパターンが露出するまでの時間が異なる為、適宜最適な装置条件を見出すことが好ましい。良好なパターンを得るために特に重要なことは被現像体のスプレーインパクトを0.10〜10.0kg/cmに管理することである。スプレーインパクトは、0.50〜7.0kg/cmであることがより好ましく、0.50〜5.0kg/cmであることがさらに好ましい。この範囲を下回ると黒色樹脂組成物の現像性が低下し、基材表面に残渣が発生するなどの問題が発生する。この範囲を上回ると黒色樹脂組成物を硬化して得られる黒色樹脂硬化膜のアンダーカットが大きくなり密着性を維持できなくなり現像中に剥離が発生する。
上記現像液としては、アルカリ水溶液を使用することが好ましく、この現像液には、メタノ−ル、エタノ−ル、n−プロパノ−ル、イソプロパノ−ル、N−メチル−2−ピロリドン等の水溶性有機溶媒が含有されていてもよい。上記のアルカリ性水溶液を与えるアルカリ性化合物としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属またはアンモニウムイオンの、水酸化物または炭酸塩や炭酸水素塩、アミン化合物などが挙げられ、具体的には水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素アンモニウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、N−メチルジエタノ−ルアミン、N−エチルジエタノ−ルアミン、N,N−ジメチルエタノ−ルアミン、トリエタノ−ルアミン、トリイソプロパノ−ルアミン、トリイソプロピルアミン等が挙げられ、水溶液が塩基性を呈するものであればこれ以外の化合物も使用することができる。
また、本願発明の一実施形態における黒色樹脂組成物の現像工程に好適に用いることのできる、アルカリ性化合物の濃度は、好ましくは0.01〜10重量%、特に好ましくは、0.05〜5重量%とすることが好ましい。また、現像液の温度は黒色樹脂組成物の組成や、現像液の組成に依存しており、一般的には0℃以上80℃以下、より一般的には、20℃以上50℃以下で使用することが好ましい。
上記現像工程によって形成したパタ−ンは、リンスして不用な現像液残分を除去する。リンス液としては、水、酸性水溶液などが挙げられる。
次に、加熱硬化処理を行うことにより耐熱性および柔軟性に富む黒色樹脂硬化膜を得ることができる。黒色樹脂硬化膜は配線厚み等を考慮して決定されるが、厚みが2〜50μm程度であることが好ましい。このときの最終硬化温度は配線等の酸化を防ぎ、配線と基材との密着性を低下させないことを目的として低温で加熱して硬化させることが望まれている。この時の加熱硬化温度は100℃以上250℃以下であることが好ましく、更に好ましくは120℃以上200℃以下であることが望ましく、特に好ましくは130℃以上190℃以下である。最終加熱温度が高くなると配線の酸化劣化が進む場合がある。
このようにして黒色樹脂硬化膜が積層されたフレキシブルプリント配線基板はスイッチの接点、異方性導電膜(ACF)接続端子および部品実装などをするために金メッキ処理を施される。
なお、本願発明の一実施形態におけるフレキシブルプリント配線基板は、黒色樹脂組成物をポリイミド上で硬化した、黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを有する。
[金メッキ処理]
本願発明の一実施形態における金メッキ処理は、少なくとも(I)脱脂処理、(II)エッチング処理、(III)触媒化処理、(IV)無電解ニッケルメッキ処理、及び(V)金メッキ処理から成り、一般的な湿式メッキである電解金メッキ又は無電解金メッキと呼ばれる処理工程であれば特に限定されない。
また、本願発明の一実施形態における(V)金メッキ処理で用いられる金メッキ薬液としては少なくとも、シアン化金カリウム、第二シアン化金カリウム、又は亜硫酸金ナトリウムなどの金塩、有機酸塩、硫酸塩、ホウ酸、リン酸塩、又はスルファミン酸などの緩衝剤、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、N’−(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン−N,N,N’−三酢酸(HEDTA)、ニトリロ三酢酸(NTA),ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、トリエチレンテトラミン六酢酸(TTHA)、又は水酸基エチリデンフォスフォン(HEDP)などの金属隠蔽剤、コバルト、ニッケル、銀、鉄、パラジウム、銅、タリウム、鉛、又はヒ素などの結晶調整剤から構成される。このような金メッキ薬液としては、例えば、奥野製薬工業株式会社製の商品名フラッシュゴールド2000、フラッシュゴールドVT、フラッシュゴールド330、フラッシュゴールドNC、無電ノーブルAU、セルフゴールドOTK−IT、上村工業株式会社製の商品名、コブライトTMX−22、コブライトTMX−23、コブライトTMX−40、コブライトTSB−71、コブライトTSB−72、コブライトTCU−37、コブライトTUC−38、コブライトTAM−LC、コブライトTCL−61、コブライトTIG−10、コブライトTAW−66、オーリカルTKK−51等を挙げることができる。
また、金メッキ処理後の黒色樹脂硬化膜中の水分を除去する目的で加熱処理を行ってもよい。好ましい加熱温度範囲は50〜200℃、より好ましくは80〜170℃、好ましい加熱処理時間は10秒以上、より好ましくは15分以上であり、黒色樹脂硬化膜の特性を保持できる範囲において加熱温度と処理時間を適宜選択することができる。
[ポリイミドBの表面に対して引かれた、黒色樹脂硬化膜AとポリイミドBとの基材密着端部(E)を通る垂線(L)と黒色樹脂硬化膜Aの頂上部分との交点から該頂上部分の端部までの距離(U)の算出方法]
本願発明の一実施形態に係る黒色樹脂硬化膜の断面において、ポリイミドBの表面に対して、黒色樹脂硬化膜AとポリイミドBとの基材密着端部(E)を通る垂線(L)を引いた場合に、垂線(L)と黒色樹脂硬化膜Aの頂上部分との交点から該頂上部分の端部までの距離(U)の算出方法は任意の方法で確認することが可能であるが、例えば、下記のように黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを熱硬化性樹脂で包埋し、厚み方向の断面をイオンビームで研磨して黒色樹脂硬化膜の断面出しを行い、黒色樹脂硬化膜の断面を走査型電子顕微鏡で観察する方法が挙げられる。
(黒色樹脂硬化膜の断面出し)
黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの所定の範囲をカッターナイフで切り出し、エポキシ系包埋樹脂及びカバーガラスを使用して切り出した積層体の黒色樹脂硬化膜側表面及び積層体の基材(言い換えればポリイミド)側表面の両面に保護膜層及びカバーガラス層を形成した後、黒色樹脂硬化膜の厚み方向の断面をイオンビームによるクロスセクションポリッシャ加工を行った。
(クロスセクションポリッシャ加工)
使用装置:日本電子株式会社製 SM−09020CP相当品
加工条件:加速電圧 6kV。
(黒色樹脂硬化膜の断面観察)
上記得られた黒色樹脂硬化膜の厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡により観察を行った。
(走査型電子顕微鏡観察)
使用装置:株式会社日立ハイテクノロジーズ製 S−3000N相当品
観察条件:加速電圧 15kV
検出器:反射電子検出(組成モード)
倍率:1000倍。
本願発明の一実施形態は、以下のように構成されることもできる。
〔1〕ポリイミド上に厚み40〜70μmで黒色樹脂組成物を硬化して、黒色樹脂硬化膜を得る工程を含むことを特徴とする黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法であって、
