JPH0510367B2 - - Google Patents
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- JPH0510367B2 JPH0510367B2 JP15876184A JP15876184A JPH0510367B2 JP H0510367 B2 JPH0510367 B2 JP H0510367B2 JP 15876184 A JP15876184 A JP 15876184A JP 15876184 A JP15876184 A JP 15876184A JP H0510367 B2 JPH0510367 B2 JP H0510367B2
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Description
〔本発明の技術分野〕
この発明は、有機溶媒に対する溶解性が、極め
て優れていて、しかもポリアミド主鎖中に感光基
が直接結合していて光硬化性能が優れている新規
な感光性ポリアミド膜を製膜するために好適に使
用することができる樹脂液組成物に関するもので
あり、その樹脂液組成物から前記の感光性ポリア
ミド膜を容易に製膜することができ、しかもその
感光性ポリアミド膜を光硬化してレリーフパター
ンなどを形成する際の解像性能がよく、しかもそ
の光硬化膜が、被覆すべき対象物(銅面、樹脂面
など)に対して接着性(特に端部接着性)が優れ
ていると共に、耐熱性、寸法安定性、電気的及び
機械的な性質に優れているので、高精度のソルダ
ーレジスト、マーキングインキ、半田レベラー用
インキなどとして好適に使用でるものであり、ま
た、半導体工業における固体素子への絶縁膜
(層)や、パツシベーシヨン膜の形成材料、及び
半導体の集積回路や多層プリント配線板などの層
間絶縁材料等の形成に使用することができるので
ある。
〔従来技術〕
半導体工業における固体素子への絶縁膜やパツ
シベーシヨン膜の形成材料、及び半導体集積回路
や多層プリント配線板などの層間絶縁材料は、耐
熱性及び絶縁性に富むことが求められており、ま
た、高密度化、高集積化の要求から感光性のある
耐熱材料が求められて来た。
従来より、感光性ポリアミド(樹脂組成物)の
報告は、多数知られているが、その多くは、感光
基を有していないポリアミドと高重合性不飽和化
合物(感光性モノマー)との配合によるものであ
り、感光性が不均一で、充分に高いものではなか
つた(特開昭48−89004号公報、特開昭49−74739
号公報及び特開昭56−93704号公報など参照)。ま
た、感光基を直接ポリマー主鎖に有するポリアミ
ドも提案されている(特開昭50−8605号公報及び
特開昭56−122833号公報など参照)けれども、脂
肪族ポリアミドに関するものであり、耐熱性が充
分ではかつたり、あるいは、感光基の量が不充分
で感光性能が低いものであつたりして、実用的に
充分に満足できるものではなかつた。
この発明者らは、上述の状況において、耐熱
性、電気的及び機械的特性が優れているレリーフ
パターンを容易に形成しうる、溶解性の優れた感
光性樹脂を提供することを目的として、種々研究
した結果、芳香族ジカルボン酸類を主成分とする
ジカルボン酸成分と、感光基を有する芳香族ジア
ミン化合物を主成分とする芳香族ジアミン成分と
の重合体からなるポリアミドが、有機溶媒に対す
る優れた溶解性を有していると共に、優れた感光
性を有しており、しかもその光硬化物が優れた耐
熱性などを保持していることを見いだし、この感
光性ポリアミドに関する発明をすでに出願した。
しかし、前記の感光性ポリアミドは、有機溶媒
に対する溶解性については優れているが、実際に
このポリアミドの有機溶媒溶液から感光性ポリア
ミド膜を製膜する場合に種々の問題があり、再現
性よく優れた性能の感光性ポリアミド膜を製膜で
きないことがあり、またその感光性ポリアミド膜
から、耐熱性、接着性(特に端部接着性)、寸法
安定性などについて充分に満足すべき性質の光硬
化膜(レリーフパターンなど)が形成できない場
合もあり、前述の半導体工業などの精密な性能を
求められる先端技術分野では問題であつた。
〔本発明の要件と作用効果〕
この発明者らは、前記の感光性ポリアミドか
ら、前述の問題のないような感光性ポリアミド膜
を製膜する方法について、鋭意研究した結果、前
記の感光性ポリアミドの有機溶媒溶液に、特定量
の光重合性単量体および熱重合防止剤、またさら
に必要であれば無機充填剤を配合することによつ
て、安定した性能の感光性ポリアミド膜の製膜が
容易に可能となり、しかもその感光性ポリアミド
膜から優れた性質の光硬化膜が得られることを見
い出し、この発明を完成した。
すなわち、この発明は、
芳香族ジカルボン酸類を全ジカルボン酸成分に
対して少なくとも30モル%含有するジカルボン酸
成分と、感光基を有する芳香族ジアミン化合物を
少なくとも30モル%含有する芳香族ジアミン成分
との重合物からなる有機溶媒可溶性である感光性
ポリアミド100重量部、
光重合性単量体1〜150重量部
光重合開始剤0.1〜15重量部
熱重合防止剤0.01〜5重量部
有機極性溶媒100〜200重量部および
無機充填剤0〜200重量部からなる感光性ポリ
アミド膜用の樹脂液組成物に関するものである。
この発明の樹脂液組成物は、特に、
(A) この組成物から製膜されるポリアミド膜が
(a) 感光基を有する芳香族ジアミン化合物を含
有する芳香族ジアミン成分をジカルボン酸成
分と重合して得られる感光性ポリアミドであ
り、
(b) しかも、前記の重合反応の際に感光基がポ
リマー主鎖中に多数導入されるために、極め
て高い感光性をポリマー自体が有しており、
よつて光透過性および光硬化性(光架橋性)
に優れている感光性ポリアミドをポリマー成
分として含有しており、
(c) さらにその組成物中に光重合性単量体を含
有しているので、従来の非感光性ポリマーを
ポリマー成分とする感光性膜用の樹脂液など
と比較して、硬化速度、解像力が優れた感光
性ポリアミド膜を形成することができ、
(B) また、熱重合防止剤を含有されているので、
感光性ポリアミド主鎖に多数有する不飽和性の
感光基が、製膜の際の加熱による乾燥工程で、
重合または架橋してしまうことを、実質的に防
止しているのであり、
(C) さらに、有機溶媒に対する溶解性に優れてお
り、製膜用の樹脂液の調製が容易であると共
に、この樹脂液から形成された薄膜をマスクフ
イルムで覆い、光硬化した後に、未硬化層の除
去・洗浄が容易であり、レリーフパターンの形
成に極めて好適である。
また、この発明の樹脂液組成物から形成され
た感光性ポリアミド膜を、光などの照射によつ
て光硬化した光硬化膜は、前述のように芳香族
系のモノマー成分を主して使用して得られた芳
香族系のポリアミドおよび無機充填剤から主と
して構成されているので、その光硬化物(膜)
の熱的な性質が実用的な水準を維持しており、
溶融半田(約260℃)中に浸漬しても、光硬化
膜が縮み上がつたり、めくれたりすることがな
く、しかもそのような高温での熱履歴の後で
も、被覆すべき表面(樹脂面または配線された
銅線など)に対して優れた接着性を保持してお
り、しかも熱の変化に対して寸法安定性が優れ
ているのである。
〔本発明の各要件の説明〕
この発明の樹脂液組成物において使用される有
機極性溶媒に可溶性である感光性ポリアミドは、
芳香族ジカルボン酸類を、全ジカルボン酸成分
に対して少なくとも30モル%、好ましくは50モル
%以上、さらに好ましくは70モル%以上、含有す
るジカルボン酸成分と、
感光基を有する芳香族ジアミン化合物を少なく
とも30モル%、好ましくは、40モル%以上、さら
に好ましくは50モル%以上、含有する芳香族ジア
ミン成分とを、
有機極性溶媒中などで重合して得られるホモ重
合体または共重合体からなる、有機溶媒可溶性の
芳香族系ポリアミドである。
前記のジカルボン酸成分は、芳香族ジカルボン
酸類のほかに、その芳香族ジカルボン酸以外のジ
カルボン酸類、例えば、脂環族または脂肪族ジカ
ルボン酸類が使用されていてもよい。
前記の芳香族ジカルボン酸類としては、芳香族
ジアミン成分との重合反応によつて、ポリアミド
を製造することができれば、どのような公知の芳
香族ジカルボン酸、またはその酸誘導体であつて
もよく、特に芳香族ジカルボン酸、あるいはその
酸のハロゲン化物などを好適に挙げることができ
る。
前記の芳香族ジカルボン酸類としては、例え
ば、テレフタル酸、イソフタル酸、4,4′−ジカ
ボキシ−ビフエニル、4,4′−ジカルボキシ−ジ
フエニルメタン、4,4′−ジカルボキシ−ジフエ
ニルエーテルなどの芳香族ジカルボン酸と、それ
らの酸のハロゲン化物を好適に挙げることができ
る。
これらの芳香族ジカルボン酸類の中でも、前記
の各芳香族ジカルボン酸の酸ハロゲン化物、特に
酸塩化物が最適である。
また、前記の脂環族または脂肪族ジカルボン酸
類としては、芳香族ジアミン成分との重合反応に
よつてポリアミドを形成することができれば、ど
のような公知の脂環族または脂肪族ジカルボン
酸、またはその酸誘導体であつてもよく、特に脂
環族または脂肪族ジカルボン酸、あるいはその酸
ハロゲン化物などを好適に挙げることができる。
前記の脂環族または脂肪族ジカルボン酸類とし
ては、例えば、1,4−ジカルボキシ−シクロヘ
キサン、1,2−ジカルボキシ−シクロペンタ
ン、1,5−ジカルボキシ−シクロオクタンなど
の脂環族ジカルボン酸化合物、または、
一般式HOOC(―CH2―)oCOOH(ただし、nは2
〜8の整数である)で示される脂肪族ジカルボン
酸、あるいはそれらの酸ハロゲン化物(特に酸塩
化物)などを好適に挙げることができる。
前記の一般式で示される脂肪族ジカルボン酸化
合物としては、例えば、コハク酸、プロパンジカ
ルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン
酸などを挙げることができる。
この発明において、前記の芳香族ジアミン成分
は、感光基を有する芳香族ジアミン化合物、また
は感光基を有する芳香族ジアミンと他の芳香族ジ
アミン化合物とのモル比が、3:7以上、好まし
くは4:6以上である芳香族ジアミン化合物の混
合物からなる芳香族ジアミン成分であることが好
ましい。
前記の芳香族ジアミン成分において、感光基を
有する芳香族ジアミンの含有割合があまりに少な
くなり過ぎると、そのようなモノマーから得られ
たポリアミドが光硬化性において充分でなくなる
ので適当ではない。
また、この発明では、芳香族ジアミン成分とし
て、前記の感光基を有する芳香族ポリアミド化合
物の他に、感光基を有さない他の芳香族ジアミン
化合物が配合されているモノマーから得られるポ
リアミドは、その光硬化物(膜)の耐熱性が安定
