KR20010051082A - 유연한 올리고머를 함유하는 광이미지성 조성물 - Google Patents

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마레미첼쥐
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Abstract

본 발명은 포토레지스트로서 기능하는 광이미지성 조성물에 유연성을 강화하는, 테트라아크릴레이트 작용기를 갖는 올리고머를 제공한다. 유연성은 니켈/금 도금에 개선된 효과를 보이기 때문에, 상기 강화된 유연성은 특히 에폭시-함유, 솔더 마스크-형성 광이미지성 조성물에 특히 유용하다.

Description

유연한 올리고머를 함유하는 광이미지성 조성물{Photoimageable composition containing flexible oligomer}
본 발명은 전자 회로소자의 형성시 포토레지스트로서 유용한 광이미지성 조성물(photoimageable compositions)에 관한 것이다. 본 발명의 특히 유리한 측면은 솔더 마스크(solder mask), 특히 니켈/금 비전기도금(electroless plating)에서 직면하는 것과 같은 가혹한 공정조건에서의 솔더 마스크로서 사용되는 포토레지스트에 관한 것이다.
본 발명에 따른 신규한 올리고머는 광이미지화(photoimaged) 포토레지스트에 유연성(flexibility)을 제공한다. 이러한 유연성은 1차 이미징(primary imaging) 포토레지스트를 포함한 모든 포토레지스트 조성물에 바람직한 것이다.
그러나, 현재 신규한 올리고머의 가장 중요한 장점은 솔더 마스크-형성 광이미지성 조성물에 있다. 이러한 포토레지스트는 인쇄회로기판상에 딱딱하고 영구적인 층을 형성한다. 솔더 마스크는 딱딱하고 견고해야 할뿐만 아니라, 유기용제와 강산 및 염기 등과 같은 화학약품에 내성이 있어야 한다. 이와 관련하여, 솔더 마스크는 Institute for Interconnecting Circuit의 Summary of Criteria for Qualification/Conformation에 있는, IPC/ANSI SM-840B 표 12 테스트의 기준을 충족하여야 한다. 여기서, 솔더 마스크는 그러한 테스트를 충족하는 층으로서 정의되고 있다. 알칼린 수용액내에서 현상되는 솔더 마스크-형성 조성물에 대하여 미국 특허 제5,229,252호 및 제5,363,736호에 예시되어 있는데, 이들 각각은 본 명세서에 참조문헌으로서 편입된다.
종전에는, 표면 마운트 등에의 전기적 접속을 위하여 솔더가 구리 전자회로 트레이스의 노출된 패드에 직접 적용되었다. 전자회로 트레이스에의 직접적인 솔더링이 갖는 문제점으로는 솔더의 비용, 솔더의 독성, 솔더내로의 구리 전이 및 솔더의 변색 등을 들 수 있다. 개선된 방법은 전기 접속을 위해서 패드의 니켈/금 도금을 포함한다. 노출된 패드는 처음에 비전기적 방법을 통해 약 100 내지 약 300마이크로 인치의 두께로 니켈 도금된다. 다음에, 박막, 즉 6 마이크로 인치의 금이 비전기적 방법을 통해서 니켈위에 도금된다. 니켈/금 도금은 층이 평활하고 또한 니켈 금이 구리의 전이(migration)를 막아둔다는 점에서 유리하다. 또한, 금은 변색되지 않는다.
그러나, 비전기적 도금방법은 도금조건에 맞는 솔더 마스크를 필요로 하는 매우 엄격한 것이다. 특히, 니켈 비전기적 도금은 통상 15분동안 약 90℃에서 수행된다. 종종, 패드 근처의 영역에서 솔더 마스크가 리프팅(lifting)되는 것이 관찰된다.
솔더 마스크-형성 광이미지성 조성물의 저분자량 바인더 폴리머는 공정동안에 덜 수축되는 경향이 있어서 솔더 마스크가 리프팅되는 것이 덜하게 된다. 그러나, 저분자량의 바인더 폴리머는 점착성을 띠는 경향이 있어서 바람직하지 않은데, 왜냐하면 최대 해상도를 위하여 접촉 이미징, 즉 피화물(artwork)과 광이미지성 조성물간에 직접적으로 접촉됨이 요구되기 때문이다.
