TWI683186B - 感光性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
本發明是關於一種感光性樹脂組成物,其含有:(A)含有酸改質乙烯基之環氧樹脂;(B)醯基氧化膦系光聚合起始劑;(C)添加劑,該(C)添加劑是選自(C1)烷基胺基苯衍生物、(C2)吡唑啉系敏化劑或蒽系敏化劑、(C3)光聚合起始劑、(C4)抗氧化劑及(C5)含有氫硫基之化合物中的至少一種,該(C3)光聚合起始劑是選自咪唑系光聚合起始劑、吖啶系光聚合起始劑及二茂鈦系光聚合起始劑中的至少一種,該(C4)抗氧化劑是選自受阻酚系抗氧化劑、醌系抗氧化劑、胺系抗氧化劑、硫系抗氧化劑及磷系抗氧化劑中的至少一種;及,(D)光聚合性化合物。
Description
本發明有關一種感光性樹脂組成物、使用該感光性樹脂組成物而成之感光性元件、永久遮罩阻劑層、及具備該永久遮罩阻劑層之印刷電路板。
在印刷電路板製造之領域中,已在進行將永久遮罩阻劑層(permanent mask resist)形成於印刷電路板上的技術。永久遮罩阻劑層,其具有下述作用:在使用印刷電路板時,防止導體層腐蝕、保持導體層間的電絕緣性。近年來,永久遮罩阻劑層變得亦具有作為阻焊膜(solder resist film)之作用,該作用是在透過焊料將半導體元件進行覆晶(flip chip)安裝、打線接合(wire bonding)等之步驟中,防止焊料附著於印刷電路板的導體層的不要的部份。
以往,印刷電路板之製造中的永久遮罩阻劑層,是以採用熱硬化性樹脂組成物之網版印刷、或採用感光性樹脂組成物之照相法所製作而成。例如,在採用FC(Flip Chip,覆晶)、TAB(Tape Automated Bonding,捲帶式自動接合)、及COF(Chip On Film,晶粒軟膜接合)之類的安裝方式而成的撓性電路板中,除了IC晶片、電子零件、LCD(Liquid Crystal Display)面板、及連接電路圖案部分以外,是將熱硬化性樹脂
糊進行網版印刷並且熱硬化而形成永久遮罩阻劑層(例如,專利文獻1)。
又,在電子零件所搭載之BGA(Ball Grid Array,球柵陣列封裝)、CSP(Chip Size Package,晶片尺寸封裝)等半導體封裝基板中,為了下述理由:(1)透過焊料將半導體元件覆晶安裝於半導體封裝基板上、(2)將半導體元件與半導體封裝基板進行打線接合、或(3)將半導體封裝基板以焊料接合於母板,而必須去除該接合部分的永久遮罩阻劑層。因此,此永久遮罩阻劑層之形成是採用照相法,該照相法是將感光性樹脂組成物塗佈乾燥後,選擇性地照射紫外線等活性光線而使其硬化,將未照射部分以顯影液去除而形成圖像。照相法由於其作業性良好而適合於大量生產,因此在電子材料業界中被廣泛地應用於感光性樹脂組成物的圖像形成(例如,專利文獻2~4)。
專利文獻1:日本特開2003-198105號公報
專利文獻2:日本特開平11-240930號公報
專利文獻3:日本特開2010-235739號公報
專利文獻4:日本特開2011-133851號公報
然而,採用如專利文獻2~4中所記載般的添加了顏
料、填料等而成的感光性樹脂組成物時,會有下述情形:顏料、填料等妨礙紫外線穿透、或是吸收了紫外線,當欲形成20~40μm以上之較厚的永久遮罩阻劑層時,會有底部的感光性樹脂組成物無法充分進行光硬化的情形,結果在顯影後產生底部被挖空而成之底切(undercut)。
若為了提升底部的光硬化性而增加紫外線照射的曝光量,則會有下述問題:光繞射及光暈變大,圖案剖面的中間部(中心部)及最深部(底部)的線寬相對於表面部(上部)的線寬而言變大,以致產生阻劑層形狀惡化、或解析度下降的問題。又,亦有下述問題:由於氧抑制造成阻劑深度方向之從表面至3μm左右的區域光硬化不足,以致阻劑層上部缺損、阻劑層形狀惡化。因此,目前尚不存在一種感光性樹脂組成物,該感光性樹脂組成物在形成20~40μm以上之較厚的永久遮罩阻劑層時,底部光硬化性良好而解析度優異。
進而,近年來,隨著電子機器的小型化、高性能化,永久遮罩阻劑層之孔徑大小和孔間的間隔間距也有微細化的傾向。例如,採用了下述高精細度的圖案:孔徑大小為100μm且孔間的間隔間距為100μm、或者孔徑大小為80μm且孔間的間隔間距為80μm。因此,正尋求一種永久遮罩阻劑層,該永久遮罩阻劑層例如在覆晶安裝中的解析度提升,並且從焊料充填性的觀點而言阻劑層形狀的安定性亦優異。
本發明之目的在於提供一種感光性樹脂組成物,該感光性樹脂組成物是有鑑於此種問題而完成,其在導通孔(Via)開口部之底部的硬化性優異,因此不會發生底部被挖空而成
之底切、及阻劑層上部之缺損,而且因為不會有紫外線照射的曝光量增加的情形,所以能形成一種圖案,其圖案剖面的中間部(中心部)及最深部(底部)的線寬相對於表面部的線寬而言不會變大,亦即圖案輪廓直線性良好,且阻劑層形狀優異、解析度優異,本發明之目的亦在於提供一種使用該感光性樹脂組成物而成的感光性元件、永久遮罩阻劑層、及具備該永久遮罩阻劑層之印刷電路板。
又,本發明提供一種感光性元件、永久遮罩阻劑層、及具備該永久遮罩阻劑層之印刷電路板,藉由採用本發明之感光性樹脂組成物,而能形成一種圖案,該圖案的孔徑大小和孔間的間隔間距伴隨近年來的電子機器小型化及高性能化而微細化,且形成穩定性優異。
本發明人為了解決前述問題而反覆專心研究,結果發現可藉由下述發明解決。亦即本發明提供下述感光性樹脂組成物、感光性元件、永久遮罩阻劑層、及印刷電路板。
[1]一種感光性樹脂組成物,其含有:(A)含有酸改質乙烯基之環氧樹脂;(B)醯基氧化膦(acylphosphine oxide)系光聚合起始劑;(C)添加劑,該(C)添加劑是選自(C1)烷基胺基苯衍生物、(C2)吡唑啉系敏化劑或蒽系敏化劑、(C3)光聚合起始劑、(C4)抗氧化劑及(C5)含有氫硫基之化合物中的至少一種,該(C3)光聚合起始劑是選自咪唑系光聚合起始劑、吖啶系光聚合起始劑及二茂鈦系光聚合起始劑中的至少一種,該(C4)抗氧化
劑是選自受阻酚系抗氧化劑、醌系抗氧化劑、胺系抗氧化劑、硫系抗氧化劑及磷系抗氧化劑中的至少一種;及,(D)光聚合性化合物。
[2]一種感光性元件,其具備:支撐體;及,感光層,該感光層是將上述[1]所述之感光性樹脂組成物使用於該支撐體上而成。
[3]一種永久遮罩阻劑層,其由上述[1]所述之感光性樹脂組成物所形成。
[4]一種印刷電路板,其具備上述[3]所述之永久遮罩阻劑層。
根據本發明,可獲得一種感光性樹脂組成物,其能形成一種圖案,該圖案不會發生底部被挖空而成之底切、及阻劑層上部之缺損,圖案輪廓直線性良好,阻劑層形狀優異、解析度優異,根據本發明亦可獲得一種感光性元件、永久遮罩阻劑層、及具備該永久遮罩阻劑層之印刷電路板,其能形成一種圖案,該圖案的孔徑大小和孔間的間隔間距微細化且形成穩定性優異。
第1圖是使用本發明之感光性樹脂組成物而形成的阻劑層的剖面概略圖。
第2圖是表示實施例中所使用之負型遮罩的圖案形狀的圖。
第3圖是表示實施例中所使用之負型遮罩的圖案形狀的圖。
[感光性樹脂組成物]
本發明中之實施形態(以下,有時稱為「本實施形態」)的感光性樹脂組成物,是一種感光性樹脂組成物,其含有:(A)含有酸改質乙烯基之環氧樹脂(以下,有時稱為「(A)成分」);(B)醯基氧化膦系光聚合起始劑(以下,有時稱為「(B)成分」);(C)添加劑(以下,有時稱為「(C)成分」),該(C)添加劑是選自(C1)烷基胺基苯衍生物(以下,有時稱為「(C1)成分」)、(C2)吡唑啉系敏化劑或蒽系敏化劑(以下,有時稱為「(C2)成分」)、(C3)光聚合起始劑(以下,有時稱為「(C3)成分」)、(C4)抗氧化劑(以下,有時稱為「(C4)成分」)及(C5)含有氫硫基之化合物(以下,有時稱為「(C5)成分」)中的至少一種,該(C3)光聚合起始劑是選自咪唑系光聚合起始劑、吖啶系光聚合起始劑及二茂鈦系光聚合起始劑中的至少一種,該(C4)抗氧化劑是選自受阻酚系抗氧化劑、醌系抗氧化劑、胺系抗氧化劑、硫系抗氧化劑及磷系抗氧化劑中的至少一種;及,(D)光聚合性化合物(以下,有時稱為「(D)成分」)。
以下,針對各成分進行說明。
本實施形態的感光性樹脂組成物,其包含了含有酸改質乙烯基之環氧樹脂作為(A)成分。
(A)含有酸改質乙烯基之環氧樹脂,只要是將環氧樹脂以含有乙烯基之有機酸進行改質而成者即可,並無特別限制,較佳是環氧樹脂(a’),其為使環氧樹脂(a)與含有乙烯基之單羧酸(b)反應而獲得,進而較佳是環氧樹脂(a”),其為進而使該環氧樹脂(a’)與含有飽和基或不飽和基之多元酸酐(polybasic acid anhydride)(c)反應而獲得。
作為環氧樹脂(a),較佳是選自具有下述通式(I)~(V)所示的結構單元之環氧樹脂中的至少一種。針對具有各通式所示之結構單元之環氧樹脂,進行說明。
首先,作為環氧樹脂(a),可較佳地列舉具有下述通式(I)所示的結構單元之酚醛清漆型環氧樹脂,而作為具有此種結構單元之環氧樹脂,可較佳地列舉例如下述通式(I’)所示的酚醛清漆型環氧樹脂。
通式(I)中,R11表示氫原子或甲基,Y1表示縮水甘
油基。
具有通式(I)所示的結構單元之酚醛清漆型環氧樹脂中,通式(I)所示的結構單元的含量,較佳是70質量%以上,更佳是90質量%以上,進而更佳是95質量%以上。
又,通式(I’)中,R11’表示氫原子或甲基,Y1’表示氫原子或縮水甘油基,並且氫原子與縮水甘油基之莫耳比,較佳是0:100~30:70,更佳是0:100~10:90,進而更佳是0:100。由氫原子與縮水甘油基之莫耳比可知,至少一個Y1’是表示縮水甘油基。通式(I’)中,n1表示1以上之整數。又,複數的R11’可為相同亦可為不同;複數的Y1’可為相同亦可為不同。
如上所述,n1為1以上之整數,較佳是10~200,更佳是30~150,進而更佳是30~100。n1在上述範圍內時,有下述傾向:可獲得阻劑層形狀、解析度、耐熱性、密著性及電絕緣性之平衡更加優異的阻劑圖案。
作為通式(I’)所示的酚醛清漆型環氧樹脂,可較佳地列舉例如:苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等。此等酚醛清漆型環氧樹脂,例如,可藉由以公知的方法,使苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂等苯酚樹脂,與環氧氯丙烷(epichlorohydrin)等環氧鹵素丙烷反應而獲得。
作為通式(I’)所示的酚醛清漆型環氧樹脂,可在商業上取得的有例如:YDCN-701、YDCN-702、YDCN-703、YDCN-704、YDCN-704L、YDPN-638、YDPN-602(以上為NIPPON STEEL & SUMIKIN CHEMICAL CO.,LTD.製造,商
品名);DEN-431、DEN-439(以上為The Dow Chemical Company製造,商品名);EOCN-120、EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、EOCN-1012、EOCN-1025、EOCN-1027、BREN(以上為Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造,商品名);EPN-1138、EPN-1235、EPN-1299(以上為BASF Japan Ltd.製造,商品名);N-730、N-770、N-865、N-665、N-673、VH-4150、VH-4240(以上為DIC Corporation製造,商品名)等。
作為環氧樹脂(a),可較佳地列舉具有下述通式(II)所示的結構單元之環氧樹脂,而作為具有此種結構單元之環氧樹脂,可較佳地列舉例如:下述通式(II’)所示的雙酚A型環氧樹脂及雙酚F型環氧樹脂。
通式(II)中,R12表示氫原子或甲基,Y2表示縮水甘油基。
具有通式(II)所示的結構單元之環氧樹脂中,通式(II)所示的結構單元的含量,較佳是70質量%以上,更佳是90質量%以上,進而更佳是95質量%以上。
又,通式(II’)中,R12’表示氫原子或甲基,Y2’表示氫原子或縮水甘油基,並且氫原子與縮水甘油基之莫耳比,較佳是
0:100~30:70,更佳是0:100~10:90,進而更佳是0:100。由氫原子與縮水甘油基之莫耳比可知,至少一個Y2’是表示縮水甘油基。通式(II’)中,n2表示1以上之整數。又,複數的R12’可為相同亦可為不同,而n2為2以上時,複數的Y2’可為相同亦可為不同。
如上所述,n2為1以上之整數,較佳是10~100,更佳是10~80,進而更佳是15~60。n2在上述範圍內時,有下述傾向:可獲得阻劑層形狀、解析度、密著性、耐熱性及電絕緣性之平衡更加優異的阻劑圖案。
由通式(II’)所示且Y2’為縮水甘油基之雙酚A型環氧樹脂或雙酚F型環氧樹脂,例如,可藉由使下述通式(VII)所示的雙酚A型環氧樹脂或雙酚F型環氧樹脂的羥基與環氧氯丙烷等環氧鹵素丙烷反應而獲得。
通式(VII)中,R12及n2與上述相同。
考慮到獲得阻劑層形狀、解析度、塗膜強度、耐熱
性、絕緣可靠性、耐熱衝擊性及解析度的平衡更加優異的阻劑圖案時,環氧鹵素丙烷的使用量較佳是:相對於通式(VII)所示的環氧樹脂中的羥基1莫耳而言設為2~10莫耳。
從與上述相同的觀點而言,較佳是:在通式(VII)所示的環氧樹脂與環氧鹵素丙烷反應時,使用鹼性催化劑。作為鹼性催化劑,可較佳地列舉例如:鹼土族金屬氫氧化物、鹼金屬碳酸鹽、鹼金屬氫氧化物等,從催化劑活性的觀點而言,進而較佳是氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣等鹼金屬氫氧化物。又,其使用量較佳是:相對於通式(VII)所示的環氧樹脂中的羥基1莫耳而言為0.9~2莫耳。
在通式(VII)所示的環氧樹脂與環氧鹵素丙烷之反應中,從更加提升反應速率的觀點而言,較佳是使用例如下述作為有機溶媒:甲醇、乙醇等醇類;甲基賽珞蘇、乙基賽珞蘇等賽珞蘇(cellosolve)類;四氫呋喃(tetrahydrofuran)、二烷(dioxane)等醚類;二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲基亞碸等極性有機溶劑等。可從此等有機溶劑中,單獨使用一種,或將二種以上組合使用,從調整極性的觀點而言,較佳是將二種以上組合使用。