化または向上するので好ましく、さらに、感光基
を有さない他の芳香族ジアミン化合物として、ケ
トン基を有する芳香族ジアミン化合物が配合され
ているモノマーから得られたポリアミドは、光硬
化膜を形成する際の光に対する感度が向上するの
で好ましい。
なお、この発明では、芳香族ジアンミ化合物以
外のジアミン化合物、例えば、脂肪族ジアミンな
どが使用されていると、そのようなモノマー組成
から、この発明の目的ポリアミドが得られなかつ
たり、あるいは重合でポリマーが得られたとして
も、そのポリアミドが耐熱性の劣るものであつた
り、有機溶媒に不溶性でゲル化しやすかつたりす
るので好ましくなく、したがつて、実質的に脂肪
族ジアミン化合物が、芳香族ジアミン成分中に配
合されていないモノマーから得られたポリアミド
であることが最適である。
前記の感光基を有する芳香族ジアミン化合物と
しては、光などの照射によつて架橋することがで
きる感光基、例えば、エチレン基、アクリロイル
基などの炭素−炭素不飽和基を有する芳香族ジア
ミン化合物などであればよく、具体的には、3,
5−ジアミノ安息香酸エチルアクリル酸エステ
ル、2,4−ジアミノ安息香酸エチルアクリル酸
エステル、3,5−ジアミノ安息香酸エチルメタ
クリル酸エステル、2,4−ジアミノ安息香酸エ
チルメタクリル酸エステル、3,5−ジアミノ安
息香酸グリシジルアクリレートエステル、2,4
−ジアミノ安息香酸グリシジルアクリレートエス
テル、3,5−ジアミノ安息香酸グリシジルメタ
アクリレートエステル、2,4−ジアミノ安息香
酸グリシジルメタアクリレートエステル、3,5
−ジアミノ安息香酸ケイ皮エステル、2,4−ジ
アミノ安息香酸ケイ皮エステルなどの安息香酸エ
ステル類、3,5−ジアミノベンジルアクリレー
ト、3,5−ジアミノベンジルメタクリレートな
どのベンジルアクリレート類、4−アクリルアミ
ド−3,4′−ジアミノジフエニルエーテル、2−
アクリルアミド−3,4′−ジアミノジフエニルエ
ーテル、4−シンナムアミド−3,4′−ジアミノ
ジフエニルエーテル、3,4′−ジアクリルアミド
−3′,4−ジアミノジフエニルエーテル、3,
4′−シンナムアミド−3′,4−ジアミノジフエニ
ルエーテル、4−メチル−2′−カルボキシエチル
メタクリル酸エステル−3,4′−ジアミノジフエ
ニルエーテル〔『カルボキシエチルメタクリル酸
エステル』は、CH2=C(CH3)COO・
CH2CH2・OOC−を示す。〕などのジフエニルエ
ーテル類、および4,4′−ジアミノカルコン、
3,3′−ジアミノカルコン、3,4′−ジアミノカ
ルコン、3′,4−ジアミノカルコン、4′−メチル
−3′,4−ジアミノカルコン、4′−メトキシ−3′,
4−ジアミノカルコン、3′−メチル−3,5−ジ
アミノカルコンなどのカルコン類を挙げることが
できる。
また、芳香族ジアミン成分として使用される感
光基を有さない他の芳香族ジアミン化合物として
は、例えば、パラフエニレンジアミン、メタフエ
ニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、
4,4′−ジアミノジフエニルエーテル、4,4′−
ジアミノジフエニルメタン、o−トルイジン、
1,4−ビス(4−アミノフエノキシ)ベンゼ
ン、2,2−ビス(4−アミノフエノキシフエニ
ル)プロパン、o−トルイジンスルホンなどを挙
げることができる。
さらに、芳香族ジアミン成分として使用される
感光基を有さない他の芳香族ジアミン化合物は、
前述の他の芳香族ジアミン化合物に加えて、ある
いは代わりに、ケトン基を有する増感性能を有す
る芳香族ジアミン化合物が配合されていてもよ
く、そのようなケトン基を有する芳香族ジアミン
化合物としては、例えば、9,9−ビス(4−ア
ミノフエニル)−10−アンスロン、1,5−ジア
ミノアントラキノン、1,4−ジアミノアントラ
キノン、3,3′−ジアミノベンゾフエノン、4′−
N,N−ジメチルアミノ−3,5−ジアミノベン
ゾフエノン、1−ジメチルアミノ−4−(3,5
−ジアミノベンゾイル)ナフタレンなどを挙げる
ことができる。
なお、前述の感光基を有する芳香族ジアミンに
おいて、ジアミノジフエニルエーテル類、ジアミ
ノ安息香酸エステル類、及びジアミノベンジルア
クリレート類は、新規化合物であり、その合成法
としては、例えば、次に示すような方法を挙げる
ことができる。
(1) ジアミノジフエニルエーテル類の合成法
(モノ又はジ)アスチルアミド−ジニトロフ
エニルエーテルを加水分解して得られる(モノ
又はジ)アミノ−ジニトロフエニルエーテル
と、アクリル酸クロリドなどとを反応させ、次
いで反応物を還元することによつて、目的とす
る芳香族ジアミン化合物を合成する方法を挙げ
ることができる。
(2) ジアミノ安息香酸エステル類の合成法
ジニトロ安息香酸クロリドと、ヒドロキシエ
チルメタクリレートなどとを反応させ、次いで
反応物を還元することによつて、目的とする芳
香族ジアミン化合物を合成する方法を挙げるこ
とができる。
(3) ジアミノベンジルアクリレート類の合成法
ジニトロベンジルアルコールと、アクリル酸
クロリドなどとを反応させ、次いで反応物を還
元することによつて、目的とする芳香族ジアミ
ン化合物を合成する方法を挙げることができ
る。
この発明において使用される感光性ポリアミド
は、前述のジカルボン酸成分と、感光基を有する
芳香族ジアミン化合物を含有する芳香族ジアミン
成分とを、大略等モル使用して、公知の重合方法
と同様の重合条件(例えば、有機極性溶媒中、約
100℃以下、特に好ましくは0〜80℃、さらに好
ましくは5〜60℃の重合温度、約0.1〜48時間の
重合時間など)で、重合して得られる高分子量の
重合体からなる有機溶媒に対して可溶性である感
光性ポリアミドである。
前記の感光性ポリアミドは、ポリアミドの濃度
が、0.5g/100ml(N−メチル−2−ピロリド
ン)である希薄溶液を使用して、30℃の温度で測
定し、算出された対数粘度が、0.1〜2.0、特に0.2
〜1.5程度の範囲内にあるものが好ましい。
この発明において使用される有機極性溶媒とし
ては、前記感光性ポリアミドの製造に使用された
重合溶媒と同様の有機極性溶媒を使用することが
でき、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、
N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2
−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ヘキサメ
チレンホスホルアミド、ジグライムなどを挙げる
ことができる。
この発明では、前記の有機極性溶媒の使用量
は、感光性ポリアミド100重量部に対して、100〜
2000重量部、好ましくは150〜1500重量部、さら
に好ましくは200〜1000重量部であり、溶媒の使
用量が少なくなり過ぎると、樹脂液組成物の回転
粘度が上昇し、感光性ポリアミド膜の製膜が不均
一な厚さになつたり、製膜自体が困難になるので
適当ではなく、または溶媒の使用量が多くなり過
ぎると、前記の製膜の際に溶媒の蒸発除去に長い
時間を要するので実用的ではない。
この発明において使用される光重合性単量体と
しては、例えば、メタクリル酸メチル、テトラヒ
ドロキシフルフリルメタクリレート、2−ヒドロ
キシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキ
シプロピル(メタ)アクリレートなど、またはジ
エチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2,
3,4−トリブロモブチルアクリレートなどの、
ヒドロキシ基などを有するモノ(メタ)アクリレ
ート系化合物、2−フエノキシエチル(メタ)ア
クリレート、エチレングリコールジ(メタ)アク
リレート、プロピレングリコールジ(メタ)アク
リレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)
アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ
(メタ)アクリレート、N,N−メチレンビス
(メタ)アクリレート、1,3,5−トリアクリ
ロイルヘキサヒドロ−S−トリアジン、トリアク
リルホルマール、トリス(アクリロイロキシエチ
ル)ヒドロキシエチルイソシアヌルレートなどの
ポリ(メタ)アクリレート系化合物、およびその
他として、N−ビニル−2−ピロリドン、分子内
にリン酸またはウレタン樹脂の残基を含有する
(メタ)アクリル酸エステル化合物などを挙げる
ことができる。
この発明では、前記の光重合性単量体の使用量
は、感光性ポリアミド100重量部に対して、1〜
150重量部、好ましくは3〜120重量部、さらに好
ましくは5〜100重量部であり、この光重合性単
量体の使用量が少なくなり過ぎると、その樹脂液
組成物から得られた感光性ポリアミド膜の光硬化
後に未露光で未硬化の部分の除去に長い時間を要
したり、光硬化速度が遅くなることがあるので適
当ではなく、また前記の使用量が多くなり過ぎる
と光硬化膜の機械的物性が悪化するので適当では
ない。
この発明において、必要であれば使用される無
機充填剤としては、例えば、マイカ、クレー、雲
母、タルク、アルミナホワイト、シリカゲル、炭
酸カルシウム、珪藻土、ベントナイト、ワラスト
ナイト、石英、水酸化アルミニウム、水酸化カル
シウム、沈降性硫酸バリウム、硫酸カルシウム、
ケイ酸マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、シ
リカアルミナなどを挙げることができる。前記の
無機充填剤は、その平均粒度が、約50μm以下、
特に20μm以下であることが好ましい。
この発明の樹脂液組成物においては、無機充填
剤を使用する場合には、前記の感光性ポリアミド
100重量部に対して、3〜200重量部、特に5〜
150重量部程度であることが好ましく、無機充填
剤の使用量が少なくなると、その樹脂液を使用し
てプリント配線基板の表面に製膜された感光性ポ
アミド膜を光硬化した場合に、その光硬化膜が、
基板の端部縁でめくれ上がつたり、接着力が弱く
なつたり、あるいは、光硬化膜の熱的な寸法安定
性が損なわれるので好ましくなく、一方無機充填
剤の添加量が多くなり過ぎると、感光性ポリアミ
ド膜の光硬化性(光硬化速度)、感光性などが低
下するので好ましくない。
また、光重合開始剤としては、例えば、ミヒラ
ーズケトン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエー
テル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイ
ソプロピルエーテル、2−ターシヤリ−ブチルア
ントラキノン、1,2−ベンゾ−9,10−アント
ラキノン、4,4′−ビス(ジエチルアミノ)ベン
ゾフエノン、アセトフエノン、ベンゾフエノン、
チオキサントン、メチルチオキサントン、クロル
チオキサントン、1,5−アセナフテン、ベンジ
ルケタール、アントラニル酸ジメチルアミノベン
ゾエートなどを挙げることができる。
さらに、この発明において使用される熱重合防
止剤としては、例えば、ハイドロキノン、2,6
−ジ−ターシヤリーブチル−4−メチルフエノー
ル(BHT)、メチルエーテルハイドロキノン、ベ
ンゾエート、ベンゾキノン、4−ヒドロキシメチ
ル−2,6−ジ−ターシヤリーブチルフエノール
などを挙げることができる。
この発明では、前記の熱重合防止剤の使用量
は、前記の感光性ポリアミド100重量部に対して、
0.01〜5重量部、好ましくは0.02〜4重量部程度
であり、また光重合開始剤の使用量は、0.01〜15
重量部、好ましくは0.02〜10重量部である。
この発明においては、樹脂液組成物の回転粘度
は、約50〜100000センチポアズ、特に好ましくは
100〜50000センチポアズ程度であることが好まし
い。
この発明では、樹脂液組成物に、例えば、フタ
ロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ブ
リリアントグリーン、ビクトリアブルー、ハンザ
イエロー、レーキレツド、メチルバイオレツトな
どの着色顔料・染料を含有していてもよく、さら
に、増感剤としては、N,N−ジメチルアントラ
ニル酸メチル、オルソ−又はパラ−N,N−ジメ
チル安息香酸エチルなどを少量含有していてもよ
い。
この発明の樹脂液組成物は、次に示す操作で、
レリーフパターンを形成することができる。
すなわち、まず、前記の感光性ポリアミドなど
を含有する樹脂液組成物を、例えば、カーテンコ
ート、ロールコート(回転塗布機)、シルクスク
リーン、デツプコート、ドクターナイフ法などの
方法で、プリント配線基板などの表面に塗布し、
樹脂液の塗布膜を形成し、その塗布膜を、熱風
下、またはドラフト付きの加熱炉内に置いて、約
200℃以下、好ましくは150℃以下、さらに好まし
くは120℃以下の乾燥温度で、常圧または減圧下
に乾燥して、有機溶媒を除去し、約0.1〜300μm
の厚さの固化された感光性ポリアミド膜を形成す
るのである。
次いで、前述の基板上に形成されている感光性
ポリアミド膜の上方に、ネガ型のフオトマスクチ
ヤートを配置し、そのマスクチヤートを通して、
高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドラ
ンプなどからの紫外線、可視光線、あるいは電子
線、X線などの活性光線を照射して、感光性ポリ
アミド膜の一部を光硬化させる。
そして、前述の光硬化において未露光で未光硬
化部分を現像液で洗い流して除去することによ
り、ポリアミドの光硬化膜からなるレリーフパタ
ーンを形成するのである。
なお、前述のようにして形成されたレリーフパ
ターンを、熱風、赤外線の照射などで、約100〜
250℃、特に120〜200℃の熱処理温度で、約0.1〜
6時間、特に0.2〜2時間、後熱処理して、耐熱
性をさらに高めることができる。
前記の現像液としては、前述のポリアミドの重
合用、またはポリアミドの溶液用の有機極性溶媒
が、そのまま使用できることは言うまでもないこ
とであり、特に、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル
−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベキ
サメチレンホスホルアミド、ジグライムなどの溶
剤または、該溶剤とメタノール、エタノールとの
混合溶媒を使用することができる。
この発明の樹脂液組成物において、前記の熱重
合防止剤の添加量が少なくなり過ぎると、前述の
レリーフパターンの形成の際に、樹脂液の塗布膜
から溶媒を蒸発して除去し感光性ポリアミド膜を
形成する操作で、感光性ポリアミドの感光基の架
橋が高い温度での乾燥で起こりやすくなり、未露
光時にポリマーの架橋が生じ、したがつて、高温
度下に前記樹脂液の塗布膜を乾燥して、乾燥時間
を短縮できなくなるので適当ではない。
この発明に使用される感光性ポリアミドは、有
機溶媒への溶解性に優れており、しかも感光性も
優れているポリアミドであり、安定な液状の樹脂
液組成物を調製することができ、したがつて、こ
の感光性ポリアミドを主成分とするこの発明の樹
脂液組成物は、極めて感光性ポリアミド膜の製膜
が容易であり、しかもその感光性ポリアミド膜を
光硬化した光硬化膜が、寸法安定性、耐熱性、電
気的及び機械的特性において優れたものであり、
それらの性質によつて、半導体工業における固体
素子の絶縁体膜や、パツシベーシヨン膜として有
効な光硬化膜を形成することができ、ハイブリツ
ト回路やプリント回路などの多層配線構造の絶縁
膜や、ソルダーレジストとして用いることができ
る。
また、この発明の樹脂液組成物から製膜された
感光性ポリアミド膜は、光透過性および光硬化性
(感光性)に優れているので、厚みのある硬化層
を形成することができ、従つて、凸版印刷用のレ
リーフパターンの形成用にも使用することができ
る。
以下に、この発明に使用する感光性ポリアミド
の製造例、およびこの発明の樹脂液組成物の実施
例、及びそれらの種々の物性試験及びその結果を
示す。
製造例 1〜3
第1表に示すような種類と組成とからなる『ジ
カルボン酸類を含有しているジカルボン酸成分』
0.120mol〔ただし、製造例3ではN−メチル−2
−ピロリドン(NMP)180mlに溶解している溶
液として使用した〕と、第1表に示すような種類
と組成とからなる『感光基を有する芳香族ジアミ
ン化合物などを含有すしている芳香族ジアミン成
分』0.120molが、N−メチル−2−ピロリドン
(NMP)240mlに溶解されている溶液とを、約3
℃以下に冷却した状態で混合し、その混合時に発
熱し約30℃まで昇温した混合液を30分間、氷水で
冷却しながら、撹拌して、その後室温で1時間撹
拌を続けて、ジカルボン酸成分と芳香族ジアミン
成分との重合反応を行つた。
次いで、その重合反応液にN−メチル−ピロリ
ドン(NMP)300mlを加えて希釈した後、その
溶液を、メタノール6と水6との混合液に加
え、ポリアミドを析出させ、その析出物を濾過し
て回収し、乾燥し、白色のポリアミド粉末を得
た。
上記の製造例1〜3で得られたポリアミドにつ
いて、下記に示す物性試験を行つた。
(i) ポリアミドの溶解性:ポリアミドが、常温に
おいて、NMPに対してどの程度溶解するかと
いう溶解性を測定したが、前記の製造例1〜6
のいずれのポリマーも、前記の溶媒に対して約
20重量%以上の溶解性を示した。
(ii) ポリアミドの対数粘度:ポリアミドの濃度
が、0.5g/100ml(NMP)である希薄溶液を
使用して、30℃の温度で測定した。
(iii) ポリアミドの熱分解温度:理学電気(株)社製の
差動熱天秤TG−DSCにより、ポリアミドを加
熱した際の重量の減量の開始温度を測定した。
(ii)と(iii)の試験結果を第1表に示す。
[Technical Field of the Invention] This invention provides a novel photosensitive polyamide film that has extremely excellent solubility in organic solvents, and has photosensitive groups directly bonded to the polyamide main chain and has excellent photocuring performance. The present invention relates to a resin liquid composition that can be suitably used to form a film, and the above photosensitive polyamide film can be easily formed from the resin liquid composition, and the photosensitive polyamide film It has good resolution when photocuring to form relief patterns, etc., and the photocured film has good adhesion (especially edge adhesion) to the object to be coated (copper surface, resin surface, etc.). ) and has excellent heat resistance, dimensional stability, electrical and mechanical properties, so it can be suitably used as high precision solder resist, marking ink, solder leveler ink, etc. It can also be used to form insulating films (layers) for solid-state devices in the semiconductor industry, passivation films, and interlayer insulating materials for semiconductor integrated circuits, multilayer printed wiring boards, etc. [Prior Art] Materials for forming insulating films and passivation films on solid-state devices in the semiconductor industry, and interlayer insulating materials for semiconductor integrated circuits and multilayer printed wiring boards, are required to have high heat resistance and insulation properties. Furthermore, due to the demand for higher density and higher integration, photosensitive and heat-resistant materials have been sought. There have been many reports on photosensitive polyamides (resin compositions), but most of them are based on combinations of polyamides that do not have photosensitive groups and highly polymerizable unsaturated compounds (photosensitive monomers). The photosensitivity was not uniform and was not high enough (Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-89004, JP-A No. 49-74739).