고분자량의 바인더 폴리머는 점착성이 덜 하지만 보다 수축이 잘 되기 때문에, 니켈/금 도금 동안에 솔더 마스크의 리프팅이 많이 발생한다.
본 발명은 니켈/금 도금에 노출되는 솔더 마스크 조성물내에서의 점착성 대 리프팅이라는 상보적(trade-off) 효과를 저감하는 유연한 광중합성 올리고머에 관한 것이다.
본 발명은 효과적인 광중합을 위한 테트라-아크릴레이트 작용기를 가짐과 함께 유연성을 보유하는 올리고머를 제공한다. 아크릴레이트-작용성 올리고머는 1차 이미징 레지스트에 유리하게 이용될 수 있다. 그러나, 이 올리고머의 가장 중요한 잇점은 솔더 마스크-형성 광이미지성 조성물, 특히, 나중에 니켈/금 도금 또는 이와 유사한 가혹한 공정조건에 노출되는 솔더 마스크를 형성하는 조성물에 사용된다는 점이다.
본 발명의 올리고머는 화학식(1)을 갖는다:
(CH2=CH(H 또는 CH3)-CO-X-R-CH(OZ)-CH2-O-Φ-)2-C(CH3)2
여기서, R은 1 내지 40개의 탄소수를 갖는 알킬렌 그룹이고;
X는 없거나 또는 50 내지 2,800의 분자량을 갖는 폴리에테르 디올, 폴리에스테르 디올 및 알킬렌 디올로 이루어진 군으로부터 선택되는 디올이고; 또한
Z는 다음과 같은 식을 가지며:
-CO-NH-Y-NH-CO-O(-X'-O-CO-NH-Y-NH-CO-O)n-Q-O-CO-CH(H 또는 CH3)=CH2;
여기서, Y는 알킬렌 또는 방향족 탄화수소 그룹이고;
n = 1-4, 바람직하기로는 1이고;
X'은 알킬렌 디올, 폴리에스테르 디올 및 폴리에테르 디올로 이루어진 군으로부터 선택된 디올이고; 또한
Q는 2 내지 6개의 탄소원자를 갖는 알킬렌 그룹이다.
본 발명에 따른 1차 이미징 포토레지스트는, (A)와 (B)를 합한 중량 기준으로, (A) 포토레지스트가 알칼린 수용액내에서 현상되도록 함에 충분한 카르복실산 작용기를 갖는 바인더 폴리머 약 30 내지 약 80중량%;
(B) α,β-에틸렌적으로 불포화된(ethylenically unsaturated) 올리고머 및 임의의 추가적인 α,β-에틸렌적으로 불포화된 모노머를 포함하고, (A)와 (B)를 합한 총중량 기준으로 적어도 2중량%, 바람직하기로는 약 35중량가 화학식(1)의 올리고머를 포함하는, 약 20 내지 약 70중량%의 광중합성 성분; 및
(C) 약 0.1 내지 약 10중량%의 광개시제 화학 시스템을 포함하는 광이미지성 조성물.
솔드 마스크와 같이 영구적인 층을 제공하기 위한 광이미지성 조성물은 추가적으로, (A), (D)로부터 격리되어 부분적으로, (A)와 (B)를 합한 총중량 기준으로 약 5 내지 약 40중량%의 에폭시 수지를 포함한다. (D)를 함유하는 조성물은 또한 에폭시 가교제 및/또는 에폭시 경화 촉매 (A)와 (B)를 합한 총중량 기준으로 약 1 내지 약 10중량%의 (E)를 함유한다.