前記黒色樹脂硬化膜を得る工程が、現像設備のスプレーインパクト0.10〜10.0kg/cmで前記黒色樹脂組成物を加工する工程を含み、
前記黒色樹脂硬化膜の断面において、前記ポリイミドの表面に対して、前記黒色樹脂硬化膜と前記ポリイミドとの基材密着端部(E)を通る垂線(L)を引いた場合に、前記垂線(L)と前記黒色樹脂硬化膜の頂上部分との交点から該頂上部分の端部までの距離(U)が25μm以下であることを特徴とする黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
〔2〕前記黒色樹脂組成物を硬化して得られた前記黒色樹脂硬化膜が線幅(w)が100μm以下であり、かつ、線長(W)が500μm以上であることを特徴とする〔1〕に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
〔3〕前記黒色樹脂組成物が少なくとも、(a)カルボキシル基含有感光性樹脂、(b)光重合開始剤および(c)着色剤を含有することを特徴とする〔1〕または〔2〕に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
〔4〕前記(a)カルボキシル基含有感光性樹脂がビスフェノールA構造、ビスフェノールF構造、ビフェノール構造、ビフェノールノボラック構造、ビスキシレノール構造、ビフェニルノボラック構造およびウレタン構造から選ばれる1種以上の部分構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂であることを特徴とする〔3〕に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
〔5〕前記(b)光重合開始剤が下記一般式(1)もしくは下記一般式(2)で表される構造を有する光重合開始剤であるか、または、下記一般式(1)で表される構造を有する光重合開始剤と下記一般式(2)で表される構造を有する光重合開始剤とを組み合わせた光重合開始剤であることを特徴とする〔3〕に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
Figure 0006764874
Figure 0006764874
〔6〕前記(b)光重合開始剤が、下記一般式(1)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤及び下記一般式(2)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤、または、下記一般式(2)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤及び下記一般式(11)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤、の二種類のオキシムエステル系光重合開始剤を組み合せた光重合開始剤であることを特徴とする〔3〕に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
Figure 0006764874
Figure 0006764874
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〔7〕前記一般式(1)または前記一般式(11)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤の添加量(X)と前記一般式(2)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤の添加量(Y)との関係が、X:Y=0.1:0.9〜0.9:0.1であることを特徴とする〔6〕に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
〔8〕前記(c)着色剤が少なくともペリレン系着色剤及び/又はフタロシアニン系着色剤を含有することを特徴とする〔3〕に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
〔9〕前記黒色樹脂組成物を硬化して得られた黒色樹脂硬化膜の厚みが20μmのときに、黒色度L値が10〜30であることを特徴とする〔1〕〜〔8〕のいずれか1つに記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
〔10〕前記黒色樹脂組成物が更にα−アミノアセトフェノン系光重合開始剤を含有することを特徴とする〔1〕〜〔9〕のいずれか1つに記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
〔11〕前記黒色樹脂組成物が更に(d)有機微粒子を含有することを特徴とする〔1〕〜〔10〕のいずれか1つに記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
〔12〕前記(d)有機微粒子がウレタン結合を含有することを特徴とする〔11〕に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
〔13〕前記黒色樹脂組成物が更に(e)ホスフィン酸塩化合物を含有することを特徴とする〔1〕〜〔12〕のいずれか1つに記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
〔14〕少なくとも、(a)カルボキシル基含有感光性樹脂、(b)光重合開始剤、(c)着色剤、(d)有機微粒子および(e)ホスフィン酸塩化合物を含有することを特徴とする黒色樹脂組成物であって、
前記(a)カルボキシル基含有感光性樹脂がビスフェノールA構造、ビスフェノールF構造、ビフェノール構造、ビフェノールノボラック構造、ビスキシレノール構造、ビフェニルノボラック構造およびウレタン構造から選ばれる1種以上の部分構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂であり、
前記(b)光重合開始剤が下記一般式(1)もしくは下記一般式(2)で表される構造を有する光重合開始剤であるか、または、下記一般式(1)で表される構造を有する光重合開始剤と下記一般式(2)で表される構造を有する光重合開始剤とを組み合わせた光重合開始剤であり、
前記(c)着色剤が少なくともペリレン系着色剤及び/又はフタロシアニン系着色剤を含有し、
前記黒色樹脂組成物を硬化して得られた黒色樹脂硬化膜の厚みが20μmのときに、黒色度L値が10〜30であることを特徴とする黒色樹脂組成物。
Figure 0006764874
Figure 0006764874
〔15〕少なくとも、(a)カルボキシル基含有感光性樹脂、(b)光重合開始剤、(c)着色剤、(d)有機微粒子および(e)ホスフィン酸塩化合物を含有することを特徴とする黒色樹脂組成物であって、
前記(a)カルボキシル基含有感光性樹脂がビスフェノールA構造、ビスフェノールF構造、ビフェノール構造、ビフェノールノボラック構造、ビスキシレノール構造、ビフェニルノボラック構造およびウレタン構造から選ばれる1種以上の部分構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂であり、
前記(b)光重合開始剤が下記一般式(1)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤及び下記一般式(2)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤、または、下記一般式(2)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤及び下記一般式(11)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤、の二種類のオキシムエステル系光重合開始剤を組み合せた光重合開始剤であって、下記一般式(1)または下記一般式(11)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤の添加量(X)と下記一般式(2)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤の添加量(Y)との関係が、X:Y=0.1:0.9〜0.9:0.1であり、
