JPWO2016098797A1 - 電子部品用光硬化性組成物及び電子部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る非現像型レジスト光硬化性組成物(以下、光硬化性組成物と略記することがある)は、光の照射により硬化されて用いられ、かつ現像を行わずにレジスト膜を形成するために用いられることが好ましい。本発明に係る光硬化性組成物は、非現像型レジスト光硬化性組成物であることが好ましい。本発明に係る光硬化性組成物を用い、レジスト膜を形成するために現像が行われない場合には、光硬化性組成物は、レジスト膜を形成するために現像を行う現像型レジスト組成物とは異なる。本発明に係る光硬化性組成物では、現像を行わなくても、良好なレジスト膜を得ることができる組成が採用されている。
上記光硬化性組成物に含まれる(A)光硬化性化合物は、カルボキシル基を有さず、エチレン性不飽和結合を2個以上有し、かつ、2000以上の重量平均分子量を有する。(A)光硬化性化合物の使用により、塗布対象部材に対する硬化物膜の密着性が効果的に高くなる。特に(D)白色顔料の含有量が多い場合に、(A)光硬化性化合物を用いていないと、硬化物膜の密着性が低くなりやすい傾向がある。(A)光硬化性化合物を用いることで、(D)白色顔料の含有量が多くても、硬化物膜の密着性を高めることができる。また、(A)光硬化性化合物がカルボキシル基を有さないことにより、硬化物膜におけるカルボキシル基による悪影響を防ぐことができ、例えば硬化物膜の変色を抑えることができる。(A)光硬化性化合物は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
測定条件カラム:Shodex GPC LF−G×1本、Shodex GPC LF−804×2本
移動相:THF 1.0mL/分
サンプル濃度:5mg/mL
検出器:示差屈折率検出器(RID)
標準物質:ポリスチレン(TOSOH社製、分子量:620〜590000)
(B)反応性希釈剤は、エチレン性不飽和結合を1個以上有する。(A)光硬化性化合物とともに(B)反応性希釈剤を用いることにより、(D)白色顔料の含有量が多くても、硬化物膜の密着性を効果的に高めることができ、更に光硬化性組成物の粘度を最適な範囲に制御することが容易である。(B)反応性希釈剤には、重量平均分子量が2000以上である(A)光硬化性化合物は含まれない。(B)反応性希釈剤の重量平均分子量は一般に2000未満であり、好ましくは800以下、より好ましくは600以下である。(B)反応性希釈剤は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
(C)チオール基を1個以上有するチオール基含有化合物の使用により、高温下に晒されても、発泡及び剥離が生じ難い硬化物膜を得ることができ、かつ、耐熱性が高い硬化物膜を得ることができることができる。(C)チオール基含有化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記光硬化性組成物が(D)白色顔料を含むことにより、光の反射率が高い硬化物膜を形成することができる。(D)白色顔料の使用によって、(D)白色顔料以外の充填材のみを用いた場合と比較して、光の反射率が高い硬化物膜が得られる。(D)白色顔料は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記光硬化性組成物は、(E)光重合開始剤を含むので、光の照射により光硬化性組成物を硬化させることができる。(E)光重合開始剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記光硬化性組成物は、(F)熱硬化性化合物を含まないか、又は、(F)熱硬化性化合物を5重量%以下で含む。本発明では、(F)熱硬化性化合物の使用する場合には、(F)熱硬化性化合物の使用量を少なくする。(F)熱硬化性化合物の含有量が5重量%以下である組成物と、(F)熱硬化性化合物の含有量が例えば10重量%以上である組成物とでは、硬化物の基本物性が一般に異なる。(F)熱硬化性化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記光硬化性組成物は、上述した成分以外に、安定化剤を含むことが好ましい。上記光硬化性組成物が安定化剤を含むことで、(C)チオール基含有化合物を用いていても、保管中のゲル化及び粘度変化がより一層抑えられる。具体的には、安定化剤として、例えば特開平5−155987号公報、特開2012−17448号公報等に記載された化合物を用いることができる。
本発明に係る電子部品の製造方法は、電子部品本体の表面上に、上記光硬化性組成物を塗布して、組成物層を形成する工程と、上記組成物層に光を照射して、硬化物膜を形成する工程とを備える。本発明に係る電子部品の製造方法では、上記硬化物膜を形成するために、上記組成物層を現像しないことが好ましい。上記組成物層がレジスト層であることが好ましく、上記硬化物膜がレジスト膜であることが好ましい。
エポキシメタクリレートAの合成:
撹拌機、温度計及び冷却管を備えた4つ口のフラスコに、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製「JER1009」)400重量部、メタクリル酸10重量部、及びメトキノン0.1重量部を入れ、100℃に昇温した後、トリフェニルホスフィン1.2重量部を加えた。100℃で20時間反応を行うことで、エポキシメタクリレート化合物を得た。得られたエポキシメタクリレート化合物をエポキシメタクリレートAと呼ぶ。
(1)非現像型レジスト光硬化性組成物の調製
以下の表1〜3に示す配合成分を以下の表1〜3に示す配合量で配合して、非現像型レジスト光硬化性組成物を調製した。