본 발명의 신규한 올리고머는 상업적으로 시판되는 화학식(2)의 비스페놀 A 에폭시 아크릴레이트로부터 통상적으로 제조된다:
(CH2=CH(H 또는 CH3)-CO-X-R-CH(OH)-CH2-O-Φ-)2-C(CH3)2(여기서, X 및 R은 상기 정의된 바와 같음). 이러한 비스페놀 A 에폭시 아크릴레이트는 약 500 내지 약1500의 분자량 범위를 갖는다. 이러한 상업적 화합물의 예로서는 Novacure 3701(상표명임), Ebecryl 600(상표명임) 및 ECN 117(상표명임) 등을 들 수 있다. 이들 상업적 화합물들은 디아크릴레이트 작용기를 가지고 있지만, 이들은 현재의 광이미지성 조성물로서 많이 사용되지 못하고 있는데, 그 이유는 그들 화합물이 아크릴레이트 작용기당 분자량이 상대적으로 높고 또한 이들이 광이미지성 조성물에 사용될 경우, 광속도(photospeed)가 불충분하기 때문이다. 본 발명에 따르면, 이들 비스페놀 A 에폭시 아크릴레이트는 올리고머 분자내에 추가적으로 아크릴레이트 작용기를 제공하도록 변형됨으로써 아크릴레이트 작용기가 입체장애없이 광중합반응에 도입될 수 있도록 하고 이에 따라 적당한 광속도를 나타내도록 한다. 동시에, 본발명의 올리고머는 광이미지화 조성물에 유연성을 부여할 정도의 유연성을 갖는다. 이러한 유연성은, 특히 니켈/금 도금과 같은 가혹한 공정조건하에서의 솔더 마스크 리프팅을 줄이는데 도움을 준다. 따라서, 고분자량의 바인더 폴리머가 이용될 수 있고 그럼으로써 택(tack)을 저감한다. 따라서, 본 발명에 따른 바람직한 솔더 마스크 조성물은 접촉-이미지화(contack-imaged)되고, 적당한 광속도를 가지며 또한 니켈/금 도금 조건을 견딜수 있다. 유의할 점은, 화학식(2)에 있어서, 비스페놀 A 에폭시 아크릴레이트의 두개의 아크릴레이트 작용기 외에, 이 화합물들이 화학식(1)의 그룹 Z가 그를 통해 붙게 되는 두개의 히드록시 작용기를 지녀서 두개의 추가적인 아크릴레이트 작용기를 더한다는 사실이다.
현재 선호되는 합성 경로에 있어서, 상기 비스페놀 A 에폭시 아크릴레이트는 디이소시아네이트와 반응하는데, 2몰의 디이소시아네이트가 반응하여 각 히드록시 작용기의 일단부에서 링크되고 또한 후속 반응에 사용될 수 있는 두개의 이소시아네이트 부분(moiety)을 제공한다. 상기 디이소시아네이트는 일반적으로 시판되는 임의의 디이소시아네이트로서, 그 예로서는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 메틸렌 디이소시아네이트(MDI), 메틸렌비스시클로헥실이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸 디이소시아네이트, 헥산 디이소시아네이트, 헥사메틸아민 디이소시아네이트, 메틸렌비스시클로헥실 이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 1,2-디페닐에탄 디이소시아네이트, 1,3-디페닐프로판 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 디시클로헥실메틸 디이소시아네이트 등이 있다. 올리고머의 유연성을 최대화하기 위해서는 상기 디이소시아네이트가 HDI와 같은 지방족 디이소시아네이트인 것이 바람직하다. 이 때, 분자는 디이소시아네이트 작용기를 갖는다.
상기 분자를 2몰의 디올, 예를 들어 헥산 디올; 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리프로필렌 글리콜과 같은 폴리알킬렌 글리콜; 또는 히드록시 작용성 폴리에스테르 올리고머에 반응시킴에 의해서 사슬이 확장된다. 이러한 합성단계에서, 분자는 다시 디히드록시 작용기를 갖는다.
사슬을 2몰의 디이소시아네이트와 다시 반응시켜 그 분자에 디이소시아네이트 작용기를 제공함에 의해서 사슬이 더욱 확장된다.