前記(c)着色剤が少なくともペリレン系着色剤及び/又はフタロシアニン系着色剤を含有し、
前記黒色樹脂組成物を硬化して得られた黒色樹脂硬化膜の厚みが20μmのときに、黒色度L*値が10〜30であることを特徴とする黒色樹脂組成物。
Figure 0006764874
Figure 0006764874
Figure 0006764874
〔16〕前記黒色樹脂組成物が更にα−アミノアセトフェノン系光重合開始剤を含有することを特徴とする〔14〕または〔15〕に記載の黒色樹脂組成物。
〔17〕前記(d)有機微粒子がウレタン結合を含有することを特徴とする〔14〕〜〔16〕のいずれか1つに記載の黒色樹脂組成物。
〔18〕ポリイミド上に厚み40〜70μmで〔14〕〜〔17〕のいずれか1つに記載の黒色樹脂組成物を硬化して、黒色樹脂硬化膜を得る工程を含むことを特徴とする黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法であって、
前記黒色樹脂硬化膜を得る工程が、現像設備のスプレーインパクト0.10〜10.0kg/cmで前記黒色樹脂組成物を加工する工程を含み、
前記黒色樹脂硬化膜の断面において、前記ポリイミドの表面に対して、前記黒色樹脂硬化膜と前記ポリイミドとの基材密着端部(E)を通る垂線(L)を引いた場合に、前記垂線(L)と前記黒色樹脂硬化膜の頂上部分との交点から該頂上部分の端部までの距離(U)が25μm以下であることを特徴とする黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
〔19〕前記黒色樹脂組成物を硬化して得られた前記黒色樹脂硬化膜が線幅(w)が100μm以下で線長(W)が500μm以上であることを特徴とする〔18〕に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
〔20〕〔14〕〜〔17〕のいずれか1つに記載の黒色樹脂組成物をポリイミド上で硬化した、黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを有するフレキシブルプリント配線基板。
〔21〕ポリイミド上に厚み40〜70μmの黒色樹脂硬化膜を有し、
前記黒色樹脂硬化膜の断面において、前記ポリイミドの表面に対して、前記黒色樹脂硬化膜と前記ポリイミドとの基材密着端部(E)を通る垂線(L)を引いた場合に、前記垂線(L)と前記黒色樹脂硬化膜の頂上部分との交点から該頂上部分の端部までの距離(U)が25μm以下である、黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを有するフレキシブルプリント配線基板であり、
前記黒色樹脂硬化膜が〔14〕〜〔17〕のいずれか1つに記載の黒色樹脂組成物の硬化膜であることを特徴とするフレキシブルプリント配線基板。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
以下本願発明の一実施形態を実施例により具体的に説明するが本願発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
(合成例1:(a)カルボキシル基含有感光性樹脂の合成1)
攪拌機、温度計、滴下漏斗および窒素導入管を備えた反応容器に、重合用溶媒としてメチルトリグライム(=1,2−ビス(2−メトキシエトキシ)エタン)100.0gを仕込み、窒素気流下で攪拌しながら80℃まで昇温した。これに、室温で予め混合しておいた、メタクリル酸12.0g(0.14モル)、メタクリル酸ベンジル28.0g(0.16モル)、メタクリル酸ブチル60.0g(0.42モル)、及びラジカル重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.5gを80℃に保温した状態で3時間かけて滴下漏斗から滴下した。滴下終了後、反応溶液を攪拌しながら90℃まで昇温し、反応溶液の温度を90℃に保ちながら更に2時間攪拌を行い反応させた。上記反応を行うことで分子内にカルボキシル基を含有する感光性樹脂を含む、カルボキシル基含有感光性樹脂溶液(a−1)を得た。得られた樹脂溶液の固形分濃度は50%、重量平均分子量は48,000、固形分の酸価は78mgKOH/gであった。尚、固形分濃度、重量平均分子量および酸価は下記の方法で測定した。
<固形分濃度>
JIS K 5601−1−2に従って測定を行った。尚、乾燥条件は170℃×1時間の条件を選択した。
<重量平均分子量>
下記条件で測定を行った。
使用装置:東ソーHLC−8220GPC相当品
カラム :東ソー TSK gel Super AWM−H(6.0mmI.D.×15cm)×2本
ガードカラム:東ソー TSK guard column Super AW−H
溶離液:30mM LiBr+20mM H3PO4 in DMF
流速:0.6mL/min
カラム温度:40℃
検出条件:RI:ポラリティ(+)、レスポンス(0.5sec)
試料濃度:約5mg/mL
標準品:PEG(ポリエチレングリコール)。
<酸価>
JIS K 5601−2−1に従って測定を行った。
(合成例2:(a)カルボキシル基含有感光性樹脂の合成2)
攪拌機、温度計および窒素導入管を備えた反応容器に、重合用溶媒としてメチルトリグライム(=1,2−ビス(2−メトキシエトキシ)エタン)40.00gを仕込み、これに、ノルボルネンジイソシアネート20.62g(0.100モル)を仕込み、窒素気流下で攪拌しながら80℃に加温して溶解させた。この溶液に、ポリカーボネートジオール50.00g(0.025モル)(旭化成株式会社製、製品名PCDL T5652、重量平均分子量2000)、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸3.70g(0.025モル)および2−ヒドロキシエチルメタクリレート13.02g(0.100モル)をメチルトリグライム40.00gに溶解した溶液を1時間かけて添加した。この溶液を5時間80℃で加熱攪拌を行い反応させた。上記反応を行うことで分子内にウレタン結合、カルボキシル基および(メタ)アクリロイル基を含有する感光性樹脂を含む、カルボキシル基含有感光性樹脂溶液(a−2)を得た。得られた樹脂溶液の固形分濃度は52%、重量平均分子量は8,600、固形分の酸価は18mgKOH/gであった。尚、固形分濃度、重量平均分子量および酸価は合成例1と同様の方法で測定した。
(合成例3:(a)カルボキシル基含有感光性樹脂以外のベースバインダーの合成1)
攪拌機、温度計および窒素導入管を備えた反応容器に、重合用溶媒としてメチルトリグライム(=1,2-ビス(2-メトキシエトキシ)エタン)30.00gを仕込み、これに、ノルボルネンジイソシアネート10.31g(0.050モル)を仕込み、窒素気流下で攪拌しながら80℃に加温して溶解させた。この溶液に、ポリカーボネートジオール50.00g(0.025モル)(旭化成株式会社製、製品名PCDL T5652、重量平均分子量2000)および2−ヒドロキシエチルメタクリレート6.51g(0.050モル)をメチルトリグライム30.00gに溶解した溶液を1時間かけて添加した。この溶液を5時間80℃で加熱攪拌を行い反応させた。上記反応を行うことでベースバインダー溶液(R−1)を得た。得られた樹脂溶液の固形分濃度は53%、重量平均分子量は5,200であった。尚、固形分濃度および重量平均分子量は合成例1と同様の方法で測定した。
(合成例4:(a)カルボキシル基含有感光性樹脂以外のベースバインダーの合成2)
