JPS6291934A - ソルダ−レジスト組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はプリント回路板用ソルダーレジスト組成物に関
するものである。

（従来の技術） 一般に銅張り積層板を加工したプリント配線板はプラス
チック等の絶縁基板上に銅箔を接着し、この銅箔上にエ
ツチングレジストインキを回路パターンに印刷し、この
印刷された回路パターン以外の部分をエツチングにより
除去し、その後レジストインキの除去、水洗いした後に
フラフクスを塗布し、半田付けにより部品やリード線な
どを取り付けることにより作製される。

プリント配線板においては、近年９回路の複雑化や微細
化が進められているので半田付けの際に半田によって回
路が短絡するおそれがあり、これを防止する必要が生じ
ている。このために、配線板上に半田付けをする部分を
除いてソルダーレジストインキをスクリーン印刷法等に
よって塗布し、焼付硬化し、半田保護膜を形成する。

ソルダーレジストは半田付は工程で半田付けすべき部分
以外には半田が付着せず又回路の腐食防止の両方の役目
をする。

従って、ソルダーレジストは回路パターンの被覆性２部
品を基板に半田付けする際に受ける熱に対する耐性、耐
薬品性等の諸物性が良好であることが必要である。

上記のような用途に使用されるソルダーレジストインキ
用のビヒクルとしては、エポキシ−メラミン樹脂、エポ
キシ−尿素樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、アルキッ
ド−尿素樹脂を主成分とするものが用いられてきた。し
かし、これらのビヒクルでは焼付温度が高いという欠点
やホルマリン臭の問題がある。従って、これらの問題の
ないビヒクルとしてエポキシ樹脂および硬化剤としての
イミダゾール系化合物や芳香族アミン系化合物からなる
ビヒクルが検討されている。

一般に、ソルダーレジストは上述のような樹脂を有機溶
剤にて溶解し、顔料または染料で着色し、二酸化ケイ素
（Ｓｔｙｘ）　、硫酸バリウム（Ｂａ５Ｏ４）　、炭酸
カルシウム（ＣａＣ０３）　＋クレー等を揺変剤として
用い、これらの成分を混合して、均一に分散させ。

スクリーン印刷適正をもたせ、しかる後にスクリーン印
刷法でプリント配線板に皮膜として印刷し、硬化してソ
ルダーレジスト膜を形成するようになされている。

従来９部品やリード線をプリント基板に取り付けする際
プリント基板に溶剤系フラックスを塗布後。

部品やリード線を載せて半田付けを行い、その後フラッ
クスを溶剤で洗浄することにより取り除くが。

溶剤使用のため作業環境が悪い等の欠点があった。

最近１作業環ψ等を良くするため、ｆ４剤系フラ・ンク
スの代わりに水溶性フラックスを使用し１部品取り付は
後、洗浄効率を上げるため温水（約７０°Ｃ）でフラッ
クスを洗浄する傾向にある。しかし、従来のソルダーレ
ジストは水溶性フラックス除去時の湯洗で白化を起こす
という欠点がある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、ソルダーレジストとしての性能の他に
水溶性フラックス使用時に白化等の性能変化を起こさな
いソルダーレジスト組成物を提供するものである。

「発明の構成」 （問題点を解決するための手段） 本発明者等は、このような問題点を解決するため。

鋭意研究の結果、エポキシ樹脂、硬化剤、揺変剤。

着色剤などの添加剤および溶剤を含むソルダーレジスト
組成物において、揺変剤が実質的に二酸化ケイ素からな
ることを特徴とする水溶性フラックス使用時に白化しな
いソルダーレジスト組成物が得られることを見出した。

なお２本発明における揺変剤とは、主としてソルダーレ
ジスト組成物に適当な流動特性を保持させるためのもの
であり、一般的にはチキソトロピー性を付与し、印刷適
正を与えるものである。