(See Japanese Patent Publication No. 56-93704, etc.). Polyamides having photosensitive groups directly in the polymer main chain have also been proposed (see JP-A-50-8605 and JP-A-56-122833, etc.), but these are related to aliphatic polyamides and have poor heat resistance. However, the amount of the photosensitive group was insufficient, or the photosensitive performance was low due to insufficient amount of the photosensitive group, so that the photosensitive properties were not fully satisfactory for practical purposes. Under the above-mentioned circumstances, the inventors have developed a variety of photosensitive resins with the aim of providing a photosensitive resin with excellent solubility and which can easily form a relief pattern with excellent heat resistance, electrical and mechanical properties. As a result of research, it was found that polyamide, which is made of a polymer of a dicarboxylic acid component mainly composed of aromatic dicarboxylic acids and an aromatic diamine component mainly composed of an aromatic diamine compound having a photosensitive group, has excellent solubility in organic solvents. It has been discovered that the photosensitive polyamide has excellent photosensitivity and that its photocured product retains excellent heat resistance, etc., and has already filed an application for an invention related to this photosensitive polyamide. However, although the photosensitive polyamide described above has excellent solubility in organic solvents, there are various problems when actually forming a photosensitive polyamide film from a solution of this polyamide in an organic solvent. In some cases, it may not be possible to form a photosensitive polyamide film with the desired performance, and the photosensitive polyamide film may not be able to be photocured with sufficiently satisfactory properties in terms of heat resistance, adhesion (particularly edge adhesion), dimensional stability, etc. In some cases, it is not possible to form a film (such as a relief pattern), which has been a problem in advanced technology fields that require precise performance, such as the semiconductor industry mentioned above. [Requirements and effects of the present invention] As a result of intensive research into a method for forming a photosensitive polyamide film free from the above-mentioned problems from the above-mentioned photosensitive polyamide, the inventors found that By adding specific amounts of photopolymerizable monomers, thermal polymerization inhibitors, and, if necessary, inorganic fillers to an organic solvent solution, a photosensitive polyamide film with stable performance can be formed. The present invention was completed based on the discovery that this is easily possible and that a photocured film with excellent properties can be obtained from the photosensitive polyamide film. That is, this invention comprises a dicarboxylic acid component containing at least 30 mol% of aromatic dicarboxylic acids based on the total dicarboxylic acid components, and an aromatic diamine component containing at least 30 mol% of an aromatic diamine compound having a photosensitive group. 100 parts by weight of a photosensitive polyamide which is soluble in an organic solvent and consists of a polymer, 1 to 150 parts by weight of a photopolymerizable monomer, 0.1 to 15 parts by weight of a photopolymerization initiator, 0.01 to 5 parts by weight of a thermal polymerization inhibitor, 100 to 100 parts by weight of an organic polar solvent. The present invention relates to a resin liquid composition for a photosensitive polyamide film comprising 200 parts by weight and 0 to 200 parts by weight of an inorganic filler. In particular, the resin liquid composition of the present invention is characterized in that (A) a polyamide film formed from this composition is obtained by polymerizing an aromatic diamine component containing an aromatic diamine compound having a photosensitive group with a dicarboxylic acid component; (b) Moreover, since a large number of photosensitive groups are introduced into the polymer main chain during the polymerization reaction, the polymer itself has extremely high photosensitivity.