攪拌機、温度計、滴下漏斗、還流管および窒素導入管を備えたセパラブルフラスコ中に、重合溶媒としてメチルトリグライム(=1,2−ビス(2−メトキシエトキシ)エタン)17.5gを仕込み、次いでノルボルネンジイソシアナート20.6g(0.100モル)を仕込み、窒素気流下で攪拌しながら80℃に加温して溶解させた。この溶液にポリカーボネートジオール50.0g(0.025モル)(旭化成株式会社製、製品名PCDL T5652、重合平均分子量2000)およびジメチロールブタン酸8.1g(0.055モル)をメチルトリグライム50.0gに溶解した溶液を1時間かけて添加した。この溶液を5時間80℃で加熱還流しながら攪拌を行い、中間体を得た。その後、メタノール1gを添加し5時間攪拌を行い、ベースバインダー溶液(R−2)を得た。得られた樹脂溶液の固形分濃度は50%、重量平均分子量は10,200であった。尚、固形分濃度および重量平均分子量は合成例1と同様の方法で測定した。
(合成例5:(a)カルボキシル基含有感光性樹脂以外のベースバインダーの合成3)
攪拌機、温度計および窒素導入管を備えた反応容器に、重合用溶媒としてメチルトリグライム(=1,2−ビス(2−メトキシエトキシ)エタン)35.00gを仕込み、これに、ノルボルネンジイソシアネート10.31g(0.050モル)を仕込み、窒素気流下で攪拌しながら80℃に加温して溶解させた。この溶液に、ポリカーボネートジオール50.00g(0.025モル)(旭化成株式会社製、製品名PCDL T5652、重量平均分子量2000)をメチルトリグライム35.00gに溶解した溶液を1時間かけて添加した。この溶液を2時間80℃で加熱攪拌を行った。反応終了後、3,3’,4,4’−オキシジフタル酸二無水物(以下、ODPA)15.51g(0.050モル)を前述の反応溶液に添加した。添加後に190℃に加温して1時間反応させた。この溶液を80℃まで冷却し純水3.60g(0.200モル)を添加した。添加後に110℃まで昇温し5時間加熱還流した。上記反応を行うことでベースバインダー溶液(R−3)を得た。得られた樹脂溶液の固形分濃度は53%、重量平均分子量は9,200、固形分の酸価は86mgKOH/gであった。尚、固形分濃度、重量平均分子量および酸価は合成例1と同様の方法で測定した。
(配合例1〜38)
(a)カルボキシル基含有感光性樹脂、(b)光重合開始剤および(c)着色剤、(d)有機微粒子、(e)ホスフィン酸塩化合物及びその他の成分を添加して黒色樹脂組成物を作製した。それぞれの構成原料の樹脂固形分での配合量及び原料の種類を表1〜表4に記載する。混合溶液を3本ロールで混合した後、脱泡装置で溶液中の泡を完全に脱泡して下記評価を実施した。
Figure 0006764874
Figure 0006764874
Figure 0006764874
Figure 0006764874
<1>日本化薬株式会社製 バインダーポリマー(ウレタン変性エポキシ(メタ)アクリレート、固形分酸価60.0mgKOH/g)の製品名
<2>日本化薬株式会社製 バインダーポリマー(ビスフェノールF型エポキシアクリレート、固形分酸価100mgKOH/g)の製品名
<3>日本化薬株式会社製 バインダーポリマー(ビスフェノールA型エポキシアクリレート、固形分酸価100mgKOH/g)の製品名
<4>BASF社製 オキシムエステル系光重合開始剤の製品名
<5>日本化薬株式会社製 チオキサントン系光重合開始剤の製品名
<6>BASF社製 オキシムエステル系光重合開始剤の製品名
<7>ADEKA製 オキシムエステル系光重合開始剤
<8>BASFジャパン社製 α−アミノアルキルフェノン系光重合開始剤の製品名
<9>三菱化学株式会社製 カーボンブラック系着色剤の製品名
<10>BASF社製 ペリレン系着色剤の製品名
<11>BASF株式会社製 フタロシアニン系青着色剤の製品名
<12>クラリアントジャパン株式会社製 橙着色剤の製品名
<13>クラリアントジャパン株式会社製 紫着色剤の製品名
<14>根上工業株式会社製 有機微粒子(カーボネート骨格のウレタン系有機ビーズ、平均粒子径7.0μm)の製品名
<15>クラリアントジャパン株式会社製 ホスフィン酸塩化合物(ジエチルホスフィン酸アルミニウム塩、平均粒子径2.5μm)の製品名
<16>日本化薬株式会社製 ラジカル重合性化合物(ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート)の商品名
<17>ジャパンエポキシレジン株式会社製 p−アミノフェノール型エポキシ樹脂(エポキシ等量96g/eq)の製品名
<18>三菱化学株式会社製 2官能エポキシ樹脂の製品名
<19>日本アエロジル株式会社製 無水シリカの製品名。
<20>ジャパンエポキシレジン株式会社製 添加剤(ジシアンジアミド)の製品名
<21>共栄社化学株式会社製 ブタジエン系消泡剤の製品名。
<22>株式会社ダイセル製 溶剤(エチルジグルコールアセテート)の製品名
<23>DIC株式会社製 エポキシ樹脂硬化型カルボキシル基含有ポリエステル樹脂の製品名(酸価:52〜58mgKOH/g)
<24>根上工業株式会社製 有機微粒子(アクリル系有機ビーズ、平均粒子径6.0μm)の製品名。
<ポリイミドフィルム上への黒色樹脂硬化膜の作製(黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの作製)>
25μmのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製:商品名25NPI)、フレキシブル銅貼り積層板(銅箔の厚み12μm、ポリイミドフィルムは株式会社カネカ製PIXEO BP)に対して塩化第二鉄溶液を用いてフルエッチングを施して得られた25μmのポリイミドフィルム、または、新日鉄住金化学製エスパネックスーMに対して塩化第二鉄溶液を用いてフルエッチングを施して得られた25μmのポリイミドフィルムに、最終乾燥厚みが20、40、60、70、又は80μmになるように、上記黒色樹脂組成物を、180mm×270mmの面積において印刷し、80℃で20分乾燥した後、ライン幅/スペース幅=50〜200μm/400μmおよびライン幅50〜150μm/線長150〜2000μmのネガ型フォトマスクを置いて400mJ/cmの積算露光量の紫外線を照射して露光した。上記印刷には、株式会社ミノグループ製ミノマット製5575(あおり式小型スクリーンプリンター)スクリーン印刷機を用いた。次いで、1.0重量%の炭酸ナトリウム水溶液を30℃に加熱した溶液を用いて、フルコーンノズル型スプレーまたはフラットノズル型スプレーのスプレーインパクトを計算値で0.05〜15.0kg/cmとなるように調整し60秒間スプレー現像を行った。現像後、スプレーを使用せずに純水で十分洗浄した後、160℃のオーブン中で90分加熱硬化させて黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを作製した。
<黒色樹脂組成物のアンダーカット評価>
フルコーンノズル型スプレーまたはフラットノズル型スプレーのスプレーインパクト計算値における上記配合例1〜16、及び配合例19〜37の黒色樹脂硬化膜Aの基材密着端部(E)とポリイミドBとの垂線(L)と黒色樹脂硬化膜の頂上部分との交点から該頂上部分の端部までの距離(U)を表5〜9に記載する。また、細線が残らず剥離した条件については『×』、現像残渣が発生した条件については『×2』を記載した。
Figure 0006764874
Figure 0006764874
Figure 0006764874
Figure 0006764874
Figure 0006764874
また、上記で作製した配合例1〜14を用いて各条件で作製した黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの金メッキ薬液およびフラックスハンダ試験後の密着性評価は以下の方法で行った。評価結果を表10及び11に記載する。
<無電解金メッキ処理工程>