以下１本発明を具体的に説明する。

本発明で使用するエポキシ樹脂としては、エピクロルヒ
ドリンとビスフェノールＡとの縮合によって得られる樹
脂、またはエピクロルヒドリンと多価フェノールとの反
応によって得られるノボラックエポキシ樹脂などが好ま
しい。特にノボラックエポキシ樹脂を用いた場合、耐熱
性、耐薬品性等に優れたソルダーレジスト組成物を得る
ことができる。該樹脂の代表的なものはダウ・ケミカル
（Ｄｏｗ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ）社製の商品名り、Ｅ、Ｎ
　４３１　、　Ｄ、Ｅ、Ｎ　４３８　、シェル化学＠製
エピコート　１５２．エピコート　１５４である。

本発明に係わるソルダーレジスト組成物は前記した基材
のエポキシ樹脂の硬化剤として、イミダゾール系化合物
、芳香族アミン系化合物を用いるものである。該イミダ
ゾール系化合物は比較的低温短時間の硬化により機械的
特性の優れたソルダーレジスト硬化皮膜が得られる。該
イミダゾール化合物は、基材であるエポキシ樹脂に対し
、３重量％以下では十分な硬化皮膜が得られず、耐熱性
、耐薬品性が大巾に低下する。また、硬化剤添加量が増
えるにつれ硬化皮膜の吸湿率が増加するためと考えられ
るが、水溶性フラックスを用いた場合白化を起こしやす
いため５１５重量％以下に添加量をおさえるべきである
。本発明に用いるイミダゾール化合物の代表的なものは
、四国化成工業■製の商品名キュアゾール２ＭＺ−ＣＮ
、　　ＩＢ２ＭＺである。該芳香族アミン系化合物は、
一般にイミダゾール系化合物より高い温度で長時間の硬
化により機械的特性の優れたソルダーレジスト硬化皮膜
が得られる。該芳香族アミン系化合物の活性水素基の数
と基材であるエポキシ樹脂のエポキシ基の数の比は０．
５　／　１〜２／１が望ましく、０．５／１以下では硬
化度が小さいため半田ｖｉ１＋熱性等の物性が劣り、２
／１以上では硬くもろくなり９機械的強度が劣る傾向に
ある。

本発明に用いる芳香族アミン化合物の代表的なものは、
旭電化工業側製の商品名アデカハードナーＥｌｌ−５３
１，Ｅｌｌ−５５１，住友化学工業＠製の商品名スミキ
ュア門等である。

水溶性フラックス除去時の湯洗での白化は、未硬化また
はソルダーレジスト皮膜への水の吸着等が考えられるが
、耐溶剤性の良好な充分に硬化したソルダーレジスト皮
膜でも白化を起こすため、主原因は水の吸着であると考
えられる。鋭意研究の結果、揺変剤の種類により白化を
起こさない系があることが判明した。一般に揺変剤とし
て使用される二酸化ケイ素、硫酸バリウム、炭酸カルシ
ウム、クレー、タルク等の中で、二酸化ケイ素使用時の
み白化を起こさず、他はすべて白化を起こす。該二酸化
ケイ素は、粒径により添加量は異なるが、基材であるエ
ポキシ樹脂に対し、１重量％未満ではスクリーン印刷に
必要なチキソトロピー性が充分でなく、２５重量％を超
えるとチキソトロピー性が大きすぎ印刷適正が悪く、更
に基板との密着性も劣るため１〜２５重量％が望ましい
。本発明に用いるシリカの適当なものは１日本アエロジ
ル社製の商品名アエロジル２００、アエロジル３００．
水沢化学工業■製の商品名ミズカシールＰ−５２６であ
る。なお９本発明に使用される揺変剤としては、実質的
に二酸化ケイ素であればよく、アルミナ、酸化鉄等の混
入物が５重量％以下程度含まれたものであってもよい。

溶剤は、ソルダーレジストを構成する各成分の溶解また
は希釈のために用いる。該溶剤として適当なものはブチ
ルカルピトール、エチルセロソルブアセテート、ブチル
セロソルブなどの揮発性有機溶媒である。