又,反應溫度較佳是20~120℃,更佳是50~120℃,反應時間較佳是0.5~10小時。反應溫度和反應時間在上述範圍內時,較不易使反應變慢,且較不易產生副反應產物。
上述反應後,較佳是:在加熱減壓下,藉由蒸餾將未反應之環氧鹵素丙烷、有機溶媒等餾除,而獲得通式(II’)所示的環氧樹脂。
又,從獲得純度更高的環氧樹脂的觀點而言,可將所得之環氧樹脂再次溶解於有機溶媒中,添加上述鹼金屬氫氧化物等鹼性催化劑而進行反應。此時,從提高反應速率的觀點而言,較佳是:在相對於環氧樹脂而言為0.1~3質量%的範圍內,使用四級銨鹽、冠醚(crown ether)等相間轉移催化劑(phase transfer catalyst)。此時,可藉由過濾或水洗等方式將反應結束後所生成之鹽等去除,進而在加熱減壓下將有機溶媒等餾除,藉此獲得高純度之環氧樹脂。
作為通式(II’)所示的雙酚A型環氧樹脂或雙酚F型環氧樹脂,可在商業上取得的有例如:Epikote807、815、825、827、828、834、1001、1004、1007及1009(以上為Mitsubishi Chemical Corporation製造,商品名);DER-330、DER-301、DER-361(以上為The Dow Chemical Company製造,商品名);YD-8125、YDF-170、YDF-175S、YDF-2001、YDF-2004、YDF-8170(以上為NIPPON STEEL & SUMIKIN CHEMICAL CO.,LTD.製造,商品名)等。
作為環氧樹脂(a),可較佳地列舉具有下述通式(III)所示的結構單元之環氧樹脂,而作為具有此種結構單元之環氧樹脂,可較佳地列舉例如下述通式(III’)所示的三酚甲烷型環氧樹脂。
通式(III)及(III’)中,Y3表示氫原子或縮水甘油基,並且氫原子與縮水甘油基之莫耳比,較佳是0:100~30:70。由氫原子與縮水甘油基之莫耳比可知,至少一個Y3是表示縮水甘油基。通式(III’)中,n3表示1以上之整數。又,複數的Y3可為相同亦可為不同。
如上所述,n3為1以上之整數,較佳是10~100,更佳是15~80,進而更佳是15~70。n3在上述範圍內時,可獲得阻劑層形狀、解析度、耐熱性、密著性及電絕緣性之平衡更加優異的阻劑圖案。
具有通式(III)所示的結構單元之環氧樹脂中,通式(III)所示的結構單元的含量,較佳是70質量%以上,更佳是90質量%以上,進而更佳是95質量%以上。
作為通式(III’)所示的三酚甲烷型環氧樹脂,可在商業上取得的有例如:FAE-2500、EPPN-501H、EPPN-502H(以上為Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造,商品名)。
作為環氧樹脂(a),可較佳地列舉具有下述通式(IV)所示的結構單元之雙酚酚醛清漆型環氧樹脂。
通式(IV)中,R13表示氫原子、烷基、芳基、芳烷基、磺基或三鹵甲基,Y4表示氫原子或縮水甘油基。至少一個Y4是表示縮水甘油基,複數的R13可為相同亦可為不同。
R13的烷基的碳數,較佳是1~20,更佳是1~12,進而更佳是1~3。又,烷基可為直鏈,亦可為支鏈,且亦可為經鹵素原子、烷基、芳基、芳烷基、胺基、醯胺基、烷氧基等所置換之烷基。
作為烷基,可較佳地列舉例如:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、戊基、二級戊基、異戊基、新戊基等;其中,較佳是甲基。
作為芳基,可列舉:苯基、聯苯基、萘基、蒽基、菲基等,較佳是成環碳數6~20之芳基,更佳是成環碳數6~14之芳基。又,芳基亦可為經鹵素原子、烷基、芳基、芳烷基、胺基、醯胺基、烷氧基等所置換之芳基。
作為芳烷基,只要是上述烷基的其中一個氫原子經上述芳基所置換而成之芳烷基即可,並無特別限制,可列舉例如:苄基、苯乙基、苯丙基、萘甲基等。又,亦可為經鹵素原子、烷基、芳基、芳烷基、胺基、醯胺基、烷氧基等所置換之芳烷基。
具有通式(IV)所示的結構單元之環氧樹脂中,通式(IV)所示的結構單元的含量,較佳是70質量%以上,更佳是90質量%以上,進而更佳是95質量%以上。
該結構單元的含量在上述範圍內時,可獲得阻劑層形狀、解析度、耐熱性、密著性及電絕緣性之平衡更加優異的阻劑圖案。
作為環氧樹脂(a),可較佳地列舉下述具有通式(V)所示的結構單元之雙酚酚醛清漆型環氧樹脂。
通式(V)中,R14表示氫原子、烷基、芳基、芳烷基、磺基或三鹵甲基,Y5表示氫原子或縮水甘油基。至少一個Y5是表示縮水甘油基,複數的R14可為相同亦可為不同。又,作為R14的烷基、芳基、芳烷基,可例示與R13所述者相同的基,且其較佳的態樣亦相同。
具有通式(V)所示的結構單元之環氧樹脂中,通式(V)所示的結構單元的含量,較佳是70質量%以上,更佳是90質量%以上,進而更佳是95質量%以上。上述範圍內時,可獲得阻劑層形狀、解析度、耐熱性、密著性及電絕緣性之平衡更加優異的阻劑圖案。
通式(V)中,R14為氫原子且Y5為縮水甘油基者,商業上可取得EXA-7376系列(DIC Corporation製造,商品名);又,R14為甲基且Y5為縮水甘油基者,商業上可取得EPON SU8系列(Mitsubishi Chemical Corporation製造,商品名)。
具有通式(IV)及(V)所示的結構單元之雙酚酚醛清漆型環氧樹脂,例如,可藉由使下述通式(VIII)及(IX)分別所
示之雙酚酚醛清漆型樹脂的羥基與環氧氯丙烷等環氧鹵素丙烷反應而獲得。
通式(VIII)中,R13與上述通式(IV)中的R13相同,通式(IX)中,R14與上述通式(V)中的R14相同。
此等具有通式(VIII)及(IX)所示的構造單元之雙酚酚醛清漆樹脂,較佳是:例如,可在磺酸(該磺酸在分子構造內具有碳數1~4之烷基)存在下,使雙酚化合物與醛化合物或酮化合物進行反應而獲得。
此處,作為雙酚化合物,只要是具有2個羥苯基之化合物即可,並無特別限制,可較佳地列舉例如:雙酚A、雙酚AP、雙酚AF、雙酚B、雙酚BP、雙酚C、雙酚E、雙酚F、雙酚G、雙酚M、雙酚S、雙酚P、雙酚TMC、雙酚Z等;更佳是雙酚A及雙酚F。
作為與上述雙酚化合物反應之醛化合物,可較佳地列舉:甲醛、乙醛、苯甲醛、4-甲基苯甲醛、3,4-二甲基苯甲
醛、聯苯甲醛、萘甲醛等;作為酮化合物,可較佳地列舉:二苯甲酮、芴酮(fluorenone)、茚酮(indanone)等。其中,較佳是甲醛。
作為磺酸(該磺酸在分子構造內具有碳數1~4之烷基),可較佳地列舉:甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸等烷基磺酸;及,在烷基部分具有氟原子之全氟烷基磺酸等。
具有通式(IV)及(V)所示的結構單元之雙酚酚醛清漆型環氧樹脂,更具體而言,較佳是如以下進行而獲得。
將上述雙酚化合物和醛化合物或酮化合物裝入反應容器內,在惰性氣體氣氛下,一面攪拌,一面以維持在20~200℃的範圍內之方式,連續或間斷地添加磺酸,使雙酚化合物與醛化合物或酮化合物反應,而獲得粗雙酚酚醛清漆樹脂。繼而,將該粗雙酚酚醛清漆樹脂,以非水溶性有機溶媒進行萃取,而作成雙酚酚醛清漆樹脂溶液,並將此雙酚酚醛清漆樹脂溶液進行水洗、中和,進而將該非水溶性有機溶媒餾除,而獲得雙酚酚醛清漆型環氧樹脂。
此處,作為非水溶性有機溶媒,從使萃取、水洗及中和作業效率提升的觀點而言,較佳是沸點為100~130℃之非水溶性有機溶媒。作為非水溶性有機溶媒,可較佳地列舉例如:丁醇、戊醇、甲氧基乙醇、乙氧基乙醇、二乙二醇、甲基異丁酮等,其中,更佳是丁醇、甲氧基乙醇、甲基異丁酮,進而更佳是甲基異丁酮。
上述水洗是進行至粗雙酚酚醛清漆樹脂溶液為pH3~7為止,較佳是進行至pH5~7為止,可視需要而使用氫氧
化鈉、碳酸鈉、氨、三伸乙四胺等鹼性物質進行中和。
上述餾除,例如,較佳是藉由在溫度170~200℃,壓力3kPa以下的條件下進行加熱減壓蒸餾,獲得純度較高的雙酚酚醛清漆樹脂。
作為環氧樹脂(a),從製程允差(process tolerance)優異且同時可提升耐溶劑性的觀點而言,較佳是:具有通式(I)所示的結構單元之酚醛清漆型環氧樹脂、具有通式(II)所示的結構單元之環氧樹脂、具有通式(IV)所示的結構單元之雙酚酚醛清漆型環氧樹脂,更佳是:通式(I’)所示之酚醛清漆型環氧樹脂、通式(II’)所示之雙酚A型環氧樹脂或雙酚F型環氧樹脂、及具有通式(IV)所示的結構單元之雙酚酚醛清漆A型環氧樹脂或雙酚酚醛清漆F型環氧樹脂。
又,從可更加減少薄膜基板的彎曲且同時可更加提升耐熱衝擊性的觀點而言,較佳是:將具有通式(IV)所示的結構單元之環氧樹脂,與具有通式(V)所示的結構單元之環氧樹脂合併使用。
(含有乙烯基之單羧酸(b))
作為與上述環氧樹脂(a)反應之含有乙烯基之單羧酸(b),可較佳地列舉例如:丙烯酸;丙烯酸的二聚物、甲基丙烯酸、β-呋喃甲基丙烯酸、β-苯乙烯基丙烯酸、桂皮酸、巴豆酸、α-氰基桂皮酸等丙烯酸衍生物;半酯化合物,該半酯化合物是含有羥基之丙烯酸酯與二元酸酐之反應生成物;半酯化合物,該半酯化合物是含有乙烯基之單縮水甘油醚或含有乙烯基之單縮水甘油酯與二元酸酐之反應生成物等。
半酯化合物,是藉由使含有羥基之丙烯酸酯、含有乙烯基之單縮水甘油醚或含有乙烯基之單縮水甘油酯,與二元酸酐以等莫耳比進行反應而獲得。此等含有乙烯基之單羧酸(b)可單獨使用一種,或將二種以上組合使用。
作為合成上述半酯化合物(亦即含有乙烯基之單羧酸(b)之一例)所用的含有羥基之丙烯酸酯、含有乙烯基之單縮水甘油醚、含有乙烯基之單縮水甘油酯,可較佳地列舉例如:(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥丁酯、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙烯基縮水甘油醚、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等。
作為合成上述半酯化合物所用之二元酸酐,可使用含有飽和基之二元酸酐、含有不飽和基之二元酸酐。作為二元酸酐的具體例,可較佳地列舉:琥珀酸酐、馬來酸酐、四氫酞酸酐、酞酸酐、甲基四氫酞酸酐、乙基四氫酞酸酐、六氫酞酸酐、甲基六氫酞酸酐、乙基六氫酞酸酐、伊康酸酐(itaconic anhydride)等。
在上述之環氧樹脂(a)與含有乙烯基之單羧酸(b)之反應中,較佳是:相對於環氧樹脂(a)的環氧基1當量,以含有乙烯基之單羧酸(b)為0.6~1.05當量之比例進行反應;更佳是以0.8~1.0當量之比例進行反應;進而更佳是以0.9~1.0當量之比例進行反應。藉由以此種比例進行反應,可提升光聚合性,亦即感光性會更加優異。
環氧樹脂(a)與含有乙烯基之單羧酸(b)之反應,可將
環氧樹脂(a)與含有乙烯基之單羧酸(b)溶解於有機溶劑而進行。
作為有機溶劑,可較佳地列舉例如:甲乙酮、環己酮等酮類;甲苯、二甲苯、四甲苯等芳香族烴類;甲基賽珞蘇、丁基賽珞蘇、甲基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇二乙醚、三乙二醇單乙醚等二醇醚類;乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁基賽珞蘇乙酸酯、卡必醇乙酸酯等酯類;辛烷、癸烷等脂肪族烴類;石油醚、石腦油(petroleum naphtha)、氫化石腦油、溶劑石腦油等石油系溶劑等。
進而,為了促進反應,較佳是使用催化劑。作為催化劑,可較佳地列舉例如:三乙胺、苄甲胺、甲基三乙基氯化銨、苄基三甲基氯化銨、苄基三甲基溴化銨、苄基三甲基碘化銨、三苯基膦等。催化劑的使用量,相對於環氧樹脂(a)與含有乙烯基之單羧酸(b)的合計100質量份,較佳是0.1~10質量份。設為上述使用量時,會促進環氧樹脂(a)與含有乙烯基之單羧酸(b)之反應,因此較佳。
基於防止反應中之聚合之目的,較佳是使用聚合抑制劑。作為聚合抑制劑,可較佳地列舉例如:氫醌(hydroquinone)、甲基氫醌、氫醌單甲醚、兒茶酚(catechol)、五倍子酚(pyrogallol)等。聚合抑制劑的使用量,相對於環氧樹脂(a)與含有乙烯基之單羧酸(b)的合計100質量份,較佳是0.01~1質量份。設為上述使用量時,會提升組成物的貯藏穩定性(shelf life),因此較佳。又,反應溫度,較佳是60~150
℃,更佳是80~120℃。
又,可視需要而將含有乙烯基之單羧酸(b)與下述化合物合併使用:對羥基苯乙醇等酚系化合物;偏苯三甲酸酐(trimellitic anhydride)、均苯四酸酐(pyromellitic anhydride)、二苯甲酮四羧酸酐(benzophenonetetracarboxylic anhydride)、聯苯基四羧酸酐等多元酸酐。
發明人推測,如此進行而獲得之環氧樹脂(a’),是具有由環氧樹脂(a)之環氧基與含有乙烯基之單羧酸(b)之羧基之間的加成反應所形成之羥基的環氧樹脂。
(多元酸酐(c))
作為(A)含有酸改質乙烯基之環氧樹脂,亦可較佳地列舉:環氧樹脂(a”),其為藉由使多元酸酐(c)與上述環氧樹脂(a’)反應而獲得。發明人推測,該環氧樹脂(a”),是環氧樹脂(a’)中之羥基(亦包含環氧樹脂(a)中原本就存在之羥基)與多元酸酐(c)之酸酐基進行半酯化而成。
作為多元酸酐(c),可較佳地使用:含有飽和基之多元酸酐、含有不飽和基之多元酸酐。作為多元酸酐(c)的具體例,可較佳地列舉:琥珀酸酐、馬來酸酐、四氫酞酸酐、酞酸酐、甲基四氫酞酸酐、乙基四氫酞酸酐、六氫酞酸酐、甲基六氫酞酸酐、乙基六氫酞酸酐、伊康酸酐等。
在環氧樹脂(a’)與多元酸酐(c)之反應中,相對於環氧樹脂(a’)中的羥基1當量,使多元酸酐(c)0.1~1.0當量進行反應,可藉此調整含有酸改質乙烯基之環氧樹脂的酸價。
(A)含有酸改質乙烯基之環氧樹脂的酸價,較佳是30
~150mgKOH/g,更佳是40~120mgKOH/g,進而更佳是50~100mgKOH/g。酸價為30mgKOH/g以上時,感光性樹脂組成物於稀鹼溶液中的溶解性較不易下降,酸價為150mgKOH/g以下時,硬化膜的電特性較不易下降。
環氧樹脂(a’)與多元酸酐(c)之反應溫度,較佳是60~120℃。
又,亦可視需要而部分地合併使用例如氫化雙酚A型環氧樹脂來作為環氧樹脂(a)。進而,亦可部分地合併使用苯乙烯-馬來酸酐共聚物的(甲基)丙烯酸羥乙酯改質物等苯乙烯-馬來酸系樹脂來作為(A)含有酸改質乙烯基之環氧樹脂。