上記で作製した黒色樹脂硬化膜付きポリイミドのポリイミド側に支持体を接着させ、下記に従い無電解金メッキ処理を実施した。無電解金メッキ処理工程は、奥野製薬株式会社無電解金メッキ フラッシュゴールド330の標準工程に従い下記のように行った。
(I)脱脂処理、ICPクリーンS−135K、40℃、4分
(II)エッチング処理、硫酸10mL/L、過流酸ナトリウム100g/L、硫酸銅・五水和物、8g/L、イオン交換水にて1Lに調製、30℃、1分
(III)触媒化処理、ICPアクセラ(Pd:0.04%)、30℃、1分
(IV)無電解ニッケルメッキ処理、ICP−ニコロンーFPF、84℃、30分
(V)金メッキ処理、フラッシュゴールド330、80℃、8分。
無電解金メッキ処理後、室温にて水洗を行い、100℃で10秒間乾燥処理を行った。
(i)金メッキ試験後の密着性評価
上記黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの配線方向に対し直角になるように張り合わせ、しっかりとこすってスペース部分に空気が入り込まないように貼り付ける。その後、引きはがし方向約60°で剥離試験を行った。
○:テープ剥離の無いもの
△:テープ剥離が一部発生し、細線パターン残りが80%のもの。
×:テープ剥離が発生し、細線パターン残りが80%未満のもの。
評価結果を表10及び11に記載する。
Figure 0006764874
Figure 0006764874
(ii)フラックス半田耐熱性後の密着性評価
上記黒色樹脂硬化膜付きポリイミドのポリイミド側に支持体を接着させ、黒色樹脂硬化膜の表面に株式会社弘輝製JS−EU−31を塗布した後、280℃で完全に溶融した半田浴に黒色樹脂硬化膜が塗工してある面が接する様に浮かべて10秒後に引き上げた。その操作を3回行い、(i)金メッキ試験後の密着性評価と同様の方法で黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの配線方向に対し直角になるように張り合わせ、しっかりとこすってスペース部分に空気が入り込まないように貼り付ける。その後、引きはがし方向約60°で剥離試験を行った。
○:テープ剥離の無いもの
△:テープ剥離が一部発生し、細線パターン残りが80%のもの。
×:テープ剥離が発生し、細線パターン残りが80%未満のもの。
評価結果を表12及び13に記載する。
Figure 0006764874
Figure 0006764874
また、配合例1〜14の黒色樹脂組成物の感光性等の評価は以下の方法で別途行った。評価結果を表14に記載する。尚、以下の評価は上記<ポリイミドフィルム上への黒色樹脂硬化膜の作製>と同様の方法で各種基材に所定の最終乾燥厚みとなるように、黒色樹脂組成物を、250mm×300mmの面積において印刷し、80℃で20分乾燥した後、ネガ型フォトマスクを置いて400mJ/cmの積算露光量の紫外線を照射して露光した。次いで、1.0重量%の炭酸ナトリウム水溶液を30℃に加熱した溶液を用いて、フルコーン型スプレーノズル現像装置を用い1.5kgf/mmの吐出圧、スプレーインパクト2.0kg/cmで60秒スプレー現像を行った。現像後、純水で十分洗浄した後、160℃のオーブン中で90分加熱硬化させて黒色樹脂硬化膜付き銅箔を作製した。
Figure 0006764874
(iii)黒色度
黒色樹脂組成物の黒色度の測定方法は、日本電色工業社製色差計:45°色差計(NR−11B)を用いて、L表色系の値をJIS Z 8729に従って測定した。ここで、L値を黒色度の指標とした。
(iv)感光性
感光性の評価はライン幅/スペース幅=100μm/400μmのパターンを用いて行った。
〇:ポリイミドフィルム表面にくっきりとしたライン幅/スペース幅=100/400μmの感光パターンが描けており、ライン部の剥離に伴うラインの揺れが発生しておらず、スペース部にも溶解残りが無いもの。
△:ポリイミドフィルム表面にくっきりとしたライン幅/スペース幅=100/400μmの感光パターンが描けていないもの(ライン幅の線太りがあるもの)。
×:ポリイミドフィルム表面にライン幅/スペース幅=100/400μmの感光パターンが描けておらず、溶解残りが発生しているもの。
(v)耐溶剤性
上記<ポリイミドフィルム上への黒色樹脂硬化膜の作製>の項目と同様の方法で、35μm厚みの銅箔表面に黒色樹脂組成物を硬化して得られる黒色樹脂硬化膜積層フィルムを作製した。但し、露光は、100μm角の四角開口マスクを使用し、25℃のメチルエチルケトン中に15分間浸漬した後風乾し、フィルム表面の状態を観察した。尚、試験は塗膜厚み20μmで実施した。
○:塗膜に異常がない。
×:塗膜に膨れや剥がれなどの異常が発生する。
(vi)耐折れ性
上記<ポリイミドフィルム上への黒色樹脂硬化膜の作製>の項目と同様の方法で、25μm厚みのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製アピカル25NPI)表面にパターニングせずに露光、現像、加熱硬化した黒色樹脂硬化膜付きポリイミドフィルムを作製した。黒色樹脂硬化膜付きポリイミドフィルムを30mm×10mmの短冊に切り出して、15mmのところで、曲率半径R=1.0mmで180°に1回折り曲げて塗膜を目視で確認してクラックの確認を行った。尚、試験は塗膜厚み40μmで実施した。
○:黒色樹脂硬化膜にクラックが無いもの。
△:黒色樹脂硬化膜に若干クラックがあるもの。
×:黒色樹脂硬化膜にクラックがあるもの。
(vii)反り
上記<ポリイミドフィルム上への黒色樹脂硬化膜の作製>の項目と同様の方法で、25μm厚みのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製アピカル25NPI)表面にパターニングせずに露光、現像、加熱硬化した黒色樹脂硬化膜付きポリイミドフィルムを作製した。作製した黒色樹脂硬化膜付きポリイミドフィルムを5cm四方に加工し、四隅の反り高さを測定する。フィルムの反り量を測定している模式図を図3に示す。図3の1は、黒色樹脂硬化膜付きポリイミドフィルムを有する片面基板であり、図3の2は、反り量であり、図3の3は、平滑な台である。図3によると、反り高さとは、2で表される反り量である。
尚、試験は塗膜厚み40μmで実施した。
○:反り高さの平均が20mm未満のもの。
△:反り高さの平均が20mm以上で筒状にならないもの。
×:反り試験用のフィルムが筒状になるもの。
(viii)絶縁信頼性
フレキシブル銅貼り積層板(銅箔の厚み12μm、ポリイミドフィルムは株式会社カネカ製アピカル25NPI、ポリイミド系接着剤で銅箔を接着している)上にライン幅/スペース幅=100μm/100μmの櫛形パターンを作製し、10容量%の硫酸水溶液中に1分間浸漬した後、純水で洗浄し銅箔の表面処理を行った。その後、上記<ポリイミドフィルム上への黒色樹脂硬化膜の作製>方法と同様の方法で櫛形パターン上に黒色樹脂硬化膜を作製し試験片の調整を行った。85℃、85%RHの環境試験機中で試験片の両端子部分に100Vの直流電流を印加し、絶縁抵抗値の変化やマイグレーションの発生などを観察した。尚、試験は塗膜厚み20μmで実施した。
○:試験開始後、1000時間で10の8乗以上の抵抗値を示し、マイグレーション、デンドライトなどの発生が無いもの。
×:試験開始後、1000時間でマイグレーション、デンドライトなどの発生があるもの。
(viii)プレス耐性
上記<ポリイミドフィルム上への黒色樹脂硬化膜の作製>の項目と同様の方法で、35μm厚みの銅箔表面に黒色樹脂組成物を硬化して得られる黒色樹脂硬化膜積層フィルムを作製した。但し、露光は、100μm角の四角開口マスクを使用し、400mJ/cmの積算露光量の紫外線を照射して露光した。その後、上記で作製した黒色樹脂硬化膜積層フィルムを熱プレスにて165℃/90minで加熱加圧し、四角開口部の変形量を測定した。尚、試験は塗膜厚み20μmで実施した。
○:熱プレス後に90μm以上開口しているもの。