Therefore, light transmittance and photocurability (photocrosslinkability)
(c) It also contains a photopolymerizable monomer in its composition, making it suitable for photosensitive polymers that use conventional non-photosensitive polymers as a polymer component. (B) It also contains a thermal polymerization inhibitor, so it can form a photosensitive polyamide film with superior curing speed and resolution compared to resin liquids for photosensitive films.
Many unsaturated photosensitive groups in the main chain of photosensitive polyamide are removed during the drying process by heating during film formation.
(C) Furthermore, it has excellent solubility in organic solvents, making it easy to prepare resin liquid for film formation, and After a thin film formed from the liquid is covered with a mask film and photocured, the uncured layer can be easily removed and washed, making it extremely suitable for forming relief patterns. Furthermore, the photocured film obtained by photocuring the photosensitive polyamide film formed from the resin liquid composition of the present invention by irradiation with light etc. mainly uses an aromatic monomer component as described above. The photocured product (film) is mainly composed of aromatic polyamide and inorganic filler obtained by
maintains a practical level of thermal properties,
Even when immersed in molten solder (approximately 260°C), the photocured film does not shrink or peel, and even after a thermal history at such high temperatures, the surface to be coated (resin It has excellent adhesion to surfaces (such as surfaces or copper wires), and also has excellent dimensional stability against changes in heat. [Description of each requirement of the present invention] The photosensitive polyamide soluble in the organic polar solvent used in the resin liquid composition of the present invention contains aromatic dicarboxylic acids at least 30 mol% based on the total dicarboxylic acid components; Preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, the dicarboxylic acid component contained and the aromatic diamine compound having a photosensitive group at least 30 mol%, preferably 40 mol% or more, more preferably 50 mol%. The organic solvent-soluble aromatic polyamide is composed of a homopolymer or copolymer obtained by polymerizing the aromatic diamine component contained above in an organic polar solvent. In addition to aromatic dicarboxylic acids, the dicarboxylic acid component may include dicarboxylic acids other than the aromatic dicarboxylic acids, such as alicyclic or aliphatic dicarboxylic acids. The aromatic dicarboxylic acids mentioned above may be any known aromatic dicarboxylic acids or acid derivatives thereof, as long as polyamide can be produced by polymerization reaction with an aromatic diamine component. Preferred examples include aromatic dicarboxylic acids and halides of these acids. Examples of the aromatic dicarboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, 4,4'-dicarboxy-biphenyl, 4,4'-dicarboxy-diphenylmethane, and 4,4'-dicarboxy-diphenyl ether. Preferred examples include group dicarboxylic acids and halides of these acids. Among these aromatic dicarboxylic acids, acid halides, particularly acid chlorides, of the aromatic dicarboxylic acids mentioned above are most suitable. Furthermore, as the alicyclic or aliphatic dicarboxylic acids, any known alicyclic or aliphatic dicarboxylic acids or their It may be an acid derivative, and particularly preferred examples include alicyclic or aliphatic dicarboxylic acids, or acid halides thereof. Examples of the alicyclic or aliphatic dicarboxylic acids include alicyclic dicarboxylic acids such as 1,4-dicarboxy-cyclohexane, 1,2-dicarboxy-cyclopentane, and 1,5-dicarboxy-cyclooctane. compound, or general formula HOOC (-CH 2 -) o COOH (where n is 2
Suitable examples include aliphatic dicarboxylic acids represented by the formula (an integer of 8 to 8), or acid halides thereof (particularly acid chlorides). Examples of the aliphatic dicarboxylic acid compound represented by the above general formula include succinic acid, propanedicarboxylic acid, adipic acid, azelaic acid, and sebacic acid. In this invention, the aromatic diamine component is an aromatic diamine compound having a photosensitive group, or a molar ratio of the aromatic diamine having a photosensitive group to another aromatic diamine compound of 3:7 or more, preferably 4 : It is preferable that the aromatic diamine component is made of a mixture of aromatic diamine compounds of 6 or more. In the above-mentioned aromatic diamine component, if the content of the aromatic diamine having a photosensitive group is too low, the polyamide obtained from such a monomer will not have sufficient photocurability, which is not suitable. In addition, in this invention, in addition to the aromatic polyamide compound having a photosensitive group, the polyamide obtained from a monomer containing another aromatic diamine compound not having a photosensitive group as an aromatic diamine component is: It is preferable because the heat resistance of the photocured product (film) is stabilized or improved, and furthermore, it is preferable to use a monomer containing an aromatic diamine compound having a ketone group as another aromatic diamine compound not having a photosensitive group. The obtained polyamide is preferable because it improves the sensitivity to light when forming a photocured film. In this invention, if a diamine compound other than an aromatic diamine compound, such as an aliphatic diamine, is used, the target polyamide of this invention may not be obtained from such a monomer composition, or the polymer may not be obtained during polymerization. Even if polyamide is obtained, it is not preferable because the polyamide has poor heat resistance or is insoluble in organic solvents and tends to gel. Therefore, the aliphatic diamine compound is substantially Optimally, the polyamide is obtained from monomers that are not incorporated into the components. Examples of the aromatic diamine compound having a photosensitive group include aromatic diamine compounds having a photosensitive group that can be crosslinked by irradiation with light, for example, a carbon-carbon unsaturated group such as an ethylene group or an acryloyl group. Specifically, 3,
5-diaminobenzoic acid ethyl acrylate, 2,4-diaminobenzoic acid ethyl acrylate, 3,5-diaminobenzoic acid ethyl methacrylate, 2,4-diaminobenzoic acid ethyl methacrylate, 3,5- Diaminobenzoic acid glycidyl acrylate ester, 2,4
-Diaminobenzoic acid glycidyl acrylate ester, 3,5-diaminobenzoic acid glycidyl methacrylate ester, 2,4-diaminobenzoic acid glycidyl methacrylate ester, 3,5
-benzoic acid esters such as diaminobenzoic acid cinnamic ester and 2,4-diaminobenzoic acid cinnamic ester, benzyl acrylates such as 3,5-diaminobenzyl acrylate and 3,5-diaminobenzyl methacrylate, 4-acrylamide- 3,4'-diaminodiphenyl ether, 2-
Acrylamide-3,4'-diaminodiphenyl ether, 4-cinnamamide-3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diacrylamide-3',4-diaminodiphenyl ether, 3,
4'-Cinnamamide-3',4-diaminodiphenyl ether, 4-methyl-2'-carboxyethyl methacrylate ester-3,4'-diaminodiphenyl ether [``Carboxyethyl methacrylate'' is CH 2 = C( CH3 )COO・
Indicates CH 2 CH 2・OOC−. ], and 4,4'-diaminochalcone,
3,3'-diaminochalcone, 3,4'-diaminochalcone, 3',4-diaminochalcone, 4'-methyl-3',4-diaminochalcone, 4'-methoxy-3',
Chalcone compounds such as 4-diaminochalcone and 3'-methyl-3,5-diaminochalcone can be mentioned. Other aromatic diamine compounds that do not have a photosensitive group that can be used as aromatic diamine components include, for example, paraphenylenediamine, metaphenylenediamine, 2,4-diaminotoluene,
4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-
Diaminodiphenylmethane, o-toluidine,
Examples include 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 2,2-bis(4-aminophenoxyphenyl)propane, and o-toluidine sulfone. Furthermore, other aromatic diamine compounds that do not have a photosensitive group and are used as the aromatic diamine component are:
In addition to or instead of the other aromatic diamine compounds mentioned above, an aromatic diamine compound having a ketone group and having sensitizing performance may be blended, and as such an aromatic diamine compound having a ketone group, , for example, 9,9-bis(4-aminophenyl)-10-anthrone, 1,5-diaminoanthraquinone, 1,4-diaminoanthraquinone, 3,3'-diaminobenzophenone, 4'-
N,N-dimethylamino-3,5-diaminobenzophenone, 1-dimethylamino-4-(3,5
-diaminobenzoyl)naphthalene, etc. Note that among the above-mentioned aromatic diamines having a photosensitive group, diaminodiphenyl ethers, diaminobenzoic acid esters, and diaminobenzyl acrylates are new compounds, and their synthesis methods include, for example, the following. Here are some methods. (1) Synthesis method of diaminodiphenyl ethers (Mono- or di)amino-dinitrophenyl ether obtained by hydrolyzing (mono- or di)astylamido-dinitrophenyl ether is reacted with acrylic acid chloride, etc. , and then reducing the reactants to synthesize the desired aromatic diamine compound. (2) Method for synthesizing diaminobenzoic acid esters A method for synthesizing the desired aromatic diamine compound by reacting dinitrobenzoic acid chloride with hydroxyethyl methacrylate, etc., and then reducing the reactant. be able to. (3) Method for synthesizing diaminobenzyl acrylates Examples include a method for synthesizing the desired aromatic diamine compound by reacting dinitrobenzyl alcohol with acrylic acid chloride, etc., and then reducing the reactant. can. The photosensitive polyamide used in the present invention is prepared using the same mole of the above-mentioned dicarboxylic acid component and the aromatic diamine component containing the aromatic diamine compound having a photosensitive group, using the same mole as the known polymerization method. Polymerization conditions (e.g., in an organic polar solvent, ca.
In an organic solvent consisting of a high molecular weight polymer obtained by polymerization at a polymerization temperature of 100°C or less, particularly preferably 0 to 80°C, more preferably 5 to 60°C, and a polymerization time of about 0.1 to 48 hours, etc. It is a photosensitive polyamide that is soluble in The above photosensitive polyamide was measured at a temperature of 30°C using a dilute solution with a polyamide concentration of 0.5 g/100 ml (N-methyl-2-pyrrolidone), and the calculated logarithmic viscosity was 0.1. ~2.0, especially 0.2
A value within the range of approximately 1.5 is preferable. As the organic polar solvent used in this invention, the same organic polar solvent as the polymerization solvent used for producing the photosensitive polyamide can be used, such as N,N-dimethylformamide,
N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2
-Pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, hexamethylene phosphoramide, diglyme, etc. may be mentioned. In this invention, the amount of the organic polar solvent used is 100 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the photosensitive polyamide.
The amount is 2,000 parts by weight, preferably 150 to 1,500 parts by weight, and more preferably 200 to 1,000 parts by weight. If the amount of solvent used is too small, the rotational viscosity of the resin liquid composition increases and the production of the photosensitive polyamide film becomes difficult. This is not appropriate because the film will have an uneven thickness or the film formation itself will be difficult, or if too much solvent is used, it will take a long time to evaporate and remove the solvent during film formation. So it's not practical. Examples of the photopolymerizable monomer used in this invention include methyl methacrylate, tetrahydroxyfurfuryl methacrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, or diethylaminoethyl ( Meta) acrylate, 2,
3,4-tribromobutyl acrylate, etc.
Mono(meth)acrylate compounds having hydroxy groups, 2-phenoxyethyl(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate
Acrylate, tetramethylolmethanetetra(meth)acrylate, N,N-methylenebis(meth)acrylate, 1,3,5-triacryloylhexahydro-S-triazine, triacryl formal, tris(acryloyloxyethyl)hydroxyethylisocyanur Other examples include N-vinyl-2-pyrrolidone and (meth)acrylic acid ester compounds containing phosphoric acid or urethane resin residues in the molecule. . In this invention, the amount of the photopolymerizable monomer used is 1 to 1 to 100 parts by weight of the photosensitive polyamide.
The amount is 150 parts by weight, preferably 3 to 120 parts by weight, and more preferably 5 to 100 parts by weight. If the amount of this photopolymerizable monomer used is too small, the photosensitivity obtained from the resin liquid composition After photo-curing the polyamide film, it may take a long time to remove the unexposed and uncured parts, and the photo-curing speed may be slow, so it is not suitable. It is not suitable because the mechanical properties of the material deteriorate. In this invention, examples of inorganic fillers used if necessary include mica, clay, mica, talc, alumina white, silica gel, calcium carbonate, diatomaceous earth, bentonite, wollastonite, quartz, aluminum hydroxide, water Calcium oxide, precipitated barium sulfate, calcium sulfate,
Examples include magnesium silicate, titanium oxide, zinc oxide, and silica alumina. The inorganic filler has an average particle size of about 50 μm or less,
In particular, it is preferably 20 μm or less. In the resin liquid composition of the present invention, when using an inorganic filler, the above-mentioned photosensitive polyamide
3 to 200 parts by weight, especially 5 to 100 parts by weight
The amount is preferably about 150 parts by weight, and if the amount of inorganic filler used is small, when the resin liquid is used to photocure a photosensitive poamide film formed on the surface of a printed wiring board, the light The cured film is
This is undesirable because it may cause curling up at the edge of the substrate, weaken the adhesive strength, or impair the thermal dimensional stability of the photocured film.On the other hand, if the amount of inorganic filler added is too large, This is not preferable since the photocurability (photocuring speed), photosensitivity, etc. of the photosensitive polyamide film decreases. Examples of photopolymerization initiators include Michler's ketone, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, 2-tert-butylanthraquinone, 1,2-benzo-9,10-anthraquinone, 4,4' -bis(diethylamino)benzophenone, acetophenone, benzophenone,
Examples include thioxanthone, methylthioxanthone, chlorothioxanthone, 1,5-acenaphthene, benzyl ketal, and anthranilic acid dimethylaminobenzoate. Further, examples of the thermal polymerization inhibitor used in this invention include hydroquinone, 2,6
Examples include -di-tert-butyl-4-methylphenol (BHT), methyl ether hydroquinone, benzoate, benzoquinone, and 4-hydroxymethyl-2,6-di-tert-butylphenol. In this invention, the amount of the thermal polymerization inhibitor used is, based on 100 parts by weight of the photosensitive polyamide,
It is about 0.01 to 5 parts by weight, preferably about 0.02 to 4 parts by weight, and the amount of photopolymerization initiator used is 0.01 to 15 parts by weight.
parts by weight, preferably 0.02 to 10 parts by weight. In this invention, the rotational viscosity of the resin liquid composition is about 50 to 100,000 centipoise, particularly preferably
It is preferably about 100 to 50,000 centipoise. In this invention, the resin liquid composition may contain coloring pigments/dyes such as phthalocyanine blue, phthalocyanine green, brilliant green, Victoria blue, Hansa yellow, lake red, and methyl violet, and further, sensitized As the agent, methyl N,N-dimethylanthranilate, ethyl ortho- or para-N,N-dimethylbenzoate, etc. may be contained in small amounts. The resin liquid composition of this invention can be prepared by the following operations.