(A)含有酸改質乙烯基之環氧樹脂的重量平均分子量,較佳是3000~30000,更佳是4000~25000,進而更佳是5000~18000。(A)成分的重量平均分子量為上述範圍內時,可獲得阻劑層形狀、解析度、耐熱性、密著性及電絕緣性之平衡更加優異的阻劑圖案。此處,重量平均分子量是藉由以四氫呋喃為溶媒之膠體滲透層析法(gel permeation chromatography,GPC)進行測定,再以聚苯乙烯所換算之重量平均分子量。更具體而言,例如,可用下述GPC測定裝置及測定條件進行測定,並將使用標準聚苯乙烯的檢量線(calibration curve)而換算之值,作為重量平均分子量。又,檢量線的製作,是使用5樣本套組(「PStQuick MP-H」及「PStQuick B」,TOSOH CORPORATION製造)作為標準聚苯乙烯。
GPC測定裝置:高速GPC裝置「HCL-8320GPC」,偵檢器為示差折射計(differential refractometer),TOSOH CORPORATION製造。
管柱:TSKgel SuperMultipore HZ-H(管柱長度:15cm,管柱內徑:4.6mm),TOSOH CORPORATION製造。
溶媒:四氫呋喃(THF)
測定溫度:40℃
流量:0.35ml/分鐘
試料濃度:10mg/THF5ml
注入量:20μl
作為(A)含有酸改質乙烯基之環氧樹脂,較佳是:環氧樹脂(a’),其為將具有通式(I)所示的結構單元且較佳是如通式(I’)所示的酚醛清漆型環氧樹脂、或具有通式(II)所示的結構單元且較佳是如通式(II’)所示的雙酚A型環氧樹脂和雙酚F型環氧樹脂作為環氧樹脂(a),與含有乙烯基之單羧酸(b)反應而獲得;以及,環氧樹脂(a”),其為使該環氧樹脂(a’)與含有飽和基或不飽和基之多元酸酐(c)反應而獲得;更佳是環氧樹脂(a”)。
此等環氧樹脂(a’)及(a”)可單獨使用一種,或將二種以上組合使用,較佳是將複數種組合使用。作為該組合,較佳是下述二種的組合:從通式(I’)所示的酚醛清漆型環氧樹脂所得之環氧樹脂(a’)或(a”),與從通式(II’)所示的雙酚A型環氧樹脂及雙酚F型環氧樹脂所得之環氧樹脂(a’)或(a”);更佳
是下述二種的組合:從通式(I’)所示的酚醛清漆型環氧樹脂所得之環氧樹脂(a”),與從通式(II’)所示的雙酚A型環氧樹脂及雙酚F型環氧樹脂所得之環氧樹脂(a”)。
從通式(I’)所示的酚醛清漆型環氧樹脂所得之環氧樹脂(a’)或(a”),與從通式(II’)所示的雙酚A型環氧樹脂及雙酚F型環氧樹脂所得之環氧樹脂(a’)或(a”),兩者的質量混合比,較佳是95:5~30:70,更佳是90:10~40:60,進而更佳是80:20~45:55。
又,當使用後述之(C5)含有氫硫基之化合物作為(C)成分時,環氧樹脂(a’)及(a”)較佳是下述二種的組合:從具有通式(IV)所示的結構單元之雙酚酚醛清漆型環氧樹脂所得之環氧樹脂(a’)或(a”),與從通式(II’)所示的雙酚A型環氧樹脂及雙酚F型環氧樹脂所得之環氧樹脂(a’)或(a”);更佳是下述二種的組合:從具有通式(IV)所示的結構單元之雙酚酚醛清漆A型環氧樹脂或雙酚F型環氧樹脂所得之環氧樹脂(a”),與從通式(II’)所示的雙酚A型環氧樹脂及雙酚F型環氧樹脂所得之環氧樹脂(a”)。
從具有通式(IV)所示的結構單元之雙酚酚醛清漆型環氧樹脂所得之環氧樹脂(a’)或(a”),與從通式(II’)所示的雙酚A型環氧樹脂及雙酚F型環氧樹脂所得之環氧樹脂(a’)或(a”),兩者的質量混合比,較佳是90:10~30:70,更佳是80:20~40:60,進而更佳是70:30~50:50。
將感光性樹脂組成物中的固形成分總量設為100質量份時,(A)成分的含量較佳是20~80質量份,更佳是30~
75質量份,進而更佳是40~75質量份。(A)成分的含量在上述範圍內時,可獲得耐熱性、電特性、及耐化學性更加優異的塗膜。此處,本實施形態中之固形成分總量,是指(A)~(F)成分所含之固形成分的合計量。例如,本實施形態的感光性樹脂組成物包含(A)~(D)成分時,(A)~(D)成分所含之固形成分的合計量為固形成分總量;又,本實施形態的感光性樹脂組成物包含(A)~(E)成分時,(A)~(E)成分所含之固形成分的合計量為固形成分總量;又,本實施形態的感光性樹脂組成物包含(A)~(F)成分時,(A)~(F)成分所含之固形成分的合計量為固形成分總量。
本實施形態的感光性樹脂組成物,含有醯基氧化膦系光聚合起始劑作為(B)成分。
(B)醯基氧化膦系光聚合起始劑,只要是具有醯基氧化膦基(=P(=O)-C(=O)-基)之光聚合起始劑即可,並無特別限制,可較佳地列舉例如:(2,6-二甲氧基苄醯基)-2,4,6-三甲基苄醯基戊基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苄醯基)-苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苄醯基二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苄醯基苯基次膦酸乙酯、(2,5-二羥苯基)二苯基氧化膦、(對羥苯基)二苯基氧化膦、雙(對羥苯基)苯基氧化膦、及參(對羥苯基)氧化膦等,可單獨使用一種,或將二種以上組合使用。
將感光性樹脂組成物中的固形成分總量設為100質量份時,(B)醯基氧化膦系光聚合起始劑的含量較佳是0.2~
15質量份。(B)成分的含量為0.2質量份以上時,曝光部較不易在顯影中溶出,15質量份以下時,耐熱性則較不易下降。又,從相同理由而言,(B)光聚合起始劑的含量,較佳是0.2~10質量份,更佳是0.2~5質量份,特佳是0.5~5質量份,極佳是0.5~3質量份。
又,可將N,N-二甲胺基苯甲酸乙酯、N,N-二甲胺基苯甲酸異戊酯、4-二甲胺基苯甲酸戊酯、三乙胺、三乙醇胺等三級胺類等光聚合起始助劑單獨使用一種,或將二種以上組合使用。
本實施形態的感光性樹脂組成物,含有選自下述化合物中的至少一種作為(C)成分:(C1)烷基胺基苯衍生物、(C2)吡唑啉系敏化劑或蒽系敏化劑、(C3)光聚合起始劑、(C4)抗氧化劑及(C5)含有氫硫基之化合物,該(C3)光聚合起始劑是選自咪唑系光聚合起始劑、吖啶系光聚合起始劑及二茂鈦系光聚合起始劑中的至少一種,該(C4)抗氧化劑是選自受阻酚系抗氧化劑、醌系抗氧化劑、胺系抗氧化劑、硫系抗氧化劑及磷系抗氧化劑中的至少一種。藉由將此等添加劑與(B)醯基氧化膦系光聚合起始劑合併使用,可獲得一種感光性樹脂組成物,其能形成圖案輪廓直線性良好、阻劑層形狀優異、解析度優異的圖案。
(C1)烷基胺基苯衍生物,只要是在苯環上具有烷基胺基即可,並無特別限制,其能作為氫供應體而有效地發揮功能,更加提升感光性樹脂組成物的感光性及經時穩定性。此處,氫供應體代表一種化合物,其能供應氫原子給因上述光聚合起始劑之曝光處理所產生的自由基。本實施形態中,從形成圖案輪廓直線性良好、阻劑層形狀優異、解析度優異的圖案的觀點而言,上述(B)醯基氧化膦系光聚合起始劑與作為氫供應體之(C1)烷基胺基苯衍生物的組合特別有效。
作為(C1)烷基胺基苯衍生物,可較佳地列舉例如苯甘胺酸衍生物、胺基苯甲酸衍生物、胺基苯甲酸酯衍生物等。
作為苯甘胺酸衍生物,可較佳地列舉:N-苯甘胺酸、N,N-二苯甘胺酸、N-萘甘胺酸等。
作為胺基苯甲酸衍生物,可較佳地列舉:2-甲胺基苯甲酸、2-乙基胺基苯甲酸等。又,作為胺基苯甲酸酯衍生物,可較佳地列舉:N,N-二甲胺基苯甲酸乙酯、N,N-二乙胺基苯甲酸乙酯、N,N-二甲胺基苯甲酸異戊酯、N,N-二乙胺基苯甲酸異戊酯等。
本實施形態中,亦可使用具有烷基胺基之芳香族胺化合物。作為其具體例,可較佳地列舉例如:烷基碳數為8~14之二烷基二苯胺、辛基化二苯胺、4,4’-雙(α,α-二甲基苯甲基)二苯胺、N-苯基-N’-異丙基-對伸苯二胺、N-苯基-N’-(1,3-二甲基丁基)-對伸苯二胺、及N-苯基-N’-(3-甲基丙烯醯氧基-2-羥丙基)-對伸苯二胺等。
此等(C1)烷基胺基苯衍生物之中,較佳是N-苯甘胺酸、
2-甲胺基苯甲酸、及N,N-二乙胺基苯甲酸乙酯。
此等(C1)烷基胺基苯衍生物,可單獨使用一種,或將二種以上組合使用。又,使用上述烷基胺基苯衍生物時,亦可同時使用脂肪族胺化合物。作為具體例,可較佳地列舉例如:三乙醇胺、三乙胺等。
將感光性樹脂組成物中的固形成分總量設為100質量份時,(C1)烷基胺基苯衍生物的含量較佳是0.01~5質量份,更佳是0.1~3質量份、進而更佳是0.2~1.5質量份,特佳是0.2~1.0質量份。此含量為0.1質量份以上時,感光性樹脂組成物的溶液較不易凝膠化,為5質量份以下時,感光性不易下降,因此較佳。
(C2)成分是吡唑啉系敏化劑或蒽系敏化劑。藉由添加(C2)吡唑啉系敏化劑,可獲得一種感光性樹脂組成物,即便是數位曝光(digital exposure),也不會發生底部被挖空而成之底切、及阻劑層上部之缺損,能形成圖案輪廓直線性良好、阻劑層形狀優異、解析度優異的圖案。
作為(C2)吡唑啉系敏化劑,只要是具有吡唑環的敏化劑即可,並無特別限制,較佳是下述通式(VI)所示的吡唑啉系敏化劑。
通式(VI)中,R表示碳數4~12之烷基,a、b及c分別表示0~2之整數,a、b及c的總和為1~6。當a、b及c的總和為2~6時,同一分子中的複數的R可以相同亦可以不同。R的烷基可為直鏈,亦可為支鏈,且亦可為經鹵素原子、烷基、芳基、芳烷基、胺基、醯胺基、烷氧基等所置換之烷基。作為R,可較佳地列舉碳數4、8及12之烷基,更具體而言,較佳是正丁基、三級丁基、三級辛基、及正十二烷基,較佳是選自此等烷基之中的相同或不同的烷基。
作為此種吡唑啉系敏化劑,可較佳地列舉:1-(4-三級丁基-苯基)-3-苯乙烯基-5-苯基-吡唑啉、1-苯基-3-(4-三級丁基-苯乙烯基)-5-(4-三級丁基-苯基)-吡唑啉、1,5-雙-(4-三級丁基-苯基)-3-(4-三級丁基-苯乙烯基)-吡唑啉、1-(4-三級辛基-苯基)-3-苯乙烯基-5-苯基-吡唑啉、1-苯基-3-(4-三級辛基-苯乙烯基)-5-(4-三級辛基-苯基)-吡唑啉、1,5-雙-(4-三級辛基-苯基)-3-(4-三級辛基-苯乙烯基)-吡唑啉、1-(4-十二烷基-苯基)-3-苯乙烯基-5-苯基-吡唑啉、1-苯基-3-(4-十二烷基-苯乙烯基)-5-(4-十二烷基-苯基)-吡唑啉、1-(4-十二烷基-苯基)-3-(4-十二烷基-苯乙烯基)-5-(4-十二烷基-苯基)-吡唑啉、1-(4-三級辛基-苯基)-3-(4-三級丁基-苯乙烯基)-5-(4-三級丁基-苯基)-吡唑啉、1-(4-三級丁基-苯基)-3-(4-三級辛基-苯乙烯
基)-5-(4-三級辛基-苯基)-吡唑啉、1-(4-十二烷基-苯基)-3-(4-三級丁基-苯乙烯基)-5-(4-三級丁基-苯基)-吡唑啉、1-(4-三級丁基-苯基)-3-(4-十二烷基-苯乙烯基)-5-(4-十二烷基-苯基)-吡唑啉、1-(4-十二烷基-苯基)-3-(4-三級辛基-苯乙烯基)-5-(4-三級辛基-苯基)-吡唑啉、1-(4-三級辛基-苯基)-3-(4-十二烷基-苯乙烯基)-5-(4-十二烷基-苯基)-吡唑啉、1-(2,4-二-正丁基-苯基)-3-(4-十二烷基-苯乙烯基)-5-(4-十二烷基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(3,5-二-三級丁基-苯乙烯基)-5-(3,5-二-三級丁基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(2,6-二-三級丁基-苯乙烯基)-5-(2,6-二-三級丁基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(2,5-二-三級丁基-苯乙烯基)-5-(2,5-二-三級丁基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(2,6-二-正丁基-苯乙烯基)-5-(2,6-二-正丁基-苯基)-吡唑啉、1-(3,4-二-三級丁基-苯基)-3-苯乙烯基-5-苯基-吡唑啉、1-(3,5-二-三級丁基-苯基)-3-苯乙烯基-5-苯基-吡唑啉、1-(4-三級丁基-苯基)-3-(3,5-二-三級丁基-苯乙烯基)-5-(3,5-二-三級丁基-苯基)-吡唑啉、及1-(3,5-二-三級丁基-苯基)-3-(3,5-二-三級丁基-苯乙烯基)-5-(3,5-二-三級丁基-苯基)-吡唑啉等。
將感光性樹脂組成物中的固形成分總量設為100質量份時,(C2)吡唑啉系敏化劑的含量較佳是0.01~10.0質量份,更佳是0.01~5質量份,進而更佳是0.02~1質量份,特佳是0.03~0.5質量份,極佳是0.03~0.2質量份。(C2)吡唑啉系敏化劑的含量為0.01質量份以上時,曝光部較不易在顯影中溶出,10質量份以下時,耐熱性則較不易下降。
本實施形態的感光性樹脂組成物,較佳是添加(C2)
蒽系敏化劑。
本實施形態的感光性樹脂組成物所使用的(C2)蒽系敏化劑,藉由使光硬化性提升,而能形成阻劑層形狀優異、解析度優異的圖案。
作為(C2)蒽系敏化劑,可較佳地列舉例如下述通式(XI)所示的化合物。
通式(XI)中,I11為1~10之整數,R3表示氫原子、碳數1~8之烷基、碳數3~20之脂環族基、碳數2~8之烯基、芳基、雜芳基、或-N(R4)2基,2個以上的R3可互相結合形成環狀結構,該環狀結構可含有雜原子,又,烷基、烯基可為直鏈,亦可為支鏈,且亦可為經鹵素原子、烷基、芳基、芳烷基、胺基、醯胺基、烷氧基等所置換之烷基、烯基。又,複數的R3、R4可為相同亦可為不同。
X表示單鍵、氧原子、硫原子、羰基、磺醯基、-N(R’)-基、-C(=O)-O-基、-C(=O)-S-基、-SO2-O-基、-SO2-S-基、-SO2-N(R’)-基、-O-CO-基、-S-C(=O)-基、-O-SO2-基、或-S-SO2-基。但是,排除X為單鍵且R3為氫原子之組合(亦即無置換之蒽)。又,複數的X可為相同亦可為不同。
此處,R4表示氫原子、碳數1~8之烷基、碳數3~20之脂環族基、碳數2~8之烯基、芳基、或雜芳基,R4彼此可互
相結合形成環狀結構,該環狀結構可含有雜原子,烷基、烯基可為直鏈,亦可為支鏈,且亦可為經鹵素原子、烷基、芳基、芳烷基、胺基、醯胺基、烷氧基等所置換之烷基、烯基。