△:熱プレス後に80〜90μm開口しているもの。
×:熱プレス後に80μ以下しか開口していないもの。
また、水準2は開口せず試験を行うことができなかった。
(ix)半田耐熱性
上記<ポリイミドフィルム上への黒色樹脂硬化膜の作製>の項目と同様の方法で、75μm厚みのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製アピカル75NPI)表面に黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを作製した。但し、露光は、ネガ型マスクを使用せず全面に400mJ/cmの積算露光量の紫外線を照射して露光した。上記黒色樹脂硬化膜を280℃で完全に溶融した半田浴に黒色樹脂硬化膜が塗工してある面が接する様に浮かべて10秒後に引き上げた。その操作を3回行い、黒色樹脂硬化膜の接着強度をJIS K5400に従って碁盤目テープ法で評価した。尚、試験は塗膜厚み20μmで実施した。
○:碁盤目テープ法で剥がれの無いもの。
△:升目の95%以上が残存しているもの。
×:升目の残存量が80%未満のもの。
(x)フラックス半田耐熱性
上記<ポリイミドフィルム上への黒色樹脂硬化膜の作製>の項目と同様の方法で、75μm厚みのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製アピカル75NPI)表面に黒色樹脂組成物を硬化して得られる黒色樹脂硬化膜積層フィルムを作製した。但し、露光は、ネガ型マスクを使用せず全面に400mJ/cmの積算露光量の紫外線を照射して露光した。上記黒色樹脂硬化膜の表面に株式会社弘輝製JS−EU−31を塗布した後、を280℃で完全に溶解してある半田浴に黒色樹脂硬化膜が塗工してある面が接する様に浮かべて10秒後に引き上げた。その操作を3回行い、黒色樹脂硬化膜の接着強度をJIS K5400に従って碁盤目テープ法で評価した。尚、試験は塗膜厚み70μmで実施した。
○:碁盤目テープ法で剥がれの無いもの。
△:升目の95%以上が残存しているもの。
×:升目の残存量が80%未満のもの。
<黒色樹脂硬化膜の特性評価>
また、上記配合例6、7、及び17〜19の黒色樹脂組成物の感光性等の評価を行った。各評価方法は、上述した方法と同じである。評価結果を表15に記載する。尚、以下の評価は上記<ポリイミドフィルム上への黒色樹脂硬化膜の作製>と同様の方法で各種基材に所定の最終乾燥厚みとなるように、黒色樹脂組成物を、250mm×300mmの面積において印刷し、80℃で20分乾燥した後、ネガ型フォトマスクを置いて400mJ/cmの積算露光量の紫外線を照射して露光した。次いで、1.0重量%の炭酸ナトリウム水溶液を30℃に加熱した溶液を用いて、フルコーン型スプレーノズル現像装置を用い1.5kgf/mmの吐出圧、スプレーインパクト2.0kg/cmで60秒または10.0kg/cmで60秒スプレー現像を行った。現像後、純水で十分洗浄した後、160℃のオーブン中で90分加熱硬化させて黒色樹脂硬化膜付き銅箔を作製した。
Figure 0006764874
<黒色樹脂硬化膜の特性評価>
また、上記配合例6、7、20、21、27、28、及び33〜37の黒色樹脂組成物の感光性等の評価を行った。評価結果を表16に記載する。各評価方法のうち、金メッキ試験後の密着性評価、及び、フラックス半田耐熱性後の密着性評価を除く評価方法は、上述した方法と同じである。尚、以下の評価は上記<ポリイミドフィルム上への黒色樹脂硬化膜の作製>と同様の方法で各種基材に所定の最終乾燥厚みとなるように250mm×300mmの面積に印刷し、80℃で20分乾燥した後、ネガ型フォトマスクを置いて400mJ/cmの積算露光量の紫外線を照射して露光した。次いで、1.0重量%の炭酸ナトリウム水溶液を30℃に加熱した溶液を用いて、フルコーン型スプレーノズル現像装置を用い1.5kgf/mmの吐出圧、スプレーインパクト2.0kg/cmで60秒スプレー現像を行った。現像後、純水で十分洗浄した後、160℃のオーブン中で90分加熱硬化させて黒色樹脂硬化膜付き銅箔を作製した。
Figure 0006764874
表16に係る金メッキ試験後の密着性評価方法
上記黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの配線方向に対し直角になるように張り合わせ、しっかりとこすってスペース部分に空気が入り込まないように貼り付ける。その後、引きはがし方向約60°で剥離試験を行った。
◎:細線パターン残りが95〜100%のもの
○:細線パターン残りが80〜95%のもの
△:テープ剥離が一部発生し、細線パターン残りが80%のもの。
×:テープ剥離が発生し、細線パターン残りが80%未満のもの。
表16に係るフラックス半田耐熱性後の密着性評価
上記黒色樹脂硬化膜付きポリイミドのポリイミド側に支持体を接着させ、黒色樹脂組成物硬化膜の表面に株式会社弘輝製JS−EU−31を塗布した後、280℃で完全に溶融した半田浴に黒色樹脂組成物硬化膜が塗工してある面が接する様に浮かべて10秒後に引き上げた。その操作を3回行い、(i)金メッキ試験後の密着性評価と同様の方法で黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの配線方向に対し直角になるように張り合わせ、しっかりとこすってスペース部分に空気が入り込まないように貼り付ける。その後、引きはがし方向約60°で剥離試験を行った。
◎:細線パターン残りが95〜100%のもの
○:細線パターン残りが80〜95%のもの
△:テープ剥離が一部発生し、細線パターン残りが80%のもの。
×:テープ剥離が発生し、細線パターン残りが80%未満のもの。
配合例1〜38のうち、好ましい配合例は配合例1〜14、20〜38であり、より好ましい配合例は配合例20〜23、27〜30、及び34〜38であり、さらに好ましい配合例は配合例21、22、28、29、及び34〜38である。
本願発明は、実装工程において金メッキ薬液やフラックスハンダに対して十分に形状と密着性を保持でき、難燃性に優れかつ隠蔽性の高い黒色樹脂硬化膜付きポリイミド、及びその製造方法、並びに該黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを有するフレキシブルプリント配線板を提供することができるため、該黒色樹脂硬化膜付きポリイミド及び該黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを有するフレキシブルプリント配線板を、携帯電話及びデジタルカメラなどの小型機器に搭載されるフィルム状のプリント配線板に好適に用いることができる。
1 黒色樹脂硬化膜付きポリイミドフィルムを有する片面基板
2 反り量
3 平滑な台

Claims (21)

  1. ポリイミド上に厚み40〜70μmで黒色樹脂組成物を硬化して、黒色樹脂硬化膜を得る工程を含むことを特徴とする黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法であって、
    前記黒色樹脂硬化膜を得る工程が、現像設備のスプレーインパクト0.10〜10.0kg/cmで前記黒色樹脂組成物を加工する工程を含み、
    前記黒色樹脂硬化膜の断面において、前記ポリイミドの表面に対して、前記黒色樹脂硬化膜と前記ポリイミドとの基材密着端部(E)を通る垂線(L)を引いた場合に、前記垂線(L)と前記黒色樹脂硬化膜の頂上部分との交点から該頂上部分の端部までの距離(U)が25μm以下であることを特徴とする黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
  2. 前記黒色樹脂組成物を硬化して得られた前記黒色樹脂硬化膜が線幅(w)が100μm以下であり、かつ、線長(W)が500μm以上であることを特徴とする請求項1に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