이 단계에서, 대안으로서 디올 및 디이소시아테이트를 번갈아가면서 반응시킴에 의해 사슬이 더욱 확장될 수 있다. 그러나, 일반적으로는 분자량을 더 이상 증대시키는 것은 바람직하지 않은데, 이는 이렇게 될 경우 올리고머의 유연성이 증대되지 않은 상태로 광속도가 저감되는 경향이 있기 때문이다.
오히려, 이 단계에서는, 디이소시아네이트 작용성 올리고머가 히드록실 에틸 메타크릴레이트 또는 4-히드록시 부틸 아크릴레이트(4HBA)와 같은 히드록시-작용성(메타)아크릴레이트 2몰과의 반응에 의해 아크릴레이트-캡트(acrylate-capped)된다. 이렇게 합성된 올리고머는 상호간에 충분히 거리를 둔 4개의 아크릴레이트 작용기를 가짐으로써 광중합반응에서 자유롭게 반응할 수 있다. 완성된 올리고머의 분자량은 약 500 내지 2,000이다.
바인더 폴리머는 통상적으로 α,β-에틸렌적으로 불포화된 모노머로부터 형성된다. 적당한 산 작용성 모노머의 구체적인 예로서는 아크릴산, 메타크릴산, 말레익산, 퓨마릭산, 시트라코닉산, 2-히드록시에틸 아크릴로릴 포스페이트, 2-히드록시프로필 아크릴올 포스페이트, 2-히드록시-알파-아크릴로일 포스페이트 등을 들 수 있다. 하나 이상의 이러한 산 작용성 모노머가 사용되어 바인더 폴리머를 형성한다. 산 작용성 모노머는 아크릴산의 에스테르, 예를 들면, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 히드록시 에틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 2-에톡시 에틸 메타크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, 1,5-펜탄디올 디아크릴레이트, N,N-디에틸아미노에틸 아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1,3-프로판디올 디아크릴레이트, 데카메틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 데카메틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 1,4-시클로헥산디올 디아크릴레이트, 2,2-디메틸올 프로판 디아크릴레이트, 글리세롤 디아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 글리세롤 트리아크릴레이트, 2,2-디(p-히드록시페닐)-프로판 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리옥시에틸-2-2-디(p-히드록시페닐)-프로판 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 폴리옥시프로필트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 부틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 1,3-프로판디올 디메타크릴레이트, 부틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 1,3-프로판디올 디메타크릴레이트, 1,2,4-부탄티올 트리메타크릴레이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 디메타크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리메타크릴레이트, 1-페닐 에틸렌-1,2-디메타크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라메타크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리메타크릴레이트, 1,5-펜탄디올 디메타크릴레이트 및 1,4-벤젠디올 디메타크릴레이트; 2-메틸 스티렌과 같은 스티렌 및 치환된 스티렌 그리고 비닐 아크릴레이트 및 비닐 메타크릴레이트와 같은 비닐 에스테르 등의 비산(non-acid) 작용성 모노머와 공중합되어 원하는 산의 갯수를 제공한다.
광-이미지화 조성물의 가교밀도가 보다 높이 요구될 경우, 미국 특허 제5,698,370호에 개시된 바와 같이, 바인더 폴리머(A)에 아크릴레이트 작용기가 제공될 수 있다. 이 특허에서는, 폴리머의 주쇄에 있는 말레익 무수물 부분이 히드록시 에틸 (메타)아크릴레이트 또는 4-히드록시 부틸 (메타)아크릴레이트와 같은 히드록시 작용성 아크릴레이트와 반쯤 에스테르화된다.
바인더 폴리머의 분자량(중량 평균)은 약 20,000 내지 약 200,000의 범위일 수 있다. 1차 이미징 레지스트를 위해서는, 중량평균 분자량이 약 80,000 내지 약 150,000인 것이 바람직하다. 솔더 마스크-형성 조성물을 위해서는, 중량평균 분자량이 약 2,000 내지 약 100,000인 것이 바람직하다. 조성물이 알칼린 수용액에 현상가능하도록 하기 위해서는, 산의 갯수가 약 120 내지 약 300, 바람직하기로는 약 150 내지 약 250이어야 한다.