作為上述R3及R4中的碳數3~20之脂環族基,可較佳地列舉:環丙基、環丁基、環戊基、環己基,此外還有例如降莰基、三環癸醯基、四環十二烷基、金剛烷基、甲基金剛烷基、乙基金剛烷基、及丁基金剛烷基等碳數6~20之橋環烴基等。
作為芳基,可較佳地列舉如R13之芳基所例示者,作為雜芳基,可較佳地列舉將構成此等芳基之任意的環原子的一個以上置換為硫原子、氧原子、氮原子等雜原子而獲得的芳基。
作為上述的R3及R4,可較佳地列舉例如:氫原子、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、三級丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、環戊基、環己基、樟腦醯基、降莰基、對甲苯甲醯基、苯甲基、苯基、及1-萘基等。
又,作為上述通式(XI)所示的(C2)蒽系敏化劑,可較佳地列舉例如:1-甲蒽、2-甲蒽、2-乙蒽、2-三級丁基蒽、9-甲基蒽等烷基蒽;9,10-二甲蒽、9,10-二丙蒽、9,10-二丁蒽等二烷基蒽;9-(羥甲基)蒽、9-(2-羥乙基)蒽等羥烷基蒽;9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丙氧基蒽、9,10-二丁氧基蒽、9,10-二(2-乙基己基氧基)蒽等二烷氧基蒽;9-乙烯基蒽、9-烯丙基蒽等烯基蒽;1-胺基蒽、2-胺基蒽、9-(甲基胺基甲基)蒽等胺基蒽;9-蒽甲醛、10-甲基-9-蒽甲醛等蒽甲醛;其他如9-苯基蒽、9-乙醯基蒽、9,10-二苯基蒽、1,2-苯并蒽、1,8,9-三乙醯氧基蒽
(1,8,9-triacetoxyanthracene)、1,4,9,10-四羥基蒽等,此等蒽系敏化劑,可單獨使用一種,或將二種以上組合使用。
此等之中,較佳是:二苯基蒽、二烷基蒽、及二烷氧基蒽,更佳是:9,10-二甲蒽、9,10-二苯基蒽、9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丙氧基蒽、9,10-二丁氧基蒽、及9,10-二(2-乙基己基氧基)蒽,進而更佳:是9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丙氧基蒽、9,10-二丁氧基蒽、及9,10-二(2-乙基己基氧基)蒽等9,10-二烷氧基蒽。本實施形態中,若使用此等蒽系敏化劑,則可獲得一種特別對於波長300~450nm的放射線具有感光性的感光性樹脂組成物,能提升光硬化性,因此能形成阻劑層形狀優異、解析度優異的圖案。
將感光性樹脂組成物中的固形成分總量設為100質量份時,(C2)蒽系敏化劑的含量較佳是0.001~10質量份。(C2)蒽系敏化劑的含量在上述範圍內時,能提升光硬化性,因此能形成阻劑層形狀優異、解析度優異的圖案。根據同樣的理由,(C2)蒽系敏化劑的含量更佳是0.01~5質量份,進而更佳是0.03~3質量份,特佳是0.1~1.5質量份。
又,相對於(A)含有酸改質乙烯基之環氧樹脂100質量份,(C2)蒽系敏化劑的含量較佳是0.001~10質量份,更佳是0.01~5質量份,進而更佳是0.03~3質量份。
(C3)成分,是選自咪唑系光聚合起始劑、吖啶系光聚合起
始劑及二茂鈦系光聚合起始劑中的至少一種光聚合起始劑。
本實施形態中,從形成圖案輪廓直線性良好、阻劑層形狀優異、解析度優異的圖案的觀點而言,上述(B)醯基氧化膦系光聚合起始劑與(C3)成分的組合特別有效。
作為咪唑系光聚合起始劑,只要是分子中具有咪唑環的光聚合起始劑即可,並無特別限制,可較佳地列舉:2,2’-雙(o-氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑;並且還有2-(o-氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(o-氯苯基)-4,5-二(m-甲氧基苯基)咪唑二聚物、2-(o-氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(o-甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(p-甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2,4-二(p-甲氧基苯基)-5-苯基咪唑二聚物、2-(2,4-二甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物;及,2-(p-甲基巰基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物等2,4,5-三芳基咪唑二聚物等。
在2,4,5-三芳基咪唑二聚物中,構成該二聚物的兩個2,4,5-三芳基咪唑,分別可具有相同的結構,亦可具有不同的結構。亦即,2,4,5-三芳基咪唑二聚物中的三芳基的種類可相同亦可不同。
作為此種2,4,5-三芳基咪唑二聚物,可較佳地列舉例如:2,2’-雙(o-氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2-(o-氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2,2’-雙(o-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(p-氯苯基)咪唑二聚物、2-(o-氯苯基)-4,5-二(m-甲氧基苯基)咪唑二聚物、2,2’-雙(o-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(p-氟苯基)咪唑二聚物、2,2’-雙(o-溴苯基)-4,4’,5,5’-四(p-氯p-甲氧基苯基)
咪唑二聚物、2,2’-雙(o-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(o,p-二氯苯基)咪唑二聚物、2,2’-雙(o-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(o,p-二溴苯基)咪唑二聚物、2,2’-雙(o-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(p-氯萘基)咪唑二聚物、2,2’-雙(m,p-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基咪唑二聚物、2,2’-雙(o,p一二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基咪唑二聚物、2,2’-雙(o,p-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四(o,p-二氯苯基)咪唑二聚物、2-(o-氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(o-甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(p-甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2,4-二(p-甲氧基苯基)-5-苯基咪唑二聚物、2-(2,4-二甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(p-甲基巰基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2,2’-雙(p-溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基咪唑二聚物、2,2’-雙(o-溴苯基)-4,4’,5,5’-四(o,p-二氯苯基)咪唑二聚物、2,2’-雙(o-溴苯基)-4,4’,5,5’-四(p-碘苯基)咪唑二聚物、2,2’-雙(m-溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基咪唑二聚物、2,2’-雙(m,p-二溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基咪唑二聚物等。
此等2,4,5-三芳基咪唑二聚物,其芳基可進而以下述來置換:鹵素原子、碳數1~20之烷基、碳數3~10之環烷基、碳數6~14之芳基、胺基、碳數1~10之烷胺基、硝基、氰基、巰基、碳數1~10之烷基巰基、碳數2~20之二烷胺基、烯丙基、碳數1~20之羥烷基、烷基碳數為1~10之羧烷基、烷基碳數為1~10之醯基、碳數1~20之烷氧基或包含雜環之基等。
作為吖啶系光聚合起始劑,只要是分子中具有吖啶環的光聚合起始劑即可,並無特別限制,可較佳地列舉:1,4-
伸丁基雙-β-(吖啶-9-基)丙烯酸酯、p-伸苯二甲基雙[β-(吖啶-9-基)丙烯酸酯]、三伸乙二醇雙[β-(吖啶-9-基)丙烯酸酯]、9-苯基吖啶、1,7-雙(9,9’-吖啶基)庚烷等。
作為二茂鈦系光聚合起始劑,只要是含有鈦作為金屬之茂金屬(metallocene)化合物的光聚合起始劑即可,並無特別限制,可較佳地列舉:雙(η5-環戊二烯基)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基)鈦、雙(2,4-環戊二烯基)-雙(2,6-二氟-3-(1-吡咯基)苯基)鈦等。此等光聚合起始劑,可單獨使用一種,或將二種以上組合使用。
將感光性樹脂組成物中的固形成分總量設為100質量份時,(C3)光聚合起始劑的含量較佳是0.01~15質量份,更佳是0.01~5質量份,進而更佳是0.01~3.5質量份,特佳是0.02~1.0質量份。此含量在0.01質量份以上時,感光性樹脂組成物的溶液較不易凝膠化,為15質量份以下時,感光性不易下降,因此較佳。
將感光性樹脂組成物中的固形成分總量設為100質量份時,(B)醯基氧化膦系光聚合起始劑和(C3)光聚合起始劑的合計含量,較佳是0.2~15質量份。兩者的合計含量為0.2質量份以上時,曝光部較不易在顯影中溶出,15質量份以下時,耐熱性則較不易下降。又,根據同樣的理由,(B)光聚合起始劑和(C3)光聚合起始劑的合計含量,更佳是0.2~10質量份,進而更佳是0.2~5質量份,特佳是0.5~5質量份,極佳是0.5~3質量份。
上述(B)醯基氧化膦系光聚合起始劑與(C3)光聚合起始劑
的質量比,較佳是100:0.5~100:8,更佳是100:1~100:6,進而更佳是100:1~100:5。質量比在上述範圍內時,會有阻劑層形狀優異且底部硬化性、導通孔徑(via diameter)精度提升的傾向,因此較佳。
〔(C4)選自受阻酚系抗氧化劑、醌系抗氧化劑、胺系抗氧化劑、硫系抗氧化劑及磷系抗氧化劑中的至少一種抗氧化劑〕
(C4)成分是選自受阻酚系抗氧化劑、醌系抗氧化劑、胺系抗氧化劑、硫系抗氧化劑及磷系抗氧化劑中的至少一種抗氧化劑。
藉由採用(C4)成分,可獲得一種感光性樹脂組成物,該感光性樹脂組成物能形成阻劑層形狀優異、解析度優異的圖案,且能形成具有優異的焊料耐熱性與耐助焊劑(flux)腐蝕性之圖案。
作為受阻酚系抗氧化劑,可較佳地列舉:季戊四醇四[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯](BASF Japan Ltd.製造,IRGANOX 1010(商品名))、雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸]硫代二伸乙酯(BASF Japan Ltd.製造,IRGANOX 1035(商品名))、[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸]十八烷酯(BASF Japan Ltd.製造,IRGANOX 1076(商品名))、1-3,5-二-三級丁基-4-羥基-氫化肉桂酸辛酯(BASF Japan Ltd.製造,IRGANOX 1135(商品名)),及4,6-雙(辛硫甲基)鄰甲酚(BASF Japan Ltd.製造,IRGANOX 1520L)等市售品,並且還有3-(3’5’-二-三級丁基-4’-羥苯基)-丙酸正十八烷酯、3-(3’-甲基-5’-三級丁基
-4’-羥苯基)-丙酸正十八烷酯、3-(3’,5’-二-三級丁基-4’-羥苯基)-丙酸正十四烷酯、1,6-己二醇-雙-(3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)-丙酸酯)、1,4-丁二醇-雙-(3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)-丙酸酯)、三乙二醇-雙-(3-(3-三級丁基-5-甲基-4-羥苯基)-丙酸酯)、四-(亞甲基-3-(3’,5’-二-三級丁基-4’-羥苯基)丙酸酯)甲烷、3,9-雙(2-(3-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基)-1,1-二甲基乙基)2,4,8,10-四氧雜螺(5,5)十一烷、N,N’-雙-3-(3’5’-二-三級丁基-4-羥基苯)丙醯基六亞甲二胺、N,N’-四亞甲基雙-3-(3’-甲基-5’-三級丁基-4-羥基苯)丙醯基二胺、N,N’-雙-(3-(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯)丙烯基)肼、N-柳醯基-N’-亞柳基肼、3-(N-柳醯基)胺基-1,2,4-三唑,及N,N’-雙(2-(3-(3,5-二-丁基-4-羥苯基)丙醯氧基)乙基)氧基醯胺等,此等抗氧化劑可單獨使用一種,或將二種以上組合使用。又,作為醌系抗氧化劑,可較佳地列舉:氫醌、2-三級丁基氫醌、氫醌單甲醚、甲萘醌(metaquinone)、苯醌等醌系抗氧化劑,此等抗氧化劑可單獨使用一種,或將二種以上組合使用。此等具有酚式羥基的抗氧化劑,可期待其對於過氧化自由基(ROO‧)、烷基自由基(R‧)等的捕捉效果。
作為胺系抗氧化劑,可較佳地列舉:苯基萘胺、4,4’-二甲氧基二苯胺、4,4’-雙(α,α-二甲基苯甲基)二苯胺、二-三級丁基-二苯胺、N,N’-二(辛苯基)胺、4-異丙氧基二苯胺、N,N’-二(2-萘基)-p-伸苯二胺、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯、啡噻等,此等抗氧化劑可單獨使用一種,或將二種以上組合使用。胺系抗氧化劑,可期待其對於過氧化自由基