  3. 前記黒色樹脂組成物が少なくとも、(a)カルボキシル基含有感光性樹脂、(b)光重合開始剤および(c)着色剤を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
  4. 前記(a)カルボキシル基含有感光性樹脂がビスフェノールA構造、ビスフェノールF構造、ビフェノール構造、ビフェノールノボラック構造、ビスキシレノール構造、ビフェニルノボラック構造およびウレタン構造から選ばれる1種以上の部分構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂であることを特徴とする請求項3に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
  5. 前記(b)光重合開始剤が下記一般式(1)もしくは下記一般式(2)で表される構造を有する光重合開始剤であるか、または、下記一般式(1)で表される構造を有する光重合開始剤と下記一般式(2)で表される構造を有する光重合開始剤とを組み合わせた光重合開始剤であることを特徴とする請求項3に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
    Figure 0006764874
    Figure 0006764874
  6. 前記(b)光重合開始剤が、下記一般式(1)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤及び下記一般式(2)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤、または、下記一般式(2)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤及び下記一般式(11)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤、の二種類のオキシムエステル系光重合開始剤を組み合せた光重合開始剤であることを特徴とする請求項3に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
    Figure 0006764874
    Figure 0006764874
    Figure 0006764874
  7. 前記一般式(1)または前記一般式(11)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤の添加量(X)と前記一般式(2)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤の添加量(Y)との関係が、X:Y=0.1:0.9〜0.9:0.1であることを特徴とする請求項6に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
  8. 前記(c)着色剤が少なくともペリレン系着色剤及び/又はフタロシアニン系着色剤を含有することを特徴とする請求項3に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
  9. 前記黒色樹脂組成物を硬化して得られた黒色樹脂硬化膜の厚みが20μmのときに、黒色度L値が10〜30であることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
  10. 前記黒色樹脂組成物が更にα−アミノアセトフェノン系光重合開始剤を含有することを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
  11. 前記黒色樹脂組成物が更に(d)有機微粒子を含有することを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
  12. 前記(d)有機微粒子がウレタン結合を含有することを特徴とする請求項11に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
  13. 前記黒色樹脂組成物が更に(e)ホスフィン酸塩化合物を含有することを特徴とする請求項1〜12の何れか1項に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
  14. 少なくとも、(a)カルボキシル基含有感光性樹脂、(b)光重合開始剤、(c)着色剤、(d)有機微粒子および(e)ホスフィン酸塩化合物を含有することを特徴とする黒色樹脂組成物であって、
    前記(a)カルボキシル基含有感光性樹脂がビスフェノールA構造、ビスフェノールF構造、ビフェノール構造、ビフェノールノボラック構造、ビスキシレノール構造、ビフェニルノボラック構造およびウレタン構造から選ばれる1種以上の部分構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂であり、
    前記(b)光重合開始剤が下記一般式(1)で表される構造を有する光重合開始剤であるか、または、下記一般式(1)で表される構造を有する光重合開始剤と下記一般式(2)で表される構造を有する光重合開始剤とを組み合わせた光重合開始剤であり、
    前記(c)着色剤が少なくともペリレン系着色剤及び/又はフタロシアニン系着色剤を含有し、
    前記黒色樹脂組成物を硬化して得られた黒色樹脂硬化膜の厚みが20μmのときに、黒色度L値が10〜30であることを特徴とする黒色樹脂組成物。
    Figure 0006764874
    Figure 0006764874
  15. 少なくとも、(a)カルボキシル基含有感光性樹脂、(b)光重合開始剤、(c)着色剤、(d)有機微粒子および(e)ホスフィン酸塩化合物を含有することを特徴とする黒色樹脂組成物であって、
    前記(a)カルボキシル基含有感光性樹脂がビスフェノールA構造、ビスフェノールF構造、ビフェノール構造、ビフェノールノボラック構造、ビスキシレノール構造、ビフェニルノボラック構造およびウレタン構造から選ばれる1種以上の部分構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂であり、
    前記(b)光重合開始剤が下記一般式(1)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤及び下記一般式(2)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤、または、下記一般式(2)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤及び下記一般式(11)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤、の二種類のオキシムエステル系光重合開始剤を組み合せた光重合開始剤であって、下記一般式(1)または下記一般式(11)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤の添加量(X)と下記一般式(2)で表される構造を有するオキシムエステル系光重合開始剤の添加量(Y)との関係が、X:Y=0.1:0.9〜0.9:0.1であり、
    前記(c)着色剤が少なくともペリレン系着色剤及び/又はフタロシアニン系着色剤を含有し、
    前記黒色樹脂組成物を硬化して得られた黒色樹脂硬化膜の厚みが20μmのときに、黒色度L*値が10〜30であることを特徴とする黒色樹脂組成物。
    Figure 0006764874
    Figure 0006764874
    Figure 0006764874
  16. 前記黒色樹脂組成物が更にα−アミノアセトフェノン系光重合開始剤を含有することを特徴とする請求項14または15に記載の黒色樹脂組成物。