이미지를 제공하기 위하여, 이러한 네가티브-활성(negative-acting) 광이미지성 조성물은 상기 화학식(1)의 올리고머를 포함하는 광중합성 성분(B)를 함유한다. 화학식(1)의 올리고머는 광중합성 성분(B) 전체를 온전히 포함할 수도 있고 또는 성분(B)가 추가적인 α,β-에틸렌적으로 불포화된 올리고머 및 모노머를 함유할 수도 있다.
화학식(1)의 올리고머와 함께 사용될 수 있는 유용한 광중합성 모노머는 바인더 폴리머를 형성하기 위하여 사용되는 상기 언급된 다중-작용성 모노머를 포함한다. 몇가지 특히 적당한 다중 작용성 아크릴릭 모노머로는, 테트라 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(TEGDA), 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 부탄디올 디메타크릴레이트(BDDMA) 및 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트(PETA) 등을 들 수 있다.
또한, 광중합성 성분(B)는 앞서 언급한 에폭시-아크릴레이트 올리고머와 같은 추가적인 다중 작용성 올리고머를 함유할 수 있다. 이들은 예를 들면, 본 명세서에 참고문헌으로서 편입되는 미국 특허 제5,229,252호에 개시되어 있다. 여기서, 용어 "올리고머(oligomer)"는 분자량이 500 내지 약 5,000의 단쇄 폴리머를 지칭하는데 사용되는 것이다. 광중합성 성분(B)는, 만약에 그 바인더 폴리머가 α,β-에틸렌적으로 불포화된 부분을 가지고 그럼으로써 광이미징 중합반응내로 도입되는 것이라 하더라도, 고분자량의 바인더 폴리머(A)를 포함하지 않는 것이다.
화학방사선에의 노광으로 모노머 및/또는 올리고머의 중합을 개시하기 위해서, 광이미지성 조성물은 (C)적당한 광개시제(s) 또는 광개시제 화학 시스템을 함유한다. 적합한 광개시제로는 아민을 갖는 관련 화합물 및 벤조인 에테르, 벤질 케탈, 아세토페논, 벤조페논 등을 들 수 있다. 바람직한 개시제로는 티옥산톤(thioxanthones) 예를 들어, 특히 아민과 결합되어 있는 2-이소프로필 티옥산톤을 들 수 있다.
본 발명에 따른 1차 이미징 포토레지스트 화합물은 통상적으로 메틸 에틸 케톤과 같은 적당한 용매내에서 희석된다. 비슷하게, 솔더 마스크 조성물내에, 통상적으로, 바인더(A), 광중합성 성분(B) 및 광개시제 화학 시스템(C)를 함유한 부분이 유기 용매에 용해되어 있는 투 파트 시스템(two part system)으로서 제공된다. 솔더 마스크-형성 조성물을 위해서는, 액체이고 또한 유기 용매에 희석시키지 않고도 사용할 수 있을 정도로 점도가 낮은 에폭시 수지가 통상적으로 이용가능하다(물론 용매는 에폭시 수지와 함께 점도 조절을 위해 이용될 수 있다).
솔더 마스크-형성 조성물을 위해서, 그 조성물이 추가적으로 (D) 에폭시 수지(들)을 포함한다. 그 에폭시 수지는 현상 및 에폭시 수지 또는 에폭시 수지 혼합물의 최종 경화후, 훌륭한 경도 및 견고성을 코팅에 부여한다.
본 발명에서는 다양한 에폭시 수지가 적합하게 사용될 수 있다. 통상적으로, 노발락(Novalac), 페놀 크레졸 및 비스페놀(Bisphenol) A의 에폭시 형태의 것이 사용된다. 다른 적당한 에폭시 수지는 예를 들어, 본 명세서에 참고문헌으로서 편입되는 미국 특허 제4,092,443호에 개시되어 있다. 유니온 카바이드(Union Carbide), 댄버리(Danbury), 콘(Conn)에 의해 상표명 Cyanacure UVR-6100 및 UVR-6110시클로지방족 에폭시가 또한 유용하다. 본 발명에서 사용되는 에폭시 수지는 바람직하기로는 100 내지 약 700의 에폭시 당량을 갖는다.