本発明に使用される水溶性フラックスとして適当なもの
は、米国アルファメタル社製の品名番号＃８４２、米国
ケンコ社製の品名番号＃１８３である。

添加剤としては９着色剤、レベリング剤９発泡防止剤な
どである。

以下、実施例により本発明の効果を詳しく説明する。

実施例１ （成分Ａ） （ａ）ノボラックエポキシ樹脂［１，Ｅ、８．４３８　
（タウ・ケミカル社製）　　　　　　　　　７５重量％
（ｂ）揺変剤アエロジル２００　　（日本アエロジル■
社製）　　　　　　　　　　　　　　６重量％（ｃ）消
泡剤シリコーン樹脂　　　　　　０．２重量％（ｄ）着
色剤リオノールグリーン　　　　１重量％（ｅ）ブチル
カルピトール　　　　　　１３．ＥＩＩ％（ｆ）ブチル
セロソルブ　　　　　　　　４Ｍ量％（成分Ｂ） （ａ）キュアゾール２ＭＺ−ＣＮ　　（四国化成工業■
製イミダゾール化合物　　　　　　　５０重量％（ｂ）
ブチルセロソルブ　　　　　　　５０重量％成分Ａは所
定の配合比でポニーミキサーを用いて混合後、更に３本
ロール混練機を用いて充分に練肉する。次に練肉された
成分Ａを１００重量部と成分８１５重量部とを適当な攪
拌装置中で混合する。成分Ａと成分Ｂの混合物は混合後
、１５０メツシユのスクリーン版を用いて基板上に印刷
する。混合後。

５時間以内に行った方が作業性および仕上がり効果もよ
い。次に、印刷物を１３０℃のオーブン中で２０分間加
熱し硬化する。

次に本発明に係わる硬化されたソルダーレジストの特性
を評価するため次の方法で試験を行った。ソルダーレジ
ストの硬化皮膜は、気泡を含まず、タブおよびランド上
を汚染することなく高精度の被覆が実現された。銅、ガ
ラスエポキシ、紙フェノール。

紙エポキシに対し良好な密着性を示し、ゴバン目剥離試
験で剥離は認められなかった。また、この該硬化皮膜を
クロロセンに室温で２時間浸漬しても異常は認められず
、更にＩ　Ｐ　Ｃ（ＩＮＴＥＲＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＯ
３ＰＡＣＫＡＧＩＮＧ　ＣＩＲＣＵＩＴＲＹ　）　−Ｓ
　Ｍ　−８４０に記載されている溶剤でも異常は認めら
れず耐薬品性も良好であった。さらに該硬化皮膜に水溶
性フラックス（米国メタル社製１品名番号＃８４２．比
重０．８４８．表面張力２７．３　ｄｙｎｅ／　ｃｍ）
を塗布した状態で３０秒間にわたる２６０℃の半田浴処
理、水洗、７０℃の温水に５分間浸漬後、異常は全く認
められず良好な半田耐熱性、耐フラツクス性を示した。

また、　　ＩＰＣ−Ｂ−２５テスト板を用い、測定電圧
５００■での絶縁抵抗は３　Ｘ　１０　　ｏｈｍ−ｃ＋
ｗ以上であり、ソルダーレジスト硬化皮膜の絶縁特性が
優れていることが示された。

比較例１ （成分Ａ） （ａ）ノボラックエポキシ樹脂り、Ｅ、Ｒ，４３Ｂ６５
重量％ （ｂ）揺変剤タルクＬＭ−Ｒ（上屋カオリン工業■製）
２５重量％ （ｃ）消泡剤シリコーン樹脂　　　　　　０．２重量％
（ｄ）着色剤リオノールグリーン　　　　１重量％（ｅ
）ブチルカルピトール　　　　　　　６．８重量％（ｆ
）ブチルセロソルブ　　　　　　　　２重量％実施例１
の成分Ａを上述の様に代えて、実施例１と同様に行う。