  17. 前記(d)有機微粒子がウレタン結合を含有することを特徴とする請求項14〜16の何れか1項に記載の黒色樹脂組成物。
  18. ポリイミド上に厚み40〜70μmで請求項14〜17の何れか1項に記載の黒色樹脂組成物を硬化して、黒色樹脂硬化膜を得る工程を含むことを特徴とする黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法であって、
    前記黒色樹脂硬化膜を得る工程が、現像設備のスプレーインパクト0.10〜10.0kg/cmで前記黒色樹脂組成物を加工する工程を含み、
    前記黒色樹脂硬化膜の断面において、前記ポリイミドの表面に対して、前記黒色樹脂硬化膜と前記ポリイミドとの基材密着端部(E)を通る垂線(L)を引いた場合に、前記垂線(L)と前記黒色樹脂硬化膜の頂上部分との交点から該頂上部分の端部までの距離(U)が25μm以下であることを特徴とする黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
  19. 前記黒色樹脂組成物を硬化して得られた前記黒色樹脂硬化膜が線幅(w)が100μm以下で線長(W)が500μm以上であることを特徴とする請求項18に記載の黒色樹脂硬化膜付きポリイミドの製造方法。
  20. 請求項14〜17の何れか1項に記載の黒色樹脂組成物をポリイミド上で硬化した、黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを有するフレキシブルプリント配線基板。
  21. ポリイミド上に厚み40〜70μmの黒色樹脂硬化膜を有し、
    前記黒色樹脂硬化膜の断面において、前記ポリイミドの表面に対して、前記黒色樹脂硬化膜と前記ポリイミドとの基材密着端部(E)を通る垂線(L)を引いた場合に、前記垂線(L)と前記黒色樹脂硬化膜の頂上部分との交点から該頂上部分の端部までの距離(U)が25μm以下である、黒色樹脂硬化膜付きポリイミドを有するフレキシブルプリント配線基板であり、
    前記黒色樹脂硬化膜が請求項14〜17の何れか1項に記載の黒色樹脂組成物の硬化膜であることを特徴とするフレキシブルプリント配線基板。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10577524B2 (en) * 2016-05-23 2020-03-03 Tatsuta Electric Wire & Cable Co., Ltd. Conductive adhesive composition
KR101920631B1 (ko) * 2018-08-22 2019-02-13 국도화학 주식회사 응력상쇄 수지층을 포함하는 저광택 블랙 폴리이미드 필름 및 그 제조방법
DE102018130005A1 (de) * 2018-11-27 2020-05-28 Endress + Hauser Flowtec Ag UV-härtendes Material, Flachbaugruppe und Verfahren zum selektiven Beschichten einer Flachbaugruppe
JP7012415B2 (ja) * 2019-03-29 2022-01-28 古河電気工業株式会社 端子付き電線
CN110831345A (zh) * 2019-11-22 2020-02-21 东莞市鸿运电子有限公司 一种厚铜板的印刷方法
CN114958082A (zh) * 2022-06-23 2022-08-30 惠州市浩明科技股份有限公司 油墨组合物及其制备方法、胶带

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5924660Y2 (ja) 1978-12-12 1984-07-21 株式会社吉野工業所 合成樹脂製肉簿壜
ATE302231T1 (de) * 2001-12-06 2005-09-15 Huntsman Adv Mat Switzerland Wärmehärtbare harzzusammensetzung
JP4994923B2 (ja) 2007-04-06 2012-08-08 太陽ホールディングス株式会社 黒色ソルダーレジスト組成物およびその硬化物
JP5352175B2 (ja) 2008-03-26 2013-11-27 太陽ホールディングス株式会社 感光性樹脂組成物及びその硬化物、並びにその硬化物からなるソルダーレジスト層を有するプリント配線基板
JP5380034B2 (ja) 2008-10-09 2014-01-08 太陽ホールディングス株式会社 黒色ソルダーレジスト組成物及びその硬化物
KR20100109860A (ko) 2009-04-01 2010-10-11 도요 잉키 세이조 가부시끼가이샤 감광성 착색 조성물 및 컬러 필터
JP2010256891A (ja) * 2009-04-01 2010-11-11 Toyo Ink Mfg Co Ltd 感光性着色組成物およびカラーフィルタ
JP2013137334A (ja) * 2010-04-21 2013-07-11 Nissan Chem Ind Ltd ポリイミド構造を含有する樹脂を含むリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物
CN103153952B (zh) 2010-10-05 2016-07-13 巴斯夫欧洲公司 苯并咔唑化合物的肟酯衍生物及其在可光聚合组合物中作为光敏引发剂的用途
CN103492949B (zh) * 2011-04-25 2016-12-28 株式会社钟化 新颖的感光性树脂组合物及其利用
JP2013061457A (ja) 2011-09-13 2013-04-04 Hitachi Chemical Co Ltd 感光性樹脂組成物及びこれを用いた感光性フィルム、永久マスクレジストとその製造方法
JP6037708B2 (ja) 2011-09-22 2016-12-07 東京応化工業株式会社 感光性樹脂組成物、パターン形成方法、カラーフィルタ、及び表示装置
CN104081884B (zh) * 2012-01-25 2017-12-19 株式会社钟化 新颖的含颜料绝缘膜用树脂组合物及其利用
JP5615415B2 (ja) * 2012-09-28 2014-10-29 太陽インキ製造株式会社 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
JP6217296B2 (ja) * 2013-01-22 2017-10-25 東洋インキScホールディングス株式会社 感光性樹脂組成物、ならびにそれを用いた塗膜
JP2015200774A (ja) 2014-04-08 2015-11-12 凸版印刷株式会社 カラーフィルタ基板並びに液晶表示装置
JP6383621B2 (ja) * 2014-09-24 2018-08-29 太陽インキ製造株式会社 硬化性組成物、ドライフィルム、硬化物、プリント配線板およびプリント配線板の製造方法
KR101943340B1 (ko) * 2014-12-25 2019-01-29 후지필름 가부시키가이샤 착색 조성물, 착색 조성물의 제조 방법, 컬러 필터, 패턴 형성 방법, 컬러 필터의 제조 방법, 고체 촬상 소자, 및 화상 표시 장치
TWI790145B (zh) 2015-03-30 2023-01-11 日商富士軟片股份有限公司 著色感光性組成物、硬化膜、圖案形成方法、帶遮光膜的紅外線截止濾光片、固體攝像元件、圖像顯示裝置及紅外感測器
JP7007792B2 (ja) * 2015-09-30 2022-01-25 太陽インキ製造株式会社 硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物およびプリント配線板

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