본 발명의 광이미지성 조성물은 화학방사선에 노광되어 1%의 소듐 카보네이트와 같은 알칼린 수용액에서 현상된 후에, 상기 에폭시가 경화되어 딱딱하고 견고한 광이미지성 층을 형성한다. 비록 에폭시 수지가 스스로 가교되는 성질이 있기는 하지만, 실제적으로 응용될 수 있도록 하기 위해 충분한 정도로 열경화를 급속화하기 위해서는 (E) 에폭시 경화제, 즉 가교반응 및/또는 에폭시 경화 촉매에 도입되는 화합물을 포함할 것이 일반적으로 요구된다.
에폭시 경화제의 예로서는 ε-카프로락탐-블록 이소포론과 같은 블록된 이소시아네이트 및 다중 작용성 카르복실산의 무수물을 들 수 있다. 에폭시 경화 촉매의 예로서는 트리에틸렌 아민 및 디시아노디아미드와 같은 아민을 들 수 있다.
에폭시 수지로 하여금 미리 성숙적인 경화가 유발되지 않도록 하기 위해서, 본 발명의 조성물은 투 파트(two-part) 조성물로서 제공되는 것이 일반적이다. 산 작용성 바인더 폴리머 및 에폭시 경화성 및/또는 경화 촉매는 바로 사용직전까지 에폭시로부터 격리된 상태로 부분적으로 제공된다. 현재는, 에폭시 수지를 제외한 모든 성분을 첫번째 부분으로 하고 에폭시 수지를 두번째 부분으로 하여 제공한다.
또한 본 조성물은 통상적으로 알려져 있는 바대로, 안료 및 공용매와 같은 추가적인 물질을 함유한다. 이러한 형태의 많은 조성물은 안료화되는데, 통상 (A)와 (B)를 합한 총중량에 대하여 약 3.0중량%까지의 수준으로 분산된 안료를 함유하게 된다.
본 발명의 조성물은 통상적인 방법을 이용하여 인쇄회로기판에 직접적으로 액체 조성물로서 적용된다. 코팅 후에, 그 조성물은 건조되어 물을 제거하고 또한 유착제(coalescing agent)로 사용되는 공용매와 같은 휘발물질을 제거한다. 광이미지성 조성물이 건조됨에 따라, 본 시스템은 연속적 필름내로 유착된다. 건조과정은 약간 승온시켜 수행되는 것이 바람직한데, 이럼으로써 물과 다른 휘발물질들의 제거를 촉진할 수 있다. 바람직하기로는, 약 65 내지 80℃의 온도에서 수행된다.
처리과정은 통상적인 방법으로 수행된다. 통상적인 공정에서는, 액체 조성물로부터 형성된 광이미지성 조성물층이 인쇄회로기판에 적용된다. 상기 광이미지성 조성물층은 적당한 피화물을 통해 화학방사선에 노광된다. 화학방사선에 노광되면 광에 노출된 영역에 있는 모노머 또는 올리고머가 중합되어 현상액에 내성을 갖는 가교된 구조가 된다. 다음으로, 그 조성물이 1%의 소듐 카보네이트 용액과 같은 알칼린 수용액에 현상된다. 상기 알칼리 용액은 바인더 폴리머의 산성 그룹에 염의 형성을 유발하고 그들을 용해성 및 제거성을 갖게 한다.
그 조성물이 솔더 마스크-형성 조성물일 경우, 현상후에, 인쇄회로기판이 통상 약 140 내지 약 160℃의 온도에서 에폭시 수지의 경화를 일으키기에 충분한 시간동안 가열되어 상기 층을 딱딱하고 영구적이 되도록 한다.
본 제조방법은 특히 스프레이 응용분야에 적용된다. 다른 응용분야, 예를 들어 커튼 코팅 등은 보다 높은 점도를 필요로 한다. 그러한 목적을 위해서, 본 명세서에 참조문헌으로서 편입되는 미국 특허 제5,364,737호에 개시된 것과 같이, 폴리우레탄 시크너와 같은 시크너(thickner)가 첨가될 수 있다.