ソルダーレジストの硬化皮膜は、気泡を含まず、タブお
よびランド上を汚染することなく高精度の被覆が実現さ
れた。銅、半田、ガラス。

エポキシ、紙フェノール、紙エポキシに対し良好な密着
性を示し、ゴバン目剥離試験で剥離は認められなかった
。また、耐薬品性、絶縁特性も良好であった。水溶性フ
ラックスを用いた時、湯洗の状態は著しく白化を起こし
た。

実施例２ （成分Ａ） （ａ）ノボランクエポキシ樹脂り、Ｅ、Ｒ，４３８７５
重量％ （ｂ）揺変剤エアロジル３００　（日本アエロジル■社
製）　　　　　　　　　　　　　　６重量％（ｃ）消泡
剤シリコーン樹脂　　　　　　０．２重量％（ｄ）着色
剤螢光増白剤　　　　　　　　１重量％（ｅ）ブチルカ
ルピトール　　　　　　１３．ＥＩＩ％（ｆ）ブチルセ
ロソルブ　　　　　　　　４重量％（成分Ｂ） （ａ）アデカハードナーＥ１１５３１　（旭電化工業＠
製芳香族アミン化合物）　　　　　　　７０重量％（ｂ
）ブチルセロソルブ　　　　　　　３０重量％実施例３ （成分Ａ） （ａ）ノボラックエポキシ樹脂り、Ｅ、Ｎ、４３１　（
ダウ・ケミカル社製）　　　　　　　　　７５重量％（
ｂ）揺変剤ミズカシールＰ−５２６（水沢化学工業側型
）　　　　　　　　　　　　　　１２重量％（Ｃ）消泡
剤シリコーン樹脂　　　　　　０．２重量％（ｄ）着色
剤リオノールブルー　　　　　０．８ｆｆｉｆｆ１％（
６）ブチルカルピトール　　　　　　　９重量％（ｆ）
ブチルセロソルブ　　　　　　　　３重量％（成分Ｂ） （ａ）スミキュアーＭ（住友化学工業■製芳香族アミン
化合物）　　　　　　　　　　６０重量％（ｂ）ブチル
カルピトール　　　　　　２０重量％（Ｃ）シクロへキ
サノン　　　　　　　２０重量％実施例４ （成分Ａ） （ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂エピコート８２
８　（シェル化学■製）　　　　７４重量％（ｂ）揺変
剤アエロジル２００　　　　６重量％（ｃ）難燃剤三酸
化アンチモン　　　　　１重量％（ｄ）消泡剤シリコー
ン樹脂　　　　　　０．２重量（ｅ）着色剤リオノール
グリーン　　　　１重量％（ｆ）ブチルカルピトール　
　　　　　１３．８重量（ｇ）ブチルセロソルブ　　　
　　　　　４重量％（成分Ｂ） （ａ）スミキュアーＭ　　　　　　　　　６０重量％（
ｂ）ブチルカルピトール　　　　　　２０重量％（Ｃ）
シクロへキサノン　　　　　　　２０重量％実施例２〜
４は実施例１の成分Ａと成分Ｂとの配合比を表１の値に
代えて同様に行う。特性の結果を表１に示す。

（以下余白） 表　１　　実施例２〜４の特性 【 ％ ％ ［ 比較例１の成分Ａの揺変剤タルクＬＭ−Ｒに代えて表２
の揺変剤を用いて同様に行う。表２に特性を示す。

表　２　　　階１２〜７淵生 比較例８〜１３ 実施例４の成分Ａの揺変剤アエロジル２００に代えて表
３の揺変剤を用いて同様に行う。表３に試験した特性を
示す。

（以下余白） 表　３　　　階１８〜１３唖生 〔発明の効果〕 以上説明したごとく本発明による組成物で製造したソル
ダーレジストは、従来のソルダーレジストとしての性能
の他に水溶性フラックス使用時に白化等の性能変化を起
こさない優れた耐水溶性フラックス性を示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エポキシ樹脂、硬化剤、揺変剤、着色剤などの添加剤お
   よび溶剤を含むソルダーレジスト組成物において、揺変
   剤が実質的に二酸化ケイ素からなることを特徴とする水
   溶性フラックス使用時に白化しないソルダーレジスト組
   成物。