Relief patterns can be formed. That is, first, a resin liquid composition containing the photosensitive polyamide and the like is applied to a printed wiring board, etc., by a method such as curtain coating, roll coating (rotary coater), silk screen, deep coating, or doctor knife method. Apply to the surface,
A coating film of resin liquid is formed, and the coating film is placed under hot air or in a heating furnace with a draft for about
The organic solvent is removed by drying at a drying temperature of 200°C or lower, preferably 150°C or lower, more preferably 120°C or lower, under normal pressure or reduced pressure, and the thickness is approximately 0.1 to 300 μm.
A solidified photosensitive polyamide film with a thickness of . Next, a negative type photomask chart is placed above the photosensitive polyamide film formed on the above-mentioned substrate, and through the mask chart,
A portion of the photosensitive polyamide film is photocured by irradiation with ultraviolet rays, visible rays, or actinic rays such as electron beams and X-rays from a high-pressure mercury lamp, xenon lamp, metal halide lamp, etc. Then, in the aforementioned photocuring process, the unexposed and non-photocured portions are washed away with a developer to form a relief pattern made of a photocured polyamide film. In addition, the relief pattern formed as described above is heated by hot air, infrared rays, etc.
At a heat treatment temperature of 250℃, especially 120-200℃, about 0.1~
A post-heat treatment for 6 hours, especially 0.2 to 2 hours, can further increase the heat resistance. It goes without saying that the above-described organic polar solvents for polyamide polymerization or polyamide solutions can be used as they are as the developer, and in particular, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, etc. , N-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, bexamethylene phosphoramide, diglyme, or a mixed solvent of the solvent and methanol or ethanol can be used. In the resin liquid composition of the present invention, if the amount of the thermal polymerization inhibitor added is too small, the solvent may be evaporated and removed from the coating film of the resin liquid during the formation of the relief pattern described above. In the operation of forming a film, crosslinking of the photosensitive groups of the photosensitive polyamide is likely to occur when drying at high temperatures, and crosslinking of the polymer occurs when unexposed to light. This is not suitable because it dries and it becomes impossible to shorten the drying time. The photosensitive polyamide used in this invention is a polyamide that has excellent solubility in organic solvents and also has excellent photosensitivity, and it is possible to prepare a stable liquid resin composition. Therefore, the resin liquid composition of the present invention, which has this photosensitive polyamide as a main component, is extremely easy to form a photosensitive polyamide film, and the photocured film obtained by photocuring the photosensitive polyamide film is dimensionally stable. It has excellent properties such as strength, heat resistance, electrical and mechanical properties,
Due to these properties, it is possible to form a photocurable film that is effective as an insulating film for solid-state devices in the semiconductor industry and a passivation film. It can be used as Furthermore, since the photosensitive polyamide film formed from the resin liquid composition of the present invention has excellent light transmittance and photocurability (photosensitivity), it is possible to form a thick cured layer, and In addition, it can also be used for forming relief patterns for letterpress printing. Below, production examples of the photosensitive polyamide used in this invention, Examples of resin liquid compositions of this invention, and various physical property tests and their results are shown. Production Examples 1 to 3 "Dicarboxylic acid component containing dicarboxylic acids" consisting of the type and composition shown in Table 1
0.120mol [However, in Production Example 3, N-methyl-2
- used as a solution dissolved in 180 ml of pyrrolidone (NMP)] and the aromatic diamine component containing an aromatic diamine compound having a photosensitive group, etc., with the type and composition shown in Table 1. 0.120 mol of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) is dissolved in 240 ml of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP).
The mixture was cooled to below 30°C, and the mixture, which generated heat during mixing and rose to about 30°C, was stirred for 30 minutes while cooling with ice water, and then stirred at room temperature for 1 hour to dissolve the dicarboxylic acid. A polymerization reaction between the component and the aromatic diamine component was carried out. Next, the polymerization reaction solution was diluted by adding 300 ml of N-methyl-pyrrolidone (NMP), and then the solution was added to a mixed solution of 6 methanol and 6 water to precipitate polyamide, and the precipitate was filtered. It was collected and dried to obtain a white polyamide powder. The following physical property tests were conducted on the polyamides obtained in Production Examples 1 to 3 above. (i) Solubility of polyamide: The solubility of polyamide in NMP was measured at room temperature.
Any polymer of about
It showed a solubility of 20% by weight or more. (ii) Logarithmic viscosity of polyamide: Measured at a temperature of 30° C. using a dilute solution of polyamide with a concentration of 0.5 g/100 ml (NMP). (iii) Thermal decomposition temperature of polyamide: The temperature at which weight loss starts when polyamide is heated was measured using a differential thermobalance TG-DSC manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd. The test results for (ii) and (iii) are shown in Table 1.
【表】
実施例 1〜3
前述の製造例1で得られた感光性ポリアミド
100gを、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)
500gに溶解し、さらに、第2表に示す種類の光
重合性単量体20g、光重合開始剤としてミヒラー
ズケトン4g、熱重合防止剤としてメチルエーテ
ルハイドロキノン0.5gとハイドロキノン0.5g、
およびフタロシアニングリーン0.5gを添加して、
感光性ポリアミド膜用の樹脂液組成物を調製し
た。
各樹脂液組成物について、次に示す試験方法で
回転粘度、光感度、および解像度を測定し、その
結果を第2表に示す。
(1) 回転粘度:東京計器社製のE型粘度計を使用
し、25℃で測定した。
(2) 光感度:各実施例の樹脂液組成物をガラス板
上に回転粘度計により塗布し、1〜2mmHgの
減圧下、50℃で5時間乾燥して、第2表に示す
感光性ポリアミド膜を形成し、そのポリアミド
膜にステツプタブレツトNo.2(コダツク社製)
を密着し、超高圧水銀灯(ジエツトライト
2kw)により、照度5.0J/cm2(350mμ)で照
射して、ポリアミド膜を光硬化させ、その光硬
化するまでの光照射量(J/cm2)を測定した。
(3) 解像度:前述の感光性ポリアミド膜の光硬化
において、テストチヤートとして、線幅が、
0.075、0.10、0.125、0.15、0.20、0.25、0.30、
0.40、0.50mmの水準であり、長さが40mmである
細い線が、それぞれの水準の線幅毎に3本づ
つ、両線部分と非画線部分とが等間隔の幅とな
るように描かれているポジ像のマスクパターン
を使用した。
前述のようにして得られた樹脂液組成物を、ガ
ラスエポキシ銅張基板の銅側の表面上に回転塗布
機で塗布して、約700μmの厚さの樹脂液の塗布
膜を形成し、その塗布膜を、熱風乾燥器中、75℃
の乾燥温度で、約1.5時間、乾燥して、塗布膜か
ら溶媒を除去して、感光性ポリアミド膜を形成し
た。各感光性ポリアミド膜の厚さは、それぞれ、
60μm(実施例1)、65μm(実施例2)および
58μm(実施例3)であつた。
感光性ポリアミド膜を、2kwの超高圧水銀灯
(オーク制作所製)を用いて365mμの紫外線で、
10.5mw/cm2の照度のもとで、5分間、露光して
光硬化膜を形成した。未露光で未硬化の部分は、
それぞれ、NMPによつて、約1〜1.5分間の洗浄
で、洗い流して除去された。
前記の光硬化膜は、さらに、熱オーブン中で
150℃で30分間の熱処理を行つた。
その光硬化膜について、以下の各試験を行い、
それぞれの結果を第3表に示す。
(1) 鉛筆硬度:JIS−D−0202の8−10の試験法
に従つて、光硬化膜の鉛筆硬度の測定を行つ
た。
(2) 銅面に対する接着性(碁盤目テストとも言
う):JIS−D−0202の8−12の試験法に従つ
て、ガラスエポキシ銅張基板の銅側の表面上に
形成された光硬化膜について、1mm間隔の碁盤
目状の切断線を付けて、その表面に粘着テープ
を貼りつけ、そのテープを剥がす際に剥離して
しまう光硬化膜の『ます』の数で、接着力を示
す。
(3) ハンダ耐熱性:前記の光硬化膜を、溶融した
ハンダ浴(260℃)中に20秒間浸漬した後、前
述の接着性の試験と同様に試験を行つて、熱履
歴により接着性を失つた『ます』の数で、ハン
ダ耐熱性を示した。
(4) 耐薬品性:10重量%の硫酸水溶液、10重量%
の塩酸水溶液、および5重量%の苛性ソーダ水
溶液の中に、それぞれ、前記の光硬化膜を24時
間浸漬した後、光硬化膜の異常な変化について
観察した。
実施例 4〜9
光重合性単量体を第2表に示す化合物10gに代
え、さらに新たに第2表に示す無機充填剤15gを
添加したほかは、実施例1と同様な組成の樹脂液
組成物を調製した。
その樹脂液組成物の性状を第2表に示す。