이하, 구체예를 통해 본 바명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
실시예 1(올리고머의 제조)
시판되는 에폭시 아크릴레이트 Ebecryl-600(R-M942로 지정된 올리고머를 제조하기 위한 것) 및 ECN-117(R-M938로 지정된 올리고머를 제조하기 위한 것)을 출발물질로 하여, 순차적으로 2몰의 HDI; 2몰의 폴리프로필렌 글리콜, MW 1000; 2몰의 HDI; 및 2몰의 HEMA와 분자를 반응시켜서 테트라 아크릴레이트 작용기를 갖는 올리고머를 제조하였다.
실시예 2
다음 표에 나타낸 것과 같이, #2415-25 및 #2415-31로 지정된 두개의 솔더 마스크 제제가 제조되었다. 솔더 마스크 제제는 액체이고 또한 커튼 코팅에 의해서 적용될 수 있다.
#2415-25
부분 A(g) 300.00
총 A + B(g) 400.00
고형 % 60.00
혼합비 A:B 3.00
화학약품 고형 %(A+B) 화학약품고형 % 총 습윤 %(부분 A+B) 습윤 %(파트 A) 용매(g) 양(g)
파트 AR-1713-17R-M945R-M942SR-454BB-3056ModaflowI-907ITXSun GreenHuber 90CMY24CG1400HP-2703-MB 28.088.895.001.900.482.853.801.221.8817.400.211.044.750.00 60.0641.4041.4041.40100.00100.00100.00100.00100.00100.00100.00100.00100.000.00 28.0512.887.252.750.291.712.280.731.1310.440.130.622.853.89 37.4017.189.663.670.382.283.040.981.5013.920.170.833.805.18 44.8230.2016.996.450.000.000.000.000.000.000.000.000.0015.54 112.2151.5428.9911.011.156.849.122.934.5141.760.502.5011.4015.54
파트 BDER 331ECN-1299DBE 11.2511.250.00 100.0050.000.00 75.006.7513.504.75 100.0027.0054.0019.00 0.0027.0019.00 300.0027.0054.0019.00
전체 100.00 25.00 100.00 160.00 100.00
1713-17 모튼 인터내셔널 오르가닉 신세시스 디파트먼트(Morton International Organic Synthesis department)에 의해 제조된, 산 및 아크릴레이트 작용기를 함께 가지는 바인더. R-1713은 Radicure(상표명)의 Ebecryl(상표명) 600 에폭시 디아크릴레이 트 올리고머와 Epicion(상표명) B-440 디안하이드라이드를 1.0:0.6의 몰비로 농축반응시켜 제조된 것이다. 바인더는 대략 60%의 고체로서 평균분자량이 3300인 PMA 용액이다("-17"은 제 조된 17번째 배치(batch)를 가리킨다).