(ROO‧)的捕捉效果。
作為硫系抗氧化劑,可較佳地列舉:3,3’-硫代二丙酸二-十二烷酯、3,3’-硫代二丙酸二-十四烷酯、3,3’-硫代二丙酸二-十八烷酯、3,3’-硫代二丙酸二-十三烷酯、季戊四醇四(3-十二烷基硫代丙酸酯)、季戊四醇四(3-十四烷基硫代丙酸酯)、季戊四醇四(3-十三烷基硫代丙酸酯)、3,3-硫代二丙酸二月桂酯、3,3-硫代二丙酸二肉豆蔻酯、3,3-硫代二丙酸二硬脂酯、季戊四醇四(3-月桂基硫代二丙酸酯)、2-巰基苯并咪唑、硫代二丙酸月桂基硬脂基酯、2-巰基甲基苯并咪唑之鋅鹽、2-巰基苯并咪唑之鋅鹽、2-巰基甲基苯并咪唑、二丁基硫代胺基甲酸鋅等,此等抗氧化劑可單獨使用一種,或將二種以上組合使用。
作為磷系抗氧化劑,可較佳地列舉:亞磷酸三苯基酯、亞磷酸三(甲基苯基)酯、亞磷酸三異辛基酯、亞磷酸三癸基酯、亞磷酸三(2-乙基己基)酯、亞磷酸三(壬基苯基)酯、亞磷酸三(辛基苯基)酯、亞磷酸三[癸基聚(氧伸乙基)]酯、亞磷酸三(環己基苯基)酯、亞磷酸三環己基酯、硫代亞磷酸三(癸基)酯、硫代亞磷酸三異癸基酯、苯基-雙(2-乙基己基)亞磷酸酯、亞磷酸苯基-二異癸基酯、四癸基聚(氧伸乙基)-雙(乙基苯基)亞磷酸酯、苯基-二環己基亞磷酸酯、苯基-二異辛基亞磷酸酯、苯基-二(十三烷基)亞磷酸酯、二苯基-環己基亞磷酸酯、二苯基-異辛基亞磷酸酯、二苯基-2-乙基己基亞磷酸酯、二苯基-異癸基亞磷酸酯、二苯基-環己基苯基亞磷酸酯、二苯基-(十三烷基)硫代亞磷酸酯等,此等抗氧化劑可單獨使用一
種,或將二種以上組合使用。
硫系抗氧化劑和磷系抗氧化劑,可期待其分解過氧化物的效果。作為硫系抗氧化劑和磷系抗氧化劑的市售品,例如可以列舉:ADK STAB TPP(ADEKA CORPORATION製造,商品名)、MARK AO 412S(ADEKA CORPORATION製造,商品名)、Sumilizer TPS(Sumitomo Chemical Co.,Ltd.製造,商品名)等市售品。
又,本實施形態中,從使阻劑層形狀良好、獲得優良的焊料耐熱性和耐助焊劑腐蝕性的觀點而言,特佳是將受阻酚系抗氧化劑與硫系抗氧化劑、磷系抗氧化劑等合併使用。
將感光性樹脂組成物中的固形成分總量設為100質量份時,(C4)抗氧化劑的含量較佳是0.2~15質量份。(C4)抗氧化劑的含量為0.2質量份以上時,曝光部較不易在顯影中溶出,15質量份以下時,耐熱性則較不易下降。又,根據同樣的理由,(C4)抗氧化劑的含量更佳是0.2~10質量份,進而更佳是0.5~5質量份,特佳是0.5~3質量份。
〔(C5)含有氫硫基之化合物〕
(C5)成分是含有氫硫基之化合物,該含有氫硫基之化合物被認為具有下述功效:作為氫供應體而有效地發揮功能,更加提升感光性樹脂組成物的感光性及經時穩定性。
作為(C5)含有氫硫基之化合物,例如可列舉:巰基苯并唑、巰基苯并噻唑、巰基苯并咪唑、乙硫醇、苯硫酚(benzenethiol)、巰基苯酚(mercaptophenol)、巰基甲苯、2-巰基乙胺、巰基乙醇、二甲基苯硫酚(mercaptoxylene)、硫代二
甲苯酚、2-巰基喹啉、巰基乙酸、α-巰基丙酸、3-巰基丙酸、巰基琥珀酸、硫代水楊酸、環己硫醇(mercaptocyclohexane)、α-巰基二苯甲烷、C-巰基四唑、巰基萘、巰基萘酚、4-巰基聯苯、硫代黃嘌呤(mercaptohypoxanthine)、巰基吡啶、2-巰基嘧啶、巰嘌呤、硫代苯并酮(thiocoumazone)、硫代苯并噻酮(thiocoumothiazone)、2,3-丁二硫醇、三聚硫氰酸、2,4,6-三巰基-均三、2-二丁胺基-4,6-二巰基-均三、2-苯胺基-4,6-二巰基-均三等。
此等(C5)含有氫硫基之化合物,可單獨使用一種,或將二種以上組合使用。其中,從可作為氫供應體而有效地發揮功能、更加提升感光性樹脂組成物的靈敏度及經時穩定性的觀點而言,較佳是巰基苯并唑、巰基苯并噻唑、巰基苯并咪唑,更佳是巰基苯并咪唑。
從獲得能形成解析度優異之圖案的感光性樹脂組成物的觀點而言,感光性樹脂組成物中的(C5)含有氫硫基之化合物的含量,以感光性樹脂組成物的固形成分總量為基準時,較佳是0.01~5質量份,更佳是0.1~3質量份,進而更佳是0.2~1.5質量份。(C5)含有氫硫基之化合物的含量為0.01質量份以上時,感光性樹脂組成物的溶液有不易凝膠化的傾向,為5質量份以下時,可抑制靈敏度降低。
本實施形態的感光性樹脂組成物,含有光聚合性化合物作為(D)成分。
(D)光聚合性化合物,只要是具有顯示光聚合性之官能基的化合物即可,並無特別限制,例如可較佳地列舉具有:乙烯基、烯丙基、炔丙基、丁烯基、乙炔基、苯乙炔基、馬來醯亞胺基、納迪克醯亞胺基(nadiimide)、(甲基)丙烯醯基等環氧乙烷性不飽和基之化合物;從反應性的觀點而言,較佳是具有(甲基)丙烯醯基之化合物。
作為(D)光聚合性化合物,可較佳地列舉例如:(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯等(甲基)丙烯酸羥烷基酯類;乙二醇、甲氧基四乙二醇、聚乙二醇等二醇的(甲基)丙烯酸單酯或二酯類;N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺等(甲基)丙烯醯胺類;(甲基)丙烯酸N,N-二甲胺基乙酯等(甲基)丙烯酸胺烷基酯類;己二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、雙(三羥甲基)丙烷、二季戊四醇、參(羥乙基)異三聚氰酸酯等多元醇,或此等的環氧乙烷或環氧丙烷加成物的多元(甲基)丙烯酸酯類;(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、雙酚A的聚乙氧基二(甲基)丙烯酸酯等酚類的環氧乙烷或環氧丙烷加成物的(甲基)丙烯酸酯類;甘油二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、異三聚氰酸三縮水甘油酯等縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸酯類;三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯等。此等(D)光聚合性化合物可單獨使用一種,或將二種以上組合使用。
將感光性樹脂組成物中的固形成分總量設為100質量份時,(D)光聚合性化合物的含量較佳是0.1~30質量份,更佳是1~20質量份,進而更佳是1~15質量份,特佳是1.5~10質量份。(D)成分的含量為0.1質量份以上時,曝光部較
不易在顯影中溶出,且有提升感光性樹脂組成物的靈敏度及解析度的傾向,30質量份以下時,則有提升耐熱性的傾向。
本實施形態的感光性樹脂組成物,較佳是含有無機填料作為(E)成分。
(E)無機填料,是基於使感光性樹脂組成物的密著性、耐熱性、塗膜強度等各特性提升之目的,而較佳地使用。作為(E)無機填料,可較佳地列舉例如:二氧化矽(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)、二氧化鈦(TiO2)、五氧化二鉭(Ta2O5)、二氧化鋯(ZrO2)、氮化矽(Si3N4)、鈦酸鋇(BaO.TiO2)、碳酸鋇(BaCO3)、碳酸鎂、氫氧化鋁、氫氧化鎂、鈦酸鉛(PbO.TiO2)、鋯鈦酸鉛(PZT)、鋯鈦酸鉛鑭(PLZT)、氧化鎵(Ga2O3)、尖晶石(MgO.Al2O3)、富鋁紅柱石(3Al2O3.2SiO2)、堇青石(2MgO.2Al2O3.5SiO2)、滑石(3MgO.4SiO2.H2O)、鈦酸鋁(TiO2.Al2O3)、含有三氧化二釔之二氧化鋯(Y2O3.ZrO2)、矽酸鋇(BaO.8SiO2)、氮化硼(BN)、碳酸鈣(CaCO3)、硫酸鋇(BaSO4)、硫酸鈣(CaSO4)、氧化鋅(ZnO)、鈦酸鎂(MgO.TiO2)、水滑石(hydrotalcite)、雲母、鍛燒高嶺土、碳等。此等(E)無機填料可單獨使用一種,或將二種以上組合使用。
(E)無機填料,其最大粒徑為0.1~20μm時較佳,為0.1~10μm時更佳,為0.1~5μm時進而更佳,為0.1~1μm時特佳。最大粒徑為20μm以下時,可抑制電絕緣性降低。此處,(E)無機填料的最大粒徑,是藉由雷射繞射法(依據
JIS Z8825-1(2001年))所測定。
(E)無機填料之中,從使耐熱性提升的觀點而言,較佳是使用二氧化矽;從使焊料耐熱性、耐破裂性(耐熱衝擊性)提升及使耐PCT試驗(Pressure Cooker Test,壓力鍋試驗)後的底部填充(underfill)材料與硬化膜之間的黏接強度提升的觀點而言,較佳是硫酸鋇。又,上述硫酸鋇,從提升防止凝聚的效果的觀點而言,較佳是:經以選自氧化鋁及有機矽烷化合物中的一種以上進行表面處理之硫酸鋇。
經以選自氧化鋁及有機矽烷化合物中的一種以上進行表面處理之硫酸鋇,其表面之鋁的元素組成,較佳是0.5~10原子%,更佳是1~5原子%,進而更佳是1.5~3.5原子%。硫酸鋇的表面之矽的元素組成,較佳是0.5~10原子%,更佳是1~5原子%,進而更佳是1.5~3.5原子%。又,硫酸鋇的表面之碳的元素組成,較佳是10~30原子%,更佳是15~25原子%,進而更佳是18~23原子%。此等元素組成,可使用XPS(X-ray photoelectron spectrometer,X射線光電子能譜儀)進行測定。
作為經以選自氧化鋁及有機矽烷化合物中的一種以上進行表面處理之硫酸鋇,可在商業上取得的有例如:NanoFine BFN40DC(NIPPON SOLVAY K.K.製造,商品名)。
在含有(E)無機填料的情形中,將感光性樹脂組成物中的固形成分總量設為100質量份時,(E)無機填料的含量較佳是15~80質量份,更佳是15~70質量份,進而更佳是20~70質量份,特佳是20~50質量份,極佳是20~45質量份。
(E)無機填料的含量在上述範圍內時,可使感光性樹脂組成物的塗膜強度、耐熱性、絕緣可靠性、耐熱衝擊性、解析度等更加提升。
又,在使用硫酸鋇作為(E)無機填料的情形中,將感光性樹脂組成物中的固形成分總量設為100質量份時,硫酸鋇的含量較佳是5~60質量份,更佳是10~50質量份,進而更佳是10~40質量份,特佳是10~35質量份。硫酸鋇的含量在上述範圍內時,可使耐熱性及耐PCT性試驗後的底部填充材料與硬化膜之間的黏接強度更加提升。
本實施形態的感光性樹脂組成物,較佳是含有顏料作為(F)成分。
(F)顏料,是在隱蔽配線圖案時,視所希望的顏色而較佳地使用。作為(F)顏料,只要適當選擇可使所希望的顏色顯色之著色劑而使用即可,作為著色劑,可較佳地列舉例如:酞花青藍(phthalocyanine blue)、酞花青綠(phthalocyanine green)、碘綠(iodine green)、重氮黃(diazo yellow)、結晶紫等公知的著色劑。
在含有(F)顏料的情形中,將感光性樹脂組成物中的固形成分總量設為100質量份時,(F)顏料的含量較佳是0.1~5質量份,更佳是0.1~3質量份。(F)顏料的含量在上述範圍內時,從隱蔽配線圖案的觀點而言較佳。
本實施形態的感光性樹脂組成物,可視需要而使用稀釋劑以調整黏度。作為稀釋劑,可較佳地列舉例如:有機溶劑、光聚合性單體等。有機溶劑,例如,可從下述溶劑中適當地選擇使用:作為上述環氧樹脂(a)與含有乙烯基之單羧酸(b)之反應中可使用之有機溶劑,而例示之溶劑。又,作為光聚合性單體,可較佳地列舉上述(D)光聚合性化合物所例示者。
稀釋劑的使用量,較佳是設為使感光性樹脂組成物中的固形成分總量為50~90質量%之量,更佳是60~80質量%之量,進而更佳是65~75質量%之量。亦即,使用稀釋劑時的感光性樹脂組成物中的稀釋劑含量,較佳是10~50質量%,更佳是20~40質量%,進而更佳是25~35質量%。藉由將稀釋劑使用量設在上述範圍,會提升感光性樹脂組成物的塗佈性,而可形成更高精細度的圖案。
本實施形態的感光性樹脂組成物,可包含硬化劑。作為硬化劑,可較佳地列舉:其本身藉由熱、紫外線等進行硬化之化合物;或,藉由熱、紫外線等,與本實施形態的組成物中的光硬化性樹脂成分亦即(A)含有酸改質乙烯基之環氧樹脂的羧基、羥基,進行硬化之化合物。可藉由使用硬化劑,使最後硬化膜的耐熱性、密著性、耐化學性等提升。
作為硬化劑,可較佳地列舉例如下述化合物作為熱化性硬化劑:環氧化合物、三聚氰胺化合物、尿素化合物、唑啉(oxazoline)化合物等。作為環氧化合物,可較佳地列舉例如:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、氫化雙酚A
型環氧樹脂、溴化雙酚A型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂等雙酚型環氧樹脂;酚醛清漆型環氧樹脂;聯苯型環氧樹脂;三聚異氰酸三縮水甘油酯等雜環環氧樹脂;聯二甲酚(bixylenol)型環氧樹脂等。作為三聚氰胺化合物,可較佳地列舉例如:三胺基三、六甲氧基三聚氰胺、六丁氧基化三聚氰胺等。作為尿素化合物,可較佳地列舉:二羥甲基尿素等。
作為硬化劑,從使硬化膜之耐熱性更加提升的觀點而言,較佳是包含選自環氧化合物(環氧樹脂)及封閉型異氰酸酯的一種以上,更佳是將環氧化合物及封閉型異氰酸酯合併使用。
作為封閉型異氰酸酯,是使用聚異氰酸酯化合物與異氰酸酯封閉劑之加成反應生成物。作為該聚異氰酸酯化合物,可較佳地列舉例如:甲苯二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯、苯基二異氰酸酯、萘基二異氰酸酯、雙(異氰酸甲基)環己烷、四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等聚異氰酸酯化合物,以及此等之加成物、縮二脲物、三聚異氰酸酯物等。
作為異氰酸酯封閉劑,可較佳地列舉例如:酚、甲酚、二甲酚、氯酚、及乙酚等酚系封閉劑;ε-己內醯胺、δ-戊內醯胺、γ-丁內醯胺、及β-丙內醯胺等內醯胺系封閉劑;乙醯乙酸乙酯及乙醯丙酮等活性亞甲基系封閉劑;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丁基醚、二乙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚、苄