100mm×100mm×厚さ0.8mmのFR−4に銅箔を積層した基板を用意した。この基板上に、MD−4S−UFF(3M社製、番手:1000)でバフ処理後、スクリーン印刷法により、400メッシュのポリエステルバイアス製の版を用いて、マスクパターンで非現像型レジスト光硬化性組成物を印刷して、レジスト層を形成した。印刷後、紫外線照射装置を用い、レジスト層に波長365nmの紫外線を、照射エネルギーが1500mJ/cm2となるように500mW/cm2の紫外線照度で、ベルトコンベアー式露光器に流すことにより、測定サンプルとしてのレジスト膜を得た。得られたレジスト膜の厚みは20μmであった。実施例1〜17、比較例1〜3では、硬化させるために高温での加熱は行わなかった。
比較例4では、熱硬化性化合物の含有量が多すぎるために、硬化させるために、高温に加熱する必要があり、かつ長時間加熱する必要があり、レジスト膜の形成効率が悪かった。また、加熱作業及び加熱設備が必要であった。硬化を十分に進行させるために、150℃で2時間加熱する必要があった。硬化を十分に進行させた結果を参考例1として示す。
(1)耐リフロー性(発泡及び剥離)
得られた電子部品を、270℃のリフロー炉を3回通過させ、高温下に晒した。リフロー炉を3回通過した後に、放置後(リフロー後)の評価サンプルにおける発泡の有無及び剥離の有無を確認した。
○:レジスト膜における発泡なし
×:レジスト膜における発泡あり
○:レジスト膜の剥離なし
×:レジスト膜の剥離あり
(2−1)リフロー前
得られた光硬化性組成物を支持部材上に厚み20μmに塗布した。塗布後の光硬化性組成物について、波長365nmの紫外線を、積算光量が1500mJ/cm2になるように照射して硬化物を得た。色彩色度計を用いて、放置前(露光直後、リフロー前)のL*a*b*表色系における色差b*を測定した。
得られた硬化物を、270℃のリフロー炉を3回通過させ、高温下に晒した。リフロー炉を3回通過した後に、色彩色度計を用いて、放置後(リフロー後)のL*a*b*表色系におけるL*、a*、b*を測定し、リフロー前後の色差ΔEを下記式によって求めた。
2…レジスト膜(硬化物膜)
11…塗布対象部材(電子部品本体)
11A…基板
11B…電極
12…レジスト層(組成物膜)
(1)非現像型レジスト光硬化性組成物の調製
以下の表1〜3に示す配合成分を以下の表1〜3に示す配合量で配合して、非現像型レジスト光硬化性組成物を調製した。
100mm×100mm×厚さ0.8mmのFR−4に銅箔を積層した基板を用意した。この基板上に、MD−4S−UFF(3M社製、番手:1000)でバフ処理後、スクリーン印刷法により、400メッシュのポリエステルバイアス製の版を用いて、マスクパターンで非現像型レジスト光硬化性組成物を印刷して、レジスト層を形成した。印刷後、紫外線照射装置を用い、レジスト層に波長365nmの紫外線を、照射エネルギーが1500mJ/cm2となるように500mW/cm2の紫外線照度で、ベルトコンベアー式露光器に流すことにより、測定サンプルとしてのレジスト膜を得た。得られたレジスト膜の厚みは20μmであった。実施例1〜4,7〜10,12〜17、比較例1〜3では、硬化させるために高温での加熱は行わなかった。
Claims (13)
- カルボキシル基を有さず、エチレン性不飽和結合を2個以上有し、かつ、2000以上の重量平均分子量を有する光硬化性化合物と、
エチレン性不飽和結合を1個以上有する反応性希釈剤と、
チオール基を1個以上有するチオール基含有化合物と、
白色顔料と、
光重合開始剤とを含み、
熱硬化性化合物を含まないか、又は、熱硬化性化合物を5重量%以下で含む、光硬化性組成物。 - 前記光硬化性化合物と前記反応性希釈剤との合計100重量部に対して、前記チオール基含有化合物の含有量が0.2重量部以上、20重量部以下である、請求項1に記載の光硬化性組成物。
- 前記反応性希釈剤が、(メタ)アクリロイル基を1個以上有する、請求項1又は2に記載の光硬化性組成物。
- 光硬化性組成物100重量%中、前記光硬化性化合物の含有量が5重量%以上、30重量%以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光硬化性組成物。
- 光硬化性組成物100重量%中、前記白色顔料の含有量が30重量%以上である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光硬化性組成物。
- 前記光硬化性化合物が、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート又は芳香族骨格を有するエポキシ(メタ)アクリレートである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光硬化性組成物。
- 前記光硬化性化合物が、エポキシ(メタ)アクリレートである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光硬化性組成物。
- 光照射により硬化されて用いられ、かつ現像を行わずにレジスト膜を形成するために用いられる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の光硬化性組成物。
- 塗布対象部材の表面上に、部分的にかつ複数の箇所に塗布して用いられる、請求項1〜8のいずれか1項に記載の光硬化性組成物。
- 熱硬化剤の作用により熱硬化させて用いられない、請求項1〜9のいずれか1項に記載の光硬化性組成物。
- 電子部品本体の表面上に、請求項1〜10のいずれか1項に記載の光硬化性組成物を塗布して、組成物層を形成する工程と、
前記組成物層に光を照射して、硬化物膜を形成する工程とを備え、
前記硬化物膜を形成するために、前記組成物層を現像しない、電子部品の製造方法。 - 電子部品本体の表面上に、部分的にかつ複数の箇所に、前記光硬化性組成物を塗布する、請求項11に記載の電子部品の製造方法。
- 前記硬化物膜を形成するために、熱硬化剤の作用により前記組成物層を熱硬化させない、請求項11又は12に記載の電子部品の製造方法。
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