また、その樹脂液組成物を使用したほかは、実
施例1と同様にして、感光性ポリアミド膜を製膜
し、さらに光硬化膜を成形した。
それらの光硬化膜の性状を第3表に示す。
実施例 10〜11
製造例2(実施例10)または製造例3(実施例
11)で得られたポリアミドおよび第2表に示す光
重合性単量体と無機充填材とを使用し、実施例4
と同様にして、樹脂液組成物を調製した。その樹
脂組成物の性状を第2表に示す。
その樹脂液組成物を使用したほかは、実施例4
と同様にして感光性ポリアミド膜を製膜し、さら
にその感光性ポリアミド膜を光硬化して、光硬化
膜を製造した。
それらの感光性ポリアミド膜および光硬化膜の
性状を、第3表に示す。[Table] Examples 1 to 3 Photosensitive polyamide obtained in Production Example 1 above
100g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)
In addition, 20 g of photopolymerizable monomers of the types shown in Table 2, 4 g of Michler's ketone as a photopolymerization initiator, 0.5 g of methyl ether hydroquinone and 0.5 g of hydroquinone as thermal polymerization inhibitors,
and 0.5g of phthalocyanine green,
A resin liquid composition for a photosensitive polyamide film was prepared. The rotational viscosity, photosensitivity, and resolution of each resin liquid composition were measured using the following test methods, and the results are shown in Table 2. (1) Rotational viscosity: Measured at 25°C using an E-type viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. (2) Photosensitivity: The resin liquid composition of each example was applied onto a glass plate using a rotational viscometer, and dried at 50°C for 5 hours under a reduced pressure of 1 to 2 mmHg to form the photosensitive polyamide shown in Table 2. Step Tablet No. 2 (manufactured by Kodak) was formed on the polyamide film.
Closely cover the lamp with an ultra-high pressure mercury lamp (jet light
2kw) at an illuminance of 5.0 J/cm 2 (350 mμ) to photocure the polyamide film, and the amount of light irradiation (J/cm 2 ) until photocuring was measured. (3) Resolution: In the photocuring of the photosensitive polyamide film mentioned above, as a test chart, the line width was
0.075, 0.10, 0.125, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30,
Three thin lines with a length of 40 mm at 0.40 and 0.50 mm levels are drawn for each level of line width, so that both line parts and non-printing parts are equally spaced in width. A positive image mask pattern was used. The resin liquid composition obtained as described above is applied onto the copper side surface of a glass epoxy copper-clad substrate using a rotary coating machine to form a resin liquid coating film with a thickness of approximately 700 μm. Heat the coated film in a hot air dryer at 75°C.
The coating film was dried at a drying temperature of about 1.5 hours to remove the solvent and form a photosensitive polyamide film. The thickness of each photosensitive polyamide film is
60 μm (Example 1), 65 μm (Example 2) and
It was 58 μm (Example 3). The photosensitive polyamide film is exposed to 365mμ ultraviolet light using a 2kw ultra-high pressure mercury lamp (manufactured by Oak Seisakusho).
A photocured film was formed by exposure for 5 minutes under an illuminance of 10.5 mw/cm 2 . The unexposed and uncured areas are
Each was washed away with NMP in a wash of approximately 1-1.5 minutes. The photocured film is further cured in a thermal oven.
Heat treatment was performed at 150°C for 30 minutes. The following tests were conducted on the photocured film.
The results are shown in Table 3. (1) Pencil hardness: The pencil hardness of the photocured film was measured according to test method 8-10 of JIS-D-0202. (2) Adhesion to copper surface (also called grid test): A photocured film formed on the copper side surface of a glass epoxy copper clad board according to test method 8-12 of JIS-D-0202. Adhesive strength is measured by the number of squares in the photocured film that come off when the adhesive tape is pasted on the surface of a grid with cut lines spaced at 1 mm intervals, and the tape is removed. (3) Solder heat resistance: After immersing the above photocured film in a molten solder bath (260°C) for 20 seconds, a test was conducted in the same manner as the adhesion test described above, and the adhesion was determined by heat history. Solder heat resistance was indicated by the number of missing squares. (4) Chemical resistance: 10% by weight sulfuric acid aqueous solution, 10% by weight
After the photocured film was immersed in a 5% by weight aqueous hydrochloric acid solution and a 5% by weight aqueous sodium hydroxide solution for 24 hours, abnormal changes in the photocured film were observed. Examples 4 to 9 A resin liquid having the same composition as in Example 1, except that the photopolymerizable monomer was replaced with 10 g of the compound shown in Table 2, and 15 g of the inorganic filler shown in Table 2 was added. A composition was prepared. The properties of the resin liquid composition are shown in Table 2. Further, a photosensitive polyamide film was formed in the same manner as in Example 1 except that the resin liquid composition was used, and a photocured film was further molded. Table 3 shows the properties of those photocured films. Examples 10-11 Production Example 2 (Example 10) or Production Example 3 (Example
Using the polyamide obtained in 11), the photopolymerizable monomer and inorganic filler shown in Table 2, Example 4
A resin liquid composition was prepared in the same manner as above. The properties of the resin composition are shown in Table 2. Example 4 except that the resin liquid composition was used.
A photosensitive polyamide film was formed in the same manner as above, and the photosensitive polyamide film was further photocured to produce a photocured film. Table 3 shows the properties of these photosensitive polyamide films and photocured films.
【表】【table】
【表】【table】
Claims (1)
に対して少なくとも30モル%含有するジカルボン
酸成分と、感光基を有する芳香族ジアミン化合物
を少なくとも30モル%含有する芳香族ジアミン成
分との重合物からなる有機溶媒可溶性である感光
性ポリアミド100重量部、 光重合性単量体1〜150重量部 光重合開始剤0.1〜15重量部 熱重合防止剤0.01〜5重量部 有機極性溶媒100〜2000重量部および 無機充填剤0〜200重量部からなる感光性ポリ
アミド膜用の樹脂液組成物。[Scope of Claims] 1. A dicarboxylic acid component containing at least 30 mol% of aromatic dicarboxylic acids based on the total dicarboxylic acid components; and an aromatic diamine component containing at least 30 mol% of an aromatic diamine compound having a photosensitive group. 100 parts by weight of a photosensitive polyamide soluble in an organic solvent consisting of a polymer of 1 to 150 parts by weight of a photopolymerizable monomer 0.1 to 15 parts by weight of a photopolymerization initiator 0.01 to 5 parts by weight of a thermal polymerization inhibitor 100 parts by weight of an organic polar solvent A resin liquid composition for a photosensitive polyamide film, comprising: ~2000 parts by weight and 0-200 parts by weight of an inorganic filler.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15876184A JPS6137808A (en) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | Resin liquid composition for photosensitive polyamide film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15876184A JPS6137808A (en) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | Resin liquid composition for photosensitive polyamide film |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6137808A JPS6137808A (en) | 1986-02-22 |
JPH0510367B2 true JPH0510367B2 (en) | 1993-02-09 |
Family
ID=15678759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15876184A Granted JPS6137808A (en) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | Resin liquid composition for photosensitive polyamide film |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS6137808A (en) |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP15876184A patent/JPS6137808A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS6137808A (en) | 1986-02-22 |
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