R-M945 메틸 메타크릴레이트 50몰%, 메타크릴산 50몰%,
HEMA 히드록시에틸 아크릴레이트로 에스테르화된 메타크릴산 25%; 산번호. 125-150
SR-454 메타크릴레이티드 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트
BB-3056 버블 브레이커(bubble breaker)
Modaflow 유량조절제(flow control agent)
Irgacure-907 광개시제
ITX 광개시제
Sun Green 안료
Huber 90C 필러
MY24 컬링제(curling agent)
CG1400 디시아노디아미드, 컬링제
HP-270 발포(fumed) 실리카, 필러
3-MB 3-메톡시 부탄올, 용매
DER331 비스페놀 A 에폭시(액체)
ECN-1299 노발락 에폭시
DBE 끓는점이 196-225℃의 이염기(Dibasic) 에스테르 용매
2415-31
부분 A(g) 300.00
총 A + B(g) 375.00
고형 % 62.50
혼합비 A:B 4.00
화학약품 고형 %(A+B) 화학약품고형 % 총 습윤 %(부분 A+B) 습윤 %(부분 A) 용매(g) 양(g)
부분 ALSF-60RM938TMPTAModaflowPhenyl Acri.Sun GreenMinex 10MY24CG1400HP-270PMA 31.6010.006.001.003.252.5020.040.201.004.000.00 45.3053.95100.00100.00100.00100.00100.00100.00100.00100.000.00 43.6011.583.750.632.031.5612.530.130.632.501.07 54.5014.484.690.782.541.9515.660.160.783.131.34 89.4320.010.000.000.000.000.000.000.000.004.02 163.4943.4414.062.347.625.8646.970.472.349.384.02
부분 BDER-331DER-337PMA 15.415.000.00 100.00100.000.00 80.009.633.137.24 100.0048.1615.6336.22 0.000.0027.16 300.0036.1211.7227.16
TOTAL 100.00 20.00 100.00 140.63 75.00
LSF 60 55중량%의 스티렌, 35중량%의 메타크릴산 및 10중량%의 n-헥시 메타크릴레이트를 반응시켜 제조된 폴리머 산 번호 125-150. LSF-60은 3-메톡시부탄올 용매내에서 대략 45%의 고형상태로 제 조되며 대략 23,000의 분자량을 갖는다.
Minex 10 필러
PMA 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(용매)
본 발명의 올리고머는 솔더 마스크-형성 광이미지성 조성물, 특히, 나중에 니켈/금 도금 또는 이와 유사한 가혹한 공정조건에 노출되는 솔더 마스크를 형성하는 조성물에 유용하게 사용된다.

Claims (6)

  1. 다음의 화학식(1)을 갖는 올리고머:
    [화학식 1]
    (CH2=CH(H 또는 CH3)-CO-X-R-CH(OZ)-CH2-O-Φ-)2-C(CH3)2
    여기서
    R은 1 내지 40개의 탄소수를 갖는 알킬렌 그룹이고;
    X는 없거나 또는 50 내지 2,800의 분자량을 갖는 폴리에테르 디올, 폴리에스테르 디올 및 알킬렌 디올로 이루어진 군으로부터 선택되는 디올이고; 또한
    Z는 다음과 같은 식을 가지며:
    -CO-NH-Y-NH-CO-O(-X'-O-CO-NH-Y-NH-CO-O)n-Q-O-CO-CH(H 또는 CH3)=CH2;
    여기서
    Y는 알킬렌 또는 방향족 탄화수소 그룹이고;
    n = 1-4이고;
    X'은 알킬렌 디올, 폴리에스테르 디올 및 폴리에테르 디올로 이루어진 군으로부터 선택된 디올이고; 또한
    Q는 2 내지 6개의 탄소원자를 갖는 알킬렌 그룹이다.
  2. 제1항에 있어서, n=1인 올리고머.
  3. (A) 포토레지스트가 알칼린 수용액내에서 현상되도록 함에 충분한 카르복실산 작용기를 갖는 약 30 내지 약 80중량%의 바인더 폴리머;
    (B) α,β-에틸렌적으로 불포화된 올리고머 및 임의의 추가로 α,β-에틸렌적으로 불포화된 모노머를 포함하고, 상기 (A)와 (B)를 합한 총중량 기준으로 적어도 2중량%가 제1항의 올리고머(I)를 포함하는. 약 20 내지 약 70중량%의 광중합성 성분; 및
    (C) 약 0.1 내지 약 10중량%의 광개시제 화학 시스템을 포함하는 광이미지성 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 올리고머(I)가 (A) 및 (B)의 총중량 기준으로 적어도 약 35중량%로 포함되어 있는 광이미지성 조성물.
  5. 제3항에 있어서, (A) 및 (B)의 총중량 기준으로 약 5중량% 내지 약 40중량%의 (D) 에폭시 수지를 추가로 포함하는 광이미지성 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 추가적으로 (E) 에폭시 경화성 및/또는 에폭시 경화 촉매를 (A) 및 (B)의 총중량 기준으로 약 1 내지 약 10중량%로 포함하는 광이미지성 조성물.
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