醚、羥乙酸甲酯、羥乙酸丁酯、二丙酮醇、乳酸甲酯、及乳酸乙酯等醇系封閉劑;甲醛肟、乙醛肟、丙酮肟、甲乙酮肟、二乙醯單肟、環己酮肟等肟系封閉劑;丁硫醇、己硫醇、叔丁硫醇、硫酚、甲基硫酚、乙基硫酚等硫醇系封閉劑;乙醯胺、苄醯胺等酸醯胺系封閉劑;琥珀醯亞胺及馬來醯亞胺等醯亞胺系封閉劑;二甲苯胺、苯胺、丁胺、二丁胺等胺系封閉劑;咪唑、2-乙基咪唑等咪唑系封閉劑;亞甲基亞胺及丙烯基亞胺等亞胺系封閉劑等。
硬化劑可單獨使用一種,或將二種以上組合使用。使用硬化劑時,其含量相對於感光性樹脂組成物中的固形成分總量100質量份,較佳是2~50質量份,更佳是2~40質量份,進而更佳是3~30質量份,特佳是5~20質量份。藉由使硬化劑的含量為在上述範圍內,可一面維持良好之顯影性,一面更加提升所形成之硬化膜的耐熱性。
可基於使最後硬化膜的耐熱性、密著性、耐化學性等各特性更進一步提升之目的,將環氧樹脂硬化劑合併使用於本實施形態的感光性樹脂組成物。
作為此種環氧樹脂硬化劑的具體例,可較佳地列舉例如:2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑等咪唑類;乙胍、苯胍等胍(guanamine)類;二胺基二苯甲烷、間苯二胺、間苯二甲胺、二胺基二苯碸、二氰二胺(dicyandiamide)、尿素、尿素衍生物、三聚氰胺、多元醯肼等多胺類(polyamine);選自此等的有機酸鹽及環氧加成物的一種以上;三氟化硼的胺
錯合物;乙二胺基-均三、2,4-二胺基-均三、2,4-二胺基-6-二甲苯基-均三等三衍生物類;三甲胺、N,N-二甲辛基胺、N-苯甲基二甲胺、吡啶、N-甲基嗎啉、六(N-甲基)三聚氰胺、2,4,6-參(二甲胺基酚)、四甲胍、間胺基酚等三級胺類;聚乙烯酚、聚乙烯酚溴化物、苯酚酚醛清漆、烷基酚酚醛清漆等多酚類;三丁基膦、三苯膦、參(2-氰乙基)膦等有機膦類;三正丁基(2,5-二羥苯基)溴化鏻、六癸基三丁基氯化鏻等鏻鹽類;苄基三甲基氯化銨、苯基三丁基氯化銨等四級銨鹽類;前述多元酸酐;四氟硼酸二苯基錪、六氟銻酸三苯基鋶、六氟磷酸2,4,6-三苯基硫代哌喃(2,4,6-triphenylthiopyrylium hexafluoro phosphorate)等。
環氧樹脂硬化劑可單獨使用一種,或將二種以上組合使用,且在感光性樹脂組成物中,較佳是0.01~20質量%,更佳是0.1~10質量%。
本實施形態的感光性樹脂組成物,可視需要而使用下述公知慣用之各種添加劑:氫醌、甲基氫醌、氫醌單甲基醚、兒茶酚、五倍子酚等聚合抑制劑;膨潤土(bentonite)、蒙脫土(montmorillonite)等增稠劑;聚矽氧系、氟系、乙烯樹脂等消泡劑;矽烷耦合劑等。
進而,可使用溴化環氧化合物、酸改質溴化環氧化合物、銻化合物、及磷系化合物之磷酸鹽化合物、芳香族縮合磷酸酯、含鹵素縮合磷酸酯等阻燃劑。
(彈性體)
本實施形態的感光性樹脂組成物,可含有彈性體。尤其,
將本實施形態的感光性樹脂組成物使用於製造半導體封裝基板時,可較佳地使用彈性體。藉由將彈性體添加至本實施形態的感光性樹脂組成物中,可抑制可撓性及黏著性下降情形,該可撓性及黏著性下降情形是由下述原因所引起:由於以紫外線或熱等進行硬化反應,使(A)含有酸改質乙烯基之環氧樹脂硬化收縮,而導致樹脂內部變形(內部應力)。
作為彈性體,可較佳地列舉:苯乙烯系彈性體、烯烴系彈性體、胺甲酸乙酯系彈性體、聚酯系彈性體、聚醯胺系彈性體、丙烯酸系彈性體、及聚矽氧系彈性體等。此等彈性體是由硬質段成分和軟質段成分所構成,通常前者有助於耐熱性及強度,而後者則有助於柔軟性及強韌性。
又,除了上述彈性體以外,可使用經橡膠改質之環氧樹脂。經橡膠改質之環氧樹脂,例如,是以雙末端羧酸改質型丁二烯-丙烯腈橡膠、末端胺改質聚矽氧橡膠等,將上述雙酚F型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、三酚甲烷型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂的一部分或全部的環氧基進行改質而獲得。此等彈性體之中,從剪切黏著性的觀點而言,可較佳地列舉:雙末端羧基改質丁二烯-丙烯腈共聚物;ESPEL(Hitachi Chemical Co.,Ltd.製造,ESPEL 1612、1620(商品名)),其為具有羥基之聚酯系彈性體。
彈性體的調配量,相對於(A)含有酸改質乙烯基之環氧樹脂100質量份,較佳是2~30質量份,更佳是4~20質量份,進而更佳是10~20質量份。彈性體的調配量為2質量
份以上時,會有硬化膜在高溫區域的彈性模數變低之傾向,且30質量份以下時,會有未曝光部分溶於顯影液之傾向。
可藉由以輥磨機(roll mill)、珠磨機(beads mill)等,將主要的上述(A)~(D)成分,以及視希望而使用之各種成分,均勻揉合、混合而獲得本實施形態的感光性樹脂組成物。
又,本發明的感光性樹脂組成物較佳是液體狀。可藉由使該感光性樹脂組成物為液體狀,並用後述各種塗佈方法,而輕易形成永久遮罩阻劑層。
[感光性元件、永久遮罩阻劑層及印刷電路板]
本實施形態的感光性樹脂組成物,適合使用於形成感光性元件及永久遮罩阻劑層,且本實施形態的感光性元件及永久遮罩阻劑層,是使用本實施形態的感光性樹脂組成物所形成而成。
本實施形態的感光性元件,其具備:支撐體;感光層,其為將本實施形態的感光性樹脂組成物使用於該支撐體上而成。作為支撐體,可較佳地列舉例如下述具有耐熱性及耐溶劑性之樹脂薄膜:聚對酞酸乙二酯等之聚酯樹脂薄膜;聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴樹脂薄膜等;從透明性的觀點而言,較佳是使用聚對酞酸乙二酯薄膜。又,支撐體的厚度,若考量到獲得機械性強度、良好之解析度等,較佳是1~100μm,更佳是1~50μm,進而更佳是1~30μm。
可用例如浸漬法、噴霧塗佈法、刮條塗佈法、輥塗法、旋轉塗佈法等方法,將本實施形態的感光性樹脂組成物,依對應於用途之膜厚(乾燥後:10~200μm),塗佈於上述支撐
體上,而形成塗膜,並以70~150℃,5~30分鐘左右的條件乾燥形成感光層,而獲得本實施形態的感光性元件。
本實施形態的永久遮罩阻劑層及具備該永久遮罩阻劑層之印刷電路板,例如,是如下進行而形成圖像。首先,以網版印刷法、噴霧塗佈法、輥塗法、簾塗佈法、靜電塗裝法等方法,將本實施形態的感光性樹脂組成物,依對應於用途之膜厚(乾燥後:10~200μm),塗佈於欲形成阻劑層之基材(例如,印刷電路板用之覆銅積層板等)上,而形成塗膜,並以60~110℃使該塗膜乾燥。又,亦可將感光性元件的感光層轉印(貼合,laminate)至該欲形成阻劑層之基材上,而代替該塗膜。此時,視需要而使用常壓貼合機或真空貼合機,將支撐體上之經乾燥而成之塗膜,貼至基材上。
在基材上形成感光層(塗膜)後,使負片直接接觸,或透過透明薄膜,照射紫外線等活性光線(較佳是以10~1000mJ/cm2之能量),已貼附樹脂薄膜時,將該薄膜剝離,並以稀鹼水溶液,將未曝光部分溶解去除(顯影)。
繼而,藉由後曝光(紫外線曝光)、後加熱、或後曝光及後加熱,使曝光部分充分硬化而獲得硬化膜。後曝光,例如,較佳是1~5J/cm2,後加熱較佳是以100~200℃進行30分鐘~12小時。
如此進行而獲得之永久遮罩阻劑層,較不易產生底部被挖空而成之底切,且較不易產生阻劑層上部之缺損,故相對於表面部分的線寬而言,圖案剖面的中間部分(中心部)及最深部分(底部)的線寬較不易變大,因此,此永久遮罩阻劑
層具有圖案輪廓的直線性佳、阻劑層形狀優異、且解析度優異之圖案。又,此永久遮罩阻劑層具有一種圖案,該圖案的孔徑大小和孔間的間隔間距伴隨近年來的電子機器小型化及高性能化而微細化,且形成穩定性優異。
以下藉由實施例,進而具體地說明本實施形態,但是本實施形態並未限定於此等實施例。
(評估方法)
以塗抹器(applicator)將各實施例及比較例的感光性樹脂組成物,以乾燥後的膜厚為35μm的方式,塗佈於厚度35μm之PET薄膜上,而形成塗膜。繼而,使用熱風循環式乾燥機,以80℃乾燥20分鐘。所得之塗膜表面的紅外線吸收光譜(ATR(Attenuated total reflection,衰減全反射)法)是依下述條件來測定。
‧測定裝置:Thermo Fisher Scientific K.K.製造,商品名:Nicolet iS50R
‧累加次數:128次
繼而,使用紫外線曝光裝置(HI-TECH CO.,LTD製造,商品名:HTE-5102S),以600mJ/cm2的曝光量進行曝光。依與前述相同條件,測定曝光後的塗膜表面的紅外線吸收光譜(ATR法),由下述算式求得曝光前後之碳-碳雙鍵(出現於1470cm-1)的變化率,以累加次數3次的平均值作為表面硬化性(%)。
雙鍵的變化率(%)=100-(曝光後的碳-碳雙鍵量/曝光前的碳-碳雙鍵量×100)
(2)感光性評估
以塗抹器將各實施例及比較例的感光性樹脂組成物,以乾燥後的膜厚為35μm的方式,塗佈於厚度35μm之PET薄膜上,而形成塗膜。繼而,使用熱風循環式乾燥機,以80℃乾燥20分鐘。然後,使Step Tablet 41段(格數片,Hitachi Chemical Co.,Ltd.製造)密著於塗膜,並以規定的累積曝光量之紫外線(Dainippon Screen Mfg.Co.,Ltd.製造之直接成像曝光機,「LI9200(型號)」)50mJ/cm2照射其全面。繼而,以1質量%之碳酸鈉水溶液顯影60秒後,確認未顯影而殘留的塗膜的段數。根據段數,依以下基準來評估。
A(優良):10段以上
B(良):6~9段
C(不良):5段以下
(3)底部硬化性評估
以塗抹器將各實施例及比較例的感光性樹脂組成物,以乾燥後的膜厚為35μm的方式,塗佈於厚度35μm之PET薄膜上,而形成塗膜。繼而,使用熱風循環式乾燥機,以80℃乾燥20分鐘。依下述條件測定所得之塗膜底面的紅外線吸收光譜(ATR法)。
.測定裝置:Thermo Fisher Scientific K.K.製造,商品名:Nicolet iS50R
.累加次數:128次
繼而,使用紫外線曝光裝置(HI-TECH CO.,LTD製造,商品名:HTE-5102S),以600mJ/cm2的曝光量進行曝光。之後,從PET薄膜上剝除已曝光之塗膜,依與前述相同條件,測定曝光後的PET薄膜面側之塗膜的紅外線吸收光譜(ATR法)。由下述算式求得曝光前後之碳-碳雙鍵(出現於1470cm-1)的變化率,以累加次數3次的平均值作為塗膜底部硬化性(%)。
雙鍵的變化率(%)=100-(曝光後的碳-碳雙鍵量/曝光前的碳-碳雙鍵量×100)
(4)阻劑層形狀評估
以網版印刷法,將各實施例及比較例的感光性樹脂組成物,以乾燥後的膜厚為35μm的方式,塗佈於大小為50cm×50cm且厚度為0.6mm之覆銅積層基板(Hitachi Chemical Co.,Ltd.製造,商品名:MCL-E-67),而形成塗膜後,使用熱風循環式乾燥機,以80℃乾燥20分鐘。
繼而,使具有如第2圖所示之圖案(孔徑大小為100μm且孔間的間隔間距為100μm的圖案、及孔徑大小為80μm且孔間的間隔間距為80μm的圖案)的負光罩,各自密著於塗膜,並使用紫外線曝光裝置(HI-TECH CO.,LTD製造,商品名:HTE-5102S),以表1~6所示之規定的曝光量進行曝光。
之後,用1質量%之碳酸鈉水溶液,以0.18MPa(1.8kgf/cm2)的壓力進行噴霧顯影60秒,將未曝光部分溶解顯影。繼而,使用紫外線曝光裝置(GS Yuasa International Ltd.製造,商品名:輸送帶型UV照射裝置),以1000mJ/cm2的曝光量進行曝光後,以150℃加熱1小時,而製作成試片。
以環氧樹脂(Mitsubishi Chemical Corporation製造,商品名:Epikote 828)、和使用三伸乙四胺作為硬化劑之熱硬化性樹脂,將經形成圖案之試片進行澆注成型,並充分硬化後,以研磨機(Refine Tec Ltd.製造,商品名:Refine Polisher)進行研磨,削出圖案剖面,以金相顯微鏡觀察阻劑層形狀,並依以下基準進行評估。阻劑層剖面形狀概略地表示於第1圖。
A(優良):阻劑層形狀呈現矩形或梯形,並且圖案輪廓的直線性佳。
B(不良):阻劑層形狀經確認有底切、拖尾或增厚,或圖案輪廓的直線性差。
(5)導通孔徑(via diameter)精度評估
以網版印刷法,將各實施例及比較例的感光性樹脂組成物,以乾燥後的膜厚為35μm的方式,塗佈於大小為50cm×50cm且厚度為0.6mm之覆銅積層基板(Hitachi Chemical Co.,Ltd.製造,MCL-E-67),而形成塗膜後,使用熱風循環式乾燥機,以80℃乾燥20分鐘。
繼而,使具有如第2圖所示之圖案的負光罩,各自密著於塗膜上,使用紫外線曝光裝置(HI-TECH CO.,LTD製造,商品名:HTE-5102S),以600mJ/cm2的曝光量進行曝光。之後,用1質量%碳酸鈉水溶液,以0.18MPa(1.8kgf/cm2)的壓力進行噴霧顯影60秒,將未曝光部分溶解顯影,而製作成試片。針對所得之試片的圖案,依以下基準進行評估。
A(優良):100μm及80μm的圖案重現80%以上。
B(不良):100μm及80μm的圖案僅重現小於80%。
此處,是使用顯微鏡放大至700倍,觀察100μm及80μm的圖案,若為100μm的圖案,其圖案底部能形成80μm以上(相對於圖案直徑為80%以上)的大小時,視為已能重現該圖案。若為80μm的圖案,其圖案底部能形成64μm以上的大小時,則視為已能重現該圖案。再者,判斷「A」、「B」時,相對於100μm及80μm的圖案的總數,能形成之圖案的總數為80%以上時,則評估為「A」。
(6)焊料耐熱性評估(i)
依與上述(4)阻劑層形狀的評估所用之試片相同的條件,製作試片,將水溶性助焊劑(Alpha Metals Co.,Ltd.製造,商品名:K-183)塗佈於該試片上,並浸漬於設定為265℃之焊料槽10秒鐘後,從焊料槽取出。將浸漬和取出設為1循環,重複6循環之後,目視觀察塗膜外觀,依下述基準進行評估。
A(優良):在塗膜30cm×30cm之範圍內,未確認到外觀變化。
B(良):在塗膜30cm×30cm之範圍內,確認到1個~5個塗膜之浮起或膨脹處。
C(不良):在塗膜30cm×30cm之範圍內,確認到6個以上的塗膜之浮起或膨脹處。
(7)焊料耐熱性評估(ii)
依與上述(4)阻劑層形狀的評估所用之試片相同的條件,製作試片,將免清洗型助焊劑(SENJU METAL INDUSTRY CO.,LTD.製造,商品名:RMA SR-209)塗佈於該試片上,並浸漬於設定為280℃之焊料槽10秒鐘後,從焊料槽取出。將浸漬
和取出設為1循環,重複10循環後,目視觀察該取出之試片的塗膜外觀,依下述基準進行評估。
A:確認阻劑塗膜沒有外觀變化。
B:確認阻劑塗膜有略微剝落,但該剝落是實用上並無問題的程度。
C:確認有阻劑塗膜起泡及剝落。
(8)耐破裂性評估
依與上述(4)阻劑層形狀的評估所用之試片相同的條件,製作試片,將該試片以-65℃保持30分鐘後再以150℃保持30分鐘,將此步驟設為1循環,重複1000循環之後,目視觀察試片之塗膜外觀,依下述基準進行評估。
A(優良):在塗膜30cm×30cm之範圍內,未確認到外觀變化。
B(良):在塗膜30cm×30cm之範圍內,確認到1個~5個塗膜之浮起或膨脹。
C(不良):在塗膜30cm×30cm之範圍內,確認到6個以上的塗膜之浮起或膨脹。
(9)密著性評估
以網版印刷法,將各實施例及比較例的感光性樹脂組成物,以乾燥後的膜厚為35μm的方式,塗佈於銅表面經拋光輪研磨(於深度方向粗糙化5μm)之厚度為0.6mm之覆銅積層基板(Hitachi Chemical Co.,Ltd.製造,商品名:MCL-E-67),和經化學研磨(使用MEC COMPANY LTD.製造之研磨劑CZ8101,於深度方向粗糙化0.5μm)之厚度為0.6mm之覆銅積
層基板(Hitachi Chemical Co.,Ltd.製造,商品名:MCL-E-67),而形成塗膜後,使用熱風循環式乾燥機,以80℃乾燥20分鐘。
繼而,使具有如第2圖所示之圖案的負光罩,各自密著於塗膜上,使用紫外線曝光裝置(HI-TECH CO.,LTD製造,商品名:HTE-5102S),以600mJ/cm2的曝光量進行曝光。之後,用1質量%碳酸鈉水溶液,以0.18MPa(1.8kgf/cm2)的壓力進行噴霧顯影60秒,將未曝光部分溶解顯影。繼而,使用紫外線曝光裝置(GS Yuasa International Ltd.製造,商品名:輸送帶型UV照射裝置),以1000mJ/cm2的曝光量進行曝光後,以150℃加熱1小時,而製作成試片。
針對所得之試片,依照JIS K5600,製作100個邊長1mm的棋盤方格,並貼上透明膠帶(Nichiban Co.,Ltd.製造,商品名:Cellotape(註冊商標))後,進行下述剝離試驗:將透明膠帶朝90°方向強制性剝離。觀察棋盤方格的剝離狀態,並依以下基準進行評估。
A(優良):90/100以上未剝離。
B(良):50/100以上且小於90/100未剝離。
C(不良):0/100以上且小於50/100未剝離。
(10)耐溶劑性評估
依與上述(4)阻劑層形狀的評估所用之試片相同條件,製作試片,將該試片在室溫浸漬於異丙醇中30分鐘,並目視確認外觀有無異常。繼而,在浸漬後之試片的塗膜上貼上透明膠帶(Nichiban Co.,Ltd.製造,商品名:Cellotape(註冊商標))後,進行下述剝離試驗:將透明膠帶朝90°方向強制性剝離,
並目視確認塗膜有無剝離,依以下基準進行評估。
A(優良):塗膜外觀確認沒有異常,並且無剝離。
B(不良):塗膜外觀確認有異常,或已剝離。
(11)耐酸性
依與上述(4)阻劑層形狀的評估所用之試片相同條件,製作試片,將該試片在室溫浸漬於10質量%鹽酸水溶液中30分鐘,並目視確認外觀有無異常。繼而,在浸漬後之試片的塗膜上貼上透明膠帶(Nichiban Co.,Ltd.製造,商品名:Cellotape(註冊商標))後,進行下述剝離試驗:將透明膠帶朝90°方向強制性剝離,並目視確認塗膜有無剝離,依以下基準進行評估。
A(優良):塗膜外觀確認沒有異常,並且無剝離。
B(不良):塗膜外觀確認有異常,或已剝離。
(12)耐鹼性
依與上述(4)阻劑層形狀的評估所用之試片相同條件,製作試片,將該試片在室溫浸漬於5質量%氫氧化鈉水溶液中30分鐘,並目視確認外觀有無異常。繼而,在浸漬後之試片的塗膜上貼上透明膠帶(Nichiban Co.,Ltd.製造,商品名:Cellotape(註冊商標))後,進行下述剝離試驗:將透明膠帶朝90°方向強制性剝離,並目視確認塗膜有無剝離,依以下基準進行評估。
A(優良):塗膜外觀確認沒有異常,並且無剝離。
B(不良):塗膜外觀確認有異常,或已剝離。
(13)耐助焊劑腐蝕性評估
除了將上述(4)阻劑層形狀的評估中的如第2圖所示之圖案,設為如第3圖所示之1mm見方的格子狀圖案以外,其餘與上述(4)阻劑層形狀的評估同樣地進行,而獲得試片。繼而,將高活性的水溶性助焊劑(Alpha Metals Co.,Ltd.製造,商品名:K-183)塗佈於所獲得之試片之全面,直立放置3分鐘而去除多餘的助焊劑。然後,將試片以130℃預熱1分鐘,再浸漬於280℃之焊料槽20秒鐘後,從焊料槽取出。於室溫放置冷卻1分鐘之後進行水洗,拭去水滴之後,目視觀察外觀。又,在試片的最小電路寬的地方貼上24mm寬的透明膠帶(Nichiban Co.,Ltd.製造,商品名:Cellotape(註冊商標))後,進行下述剝離試驗:將透明膠帶朝90°方向強制性剝離,目視觀察剝離後的試片外觀,並依以下基準進行評估。
5:剝離試驗後,完全沒有確認到存在有阻劑層的部分之剝離情形。
4:剝離試驗後,確認到存在有阻劑層的部分有20%以下的剝離情形。
3:剝離試驗前存在有阻劑層的部分確認到輕微的白化情形,剝離試驗後確認到存在有阻劑層的部分有20%以下的剝離情形,但實用上並無問題。
2:剝離試驗前存在有阻劑層的部分確認到白化情形,剝離試驗後確認到存在有阻劑層的部分有20%以上的剝離情形。
1:剝離試驗前存在有阻劑層的部分確認到顯著的白化情形,剝離試驗後確認到顯著的剝離情形。
(14)無電鍍覆耐性
依與上述(4)阻劑層形狀的評估所用之試片相同條件,製作試片,對於該試片使用市售品之無電鍍覆鎳浴(electroless nickel plating bath)及無電鍍覆金浴,以鎳5μm、金0.05μm之厚度的條件進行鍍覆。鍍覆後,目視確認鍍覆液有無滲入。繼而,在浸漬後之試片的塗膜上貼上透明膠帶(Nichiban Co.,Ltd.製造,商品名:Cellotape(註冊商標))後,進行下述剝離試驗:將透明膠帶朝90°方向強制性剝離,並目視確認塗膜有無剝離,依以下基準進行評估。
A:未見到滲入及剝落。
B:鍍覆後可見到滲入,但是未見到剝落。
C:鍍覆後可見到剝落。
(合成例1;含有酸改質乙烯基之環氧樹脂(I)之合成)
將甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(NIPPON STEEL & SUMIKIN CHEMICAL CO.,LTD.製造,商品名:YDCN704,通式(I)中,Y1=縮水甘油基,R11=甲基)220質量份、丙烯酸72質量份、氫醌1.0質量份、卡必醇乙酸酯180質量份混合,加熱至90℃,並攪拌而溶解反應混合物。繼而,冷卻至60℃後,添加苄基三甲基氯化銨1質量份,加熱至100℃,並使其反應至固形成分酸價為1mgKOH/g為止。繼而,添加四氫酞酸酐152質量份和卡必醇乙酸酯100質量份,並加熱至80℃,攪拌6小時。冷卻至室溫為止後,以卡必醇乙酸酯稀釋至固形成分濃度成為60質量%,而獲得包含了含有酸改質乙烯基之環氧樹脂(I)的溶液。
再者,實施例中的固形成分酸價,是藉由中和滴定法來測定。具體而言,添加丙酮30g至包含了含有酸改質乙烯基之環氧樹脂的溶液1g中,進而使其均勻溶解後,將指示劑之酚酞,適量添加至上述包含了含有酸改質乙烯基之環氧樹脂之溶液中,並使用0.1N氫氧化鉀水溶液進行滴定,藉此進行測定。
(合成例2;含有酸改質乙烯基之環氧樹脂(II)-a之合成)
將雙酚F型環氧樹脂(NIPPON STEEL & SUMIKIN CHEMICAL CO.,LTD.製造,商品名:YDF2001,通式(II)中,Y2=縮水甘油基,R12=H)475質量份、丙烯酸72質量份、氫醌0.5質量份、卡必醇乙酸酯120質量份混合,加熱至90℃,並攪拌而溶解反應混合物。繼而,冷卻至60℃後,混合苄基三甲基氯化銨2質量份,加熱至100℃,並使其反應至固形成分酸價為1mgKOH/g為止。繼而,添加四氫酞酸酐230質量份和卡必醇乙酸酯85質量份,並加熱至80℃,攪拌6小時。冷卻至室溫為止後,以卡必醇乙酸酯稀釋至固形成分濃度成為60質量%,而獲得包含了含有酸改質乙烯基之環氧樹脂(II)-a的溶液。
(合成例3;含有酸改質乙烯基之環氧樹脂(IV)-a之合成)
將以80℃溶解之雙(4-羥苯基)甲烷272質量份,裝入設置有溫度計、滴液漏斗、冷卻管及攪拌機之燒瓶中,並在80℃時開始攪拌。添加甲磺酸3質量份,以維持液體溫度在80~
90℃的範圍內的方式,歷時1小時滴加聚甲醛水溶液(濃度:92質量%)16.3質量份。結束滴加後,加熱至110℃為止,並攪拌2小時。繼而,進而添加甲基異丁酮1000質量份,並轉移至分液漏斗進行水洗。持續進行水洗至清洗水顯示中性為止後,在加熱減壓下(溫度:220℃,壓力:66.7Pa),將溶媒及未反應之雙(4-羥苯基)甲烷從有機層中去除,而獲得褐色固體之雙酚系酚醛清漆樹脂164質量份。所得之雙酚系酚醛清漆樹脂的軟化點為74℃,羥基當量為154g/eq。
繼而,於設置有溫度計、滴液漏斗、冷卻管及攪拌機之燒瓶中,一面進行氮氣沖洗(nitrogen purge),一面將上述所得之雙酚系酚醛清漆樹脂154質量份、環氧氯丙烷463質量份、正丁醇139質量份、及四乙苄基氯化銨2質量份混合並溶解。繼而,加熱至65℃為止,並減壓至共沸之壓力為止後,歷時5小時並固定滴入速度而滴加氫氧化鈉水溶液(濃度:49質量%)90質量份,攪拌30分鐘。在此期間,將藉由共沸所餾出之餾出成分,以迪安-斯塔克分離器(Dean-Stark trap)進行分離,去除水層,並一面使油層回到燒瓶(反應系)中,一面使其反應。之後,藉由減壓蒸餾(溫度:22℃,壓力:1.87kPa)將未反應之環氧氯丙烷餾除而獲得粗環氧樹脂,並添加甲基異丁酮590質量份、正丁醇177質量份至該粗環氧樹脂中,而使其溶解。繼而,於此溶液中添加氫氧化鈉水溶液(濃度:10質量%)10質量份,在80℃時使其反應2小時後,以水150質量份反覆進行水洗三次直到清洗液的pH為中性為止。確認第三次水洗所用之清洗液的pH為中性。繼而,藉由
共沸將燒瓶內(反應系內)脫水,並進行微過濾(microfiltration)後,在減壓(壓力:1.87kPa)下餾除溶媒,而獲得褐色黏稠液體,亦即本發明所用之雙酚系酚醛清漆型環氧樹脂(環氧樹脂(a),其具有通式(IV)中Y4=縮水甘油基且R13=H之結構單元)。此環氧樹脂的羥基當量為233g/eq。
於上述所得之環氧樹脂(a)450質量份中,混合丙烯酸124質量份、氫醌1.5質量份、卡必醇乙酸酯250質量份,並加熱至90℃,攪拌而溶解反應混合物。繼而,冷卻至60℃後,添加苄基三甲基氯化銨2質量份,並加熱至100℃,使其反應至酸價為1mgKOH/g為止。繼而,將四氫酞酸酐230質量份和卡必醇乙酸酯180質量份與上述反應物混合,並加熱至80℃,使其反應6小時。繼而,冷卻至室溫為止,以卡必醇乙酸酯稀釋至固形成分濃度成為60質量%,而獲得包含了含有酸改質乙烯基之環氧樹脂(IV)-a的溶液。
再者,樹脂的軟化點,是依據JIS-K7234:1986所制定之環球法(ring and ball method)進行測定(升溫速度:5℃/分鐘)。
(合成例4;含有酸改質乙烯基之環氧樹脂(IV)-b之合成)
將以80℃溶解之2,2-雙(4-羥苯基)丙烷272質量份,裝入設置有溫度計、滴液漏斗、冷卻管及攪拌機之燒瓶中,並在80℃時開始攪拌。添加甲磺酸3質量份,以維持液體溫度在80~90℃的範圍內的方式,歷時1小時滴加聚甲醛水溶液(92質量%)16.3質量份。結束滴加後,加熱至110℃為止,並攪拌2小時。繼而,進而添加甲基異丁酮1000質量份,並轉移
至分液漏斗進行水洗。持續進行水洗至清洗水顯示中性為止後,在加熱減壓下(溫度:240℃,壓力:26.7Pa),將溶媒及未反應之2,2-(4-羥苯基)丙烷從有機層中去除,而獲得褐色固體之雙酚系酚醛清漆樹脂164質量份。所得之雙酚系酚醛清漆樹脂的軟化點為87℃,羥基當量為174g/eq。
繼而,於設置有溫度計、滴液漏斗、冷卻管及攪拌機之燒瓶中,一面進行氮氣沖洗,一面將上述所得之雙酚系酚醛清漆樹脂154質量份、環氧氯丙烷463質量份、正丁醇139質量份、及四乙苄基氯化銨2質量份混合並溶解。繼而,加熱至65℃為止,並減壓至共沸之壓力為止後,歷時5小時並固定滴入速度而滴加氫氧化鈉水溶液(濃度:49質量%)90質量份,攪拌30分鐘。在此期間,將藉由共沸所餾出之餾出成分,以迪安-斯塔克分離器(Dean-Stark trap)進行分離,去除水層,並一面使油層回到燒瓶(反應系)中,一面使其反應。之後,藉由減壓蒸餾(溫度:22℃,壓力:1.87kPa)將未反應之環氧氯丙烷餾除而獲得粗環氧樹脂,並添加甲基異丁酮590質量份、正丁醇177質量份至該粗環氧樹脂中,而使其溶解。繼而,於此溶液中添加氫氧化鈉水溶液(濃度:10質量%)10質量份,在80℃時使其反應2小時後,以水150質量份反覆進行水洗三次直到清洗液的pH為中性為止。確認第三次水洗所用之清洗液的pH為中性。繼而,藉由共沸將燒瓶內(反應系內)脫水,並進行微過濾後,在減壓(壓力:1.87kPa)下餾除溶媒,而獲得褐色黏稠液體,亦即本發明所用之雙酚系酚醛清漆型環氧樹脂(環氧樹脂(a),其具有通式(IV)中Y4=縮水甘
油基且R13=甲基之結構單元)。此環氧樹脂的羥基當量為233g/eq。
於上述所得之環氧樹脂(a)450質量份中,混合丙烯酸124質量份、氫醌1.5質量份、卡必醇乙酸酯250質量份,並加熱至90℃,攪拌而溶解反應混合物。繼而,冷卻至60℃後,混合苄基三甲基氯化銨2質量份,並加熱至100℃,使其反應至酸價為1mgKOH/g為止。繼而,將四氫酞酸酐230質量份和卡必醇乙酸酯180質量份與上述反應物混合,並加熱至80℃,使其反應6小時。繼而,冷卻至室溫為止,以卡必醇乙酸酯稀釋至固形成分濃度成為60質量%,而獲得包含了含有酸改質乙烯基之環氧樹脂(IV)-b的溶液。
(合成例5;含有酸改質乙烯基之環氧樹脂(IV)-c之合成)
於設置有溫度計、滴液漏斗、冷卻管及攪拌機之燒瓶中,將雙酚F酚醛清漆型環氧樹脂(DIC Corporation製造,商品名:EXA-7376,通式(IV)中,Y4及Y5=縮水甘油基、R13=氫原子)350質量份、丙烯酸70質量份、甲基氫醌0.5質量份、卡必醇乙酸酯120質量份混合,加熱至90℃並攪拌以使其反應,將混合物完全溶解。繼而,將所獲得之溶液冷卻至60℃後,添加三苯基膦2質量份,加熱至100℃,並使其反應至溶液酸價為1mgKOH/g為止。於反應後之溶液中,添加四氫酞酸酐(THPAC)98質量份和卡必醇乙酸酯85質量份,並加熱至80℃,使其反應6小時。之後,冷卻至室溫,獲得固形成分濃度為73質量%的包含了含有酸改質乙烯基之環氧樹脂
(IV)-c的溶液。
(合成例6;含有酸改質乙烯基之環氧樹脂(II)-b之合成)
於設置有溫度計、滴液漏斗、冷卻管及攪拌機之燒瓶中,將雙酚F型環氧樹脂(Mitsubishi Chemical Corporation製造,商品名:Epikote 4004,環氧當量:526g/eq,通式(II)中,Y2=氫原子、R12=氫原子)1052質量份、丙烯酸(b)144質量份、甲基氫醌1質量份、卡必醇乙酸酯850質量份、及溶劑石腦油100質量份混合,於70℃加熱攪拌,使混合物溶解。繼而,將溶液冷卻至50℃後,與三苯基膦2質量份、溶劑石腦油75質量份混合,加熱至100℃,並使其反應至固形成分酸價為1mgKOH/g為止。繼而,將所得之溶液冷卻至50℃後,添加四氫酞酸酐(THPAC)745質量份、卡必醇乙酸酯75質量份、及溶劑石腦油75質量份,並加熱至80℃,使其反應6小時。之後,冷卻至室溫,獲得固形成分酸價為80mgKOH/g、固形成分為62質量%的包含了含有酸改質乙烯基之環氧樹脂(II)-b的溶液。
[實施例1~32及比較例1~32]
依表1~6所示之調配組成而調配組成物,以三輥磨機進行揉合,而調製感光性樹脂組成物。添加卡必醇乙酸酯,以使固形成分濃度為70質量%的方式,而獲得感光性樹脂組成物。使用所得之感光性樹脂組成物,依照上述評估方法進行評估。評估結果表示於表1~6。再者,表1中各成分的調配量的單位為質量份,表中(A)成分的調配量,是代表各合成例
所得之包含了環氧樹脂的溶液的量。
[實施例33、34及比較例33、34]
依表6所示之調配組成而調配組成物,以與實施例1同樣的方法來調製感光性樹脂組成物。以甲基乙基酮將所得之各感光性樹脂組成物稀釋,塗佈於PET薄膜上,之後以90℃乾燥10分鐘,形成厚度為25μm之由感光性樹脂組成物所構成之感光層。進而在感光層上貼合聚乙烯薄膜(保護層)而製作成感光性元件。
從上述所得之感光性元件上剝除保護層,將該感光性元件熱壓合於覆銅的銅箔基板上。繼而,使具有如第2圖所示之圖案(孔徑大小為100μm且孔間的間隔間距為100μm的圖案、或孔徑大小為80μm且孔間的間隔間距為80μm的圖案)的負光罩密著於塗膜,並使用紫外線曝光裝置(HI-TECH CO.,LTD製造,商品名:HTE-5102S),以表6所示之規定的曝光量進行曝光。之後,用1質量%之碳酸鈉水溶液,以0.18MPa(1.8kgf/cm2)的壓力進行噴霧顯影60秒,將未曝光部分溶解顯影。繼而,使用紫外線曝光裝置(GS Yuasa International Ltd.製造,商品名:輸送帶型UV照射裝置),以1000mJ/cm2的曝光量進行曝光後,以150℃加熱1小時,而製作成試片。使用所獲得之試片,進行與實施例31同樣的評估。評估結果顯示於表6。
*1:代表含有環氧樹脂(I)之溶液(固形成分濃度:60質量%)。
*2:代表含有環氧樹脂(II)-a之溶液(固形成分濃度:60質量%)。
*3:根據顯影時曝光量600mJ/cm2進行之評估。
註)表1中各材料的詳細內容如下所述。
IRGACURE 819:雙(2,4,6-三甲基苄醯基)苯基氧化膦(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
DAROCUR TPO:2,4,6-三甲基苄醯基二苯基氧化膦
(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
IRGACURE 907:2-甲基-[4-(甲硫基)苯基]嗎啉基-1-丙酮(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
IRGACURE OXE01:1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)-,2-(o-苯甲醯肟)](BASF Japan Ltd.製造,商品名)
KAYARAD DPHA:二季戊四醇五丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造,商品名)
BaSO4:SAKAI CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.製造
SiO2:TATSUMORI LTD.製造
Epikote 828:雙酚A型環氧樹脂(Mitsubishi Chemical Corporation製造,商品名)
由表1所示之結果可確認到,實施例1~6的本發明之感光性樹脂組成物,即便永久遮罩阻劑層(焊料阻劑層)的圖案是孔徑大小為100μm且孔間的間隔間距為100μm的圖案、或者孔徑大小為80μm且孔間的間隔間距為80μm之類的高精細度圖案,也能維持優異的表面硬化性和底部硬化性,獲得阻劑層形狀優異的導通孔形狀,圖案周圍增厚的情形亦能減低,導通孔徑精度優異。而且可確認到,不僅阻劑層形狀優異,焊料耐熱性等其他性狀亦很優異。此情形被認為是藉由本發明之感光性樹脂組成物,尤其是(B)醯基氧化膦系光聚合起始劑與作為氫供應體之(C1)烷基胺基苯衍生物的組合所獲得的效果。
相對於此,比較例1~4並未解決底部硬化性和阻劑層形狀的問題,而且也發生永久遮罩阻劑層(焊料阻劑層)的圖案周
圍增厚的情形,是不充分的結果。
*1:代表含有環氧樹脂(I)之溶液(固形成分濃度:60質量%)。
*2:代表含有環氧樹脂(II)-a之溶液(固形成分濃度:60質量%)。
*3:根據顯影時曝光量600mJ/cm2進行之評估。
註)表2中各材料的詳細內容如下所述。
IRGACURE 819:雙(2,4,6-三甲基苄醯基)苯基氧化膦(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
DAROCUR TPO:2,4,6-三甲基苄醯基二苯基氧化膦(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
IRGACURE 907:2-甲基-[4-(甲硫基)苯基]嗎啉基-1-丙酮(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
IRGACURE 369:2-苄醯基-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基-苯基)丁-1-酮(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
吡唑啉系敏化劑:1-苯基-3-(4-三級丁基-苯乙烯基)-5-(4-三級丁基-苯基)-吡唑啉
EAB:4,4’-二乙胺基二苯甲酮(Hodogaya Chemical Co.,Ltd.製造)
DETX-S:2,4-二乙基噻噸酮(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造,商品名)
KAYARAD DPHA:二季戊四醇五丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造,商品名)
BaSO4:SAKAI CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.製造
SiO2:TATSUMORI LTD.製造
Epikote 828:雙酚A型環氧樹脂(Mitsubishi Chemical Corporation製造,商品名)
由表2所示之結果可知,實施例7~12的本發明之感光性樹脂組成物,即便是數位曝光(DIGITAL EXPOSURE),其感光性仍優異,維持底部硬化性,而獲得阻劑層形狀優異的導
通孔形狀。而且可確認到,即便永久遮罩阻劑層(焊料阻劑膜)的圖案是孔徑大小為100μm且孔間的間隔間距為100μm的圖案、或者孔徑大小為80μm且孔間的間隔間距為80μm之類的高精細度圖案,圖案周圍增厚的情形亦能減低,導通孔徑精度優異。而且可確認到,不僅阻劑層形狀優異,焊料耐熱性等其他性狀亦很優異。此情形被認為是藉由本發明之感光性樹脂組成物,尤其是(B)醯基氧化膦系光聚合起始劑與(C2)吡唑啉系敏化劑之組合所獲得的效果。
相對於此,比較例5~12並未解決底部硬化性和阻劑層形狀的問題,而且也發生永久遮罩阻劑層(焊料阻劑層)的圖案(孔徑大小為100μm且孔間的間隔間距為100μm的圖案、或者孔徑大小為80μm且孔間的間隔間距為80μm的圖案)周圍增厚的情形,是不充分的結果。
*1:代表含有環氧樹脂(I)之溶液(固形成分濃度:60質量%)。
*2:代表含有環氧樹脂(II)-a之溶液(固形成分濃度:60質量%)。
*3:代表含有環氧樹脂(IV)-a之溶液(固形成分濃度:60質量%)。
*4:根據顯影時曝光量600mJ/cm2進行之評估。
註)表3中各材料的詳細內容如下所述。
IRGACURE 819:雙(2,4,6-三甲基苄醯基)苯基氧化膦(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
DAROCUR TPO:2,4,6-三甲基苄醯基二苯基氧化膦(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
IRGACURE 907:2-甲基-[4-(甲硫基)苯基]嗎啉基-1-丙酮(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
蒽系敏化劑1:9,10-二丁氧基蒽
蒽系敏化劑2:9,10-二乙氧基蒽
蒽系敏化劑3:9,10-二丙氧基蒽
EAB:4,4’-二乙胺基二苯甲酮(Hodogaya Chemical Co.,Ltd.製造)
DETX-S:2,4-二乙基噻噸酮(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造,商品名)
KAYARAD DPHA:二季戊四醇五丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造,商品名)
BaSO4:SAKAI CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.製造
SiO2:TATSUMORI LTD.製造
Epikote 828:雙酚A型環氧樹脂(Mitsubishi Chemical Corporation製造,商品名)
由表3所示之結果可確認到,實施例13~18的本發明之感光性樹脂組成物,具有優異的光硬化性,即便永久遮罩阻劑層(焊料阻劑層)的圖案是孔徑大小為100μm且孔間的間隔間距為100μm的圖案、或者孔徑大小為80μm且孔間的間隔間距為80μm之類的高精細度圖案,也能具有優異的底部硬化性,不會有底切、拖尾、或增厚被確認的情形,或是圖案輪廓直線性不良的情形,而會獲得優異的阻劑層形狀、導通孔徑精度優異。而且可確認到,不僅具有優異的焊料耐熱性和耐助焊劑腐蝕性,密著性、耐溶劑性、耐藥品性(耐酸性、耐鹼性)等各種性能亦很優異。
相對於此,比較例13~20則是光硬化性及底部硬化性低下,阻劑層形狀呈現底切情形,阻劑層形狀不良。
*1:代表含有環氧樹脂(I)之溶液(固形成分濃度:60質量%)。
*2:代表含有環氧樹脂(II)-a之溶液(固形成分濃度:60質量%)。
*3:根據顯影時曝光量600mJ/cm2進行之評估。
註)表4中各材料的詳細內容如下所述。
IRGACURE 819:雙(2,4,6-三甲基苄醯基)苯基氧化膦(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
DAROCUR TPO:2,4,6-三甲基苄醯基二苯基氧化膦(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
IRGACURE 907:2-甲基-[4-(甲硫基)苯基]嗎啉基-1-丙酮
(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
咪唑:2-(o-氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物
吖啶:1,7-雙(9,9’-吖啶基)庚烷
二茂鈦:雙(η5-環戊二烯基)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基)鈦
IRGACURE OXE01:1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)-,2-(o-苯甲醯肟)](BASF Japan Ltd.製造,商品名)
KAYARAD DPHA:二季戊四醇五丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造,商品名)
BaSO4:SAKAI CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.製造
SiO2:TATSUMORI LTD.製造
Epikote 828:雙酚A型環氧樹脂(Mitsubishi Chemical Corporation製造,商品名)
由表4所示之結果可確認到,實施例19~24的本發明之感光性樹脂組成物,會維持底部硬化性,穩定地獲得阻劑層形狀優異的導通孔形狀,即便永久遮罩阻劑層(焊料阻劑層)的圖案是孔徑大小為100μm且孔間的間隔間距為100μm的圖案、或者孔徑大小為80μm且孔間的間隔間距為80μm之類的高精細度圖案,也仍能減低周圍增厚的情形,且導通孔精度優異。而且可確認到,不僅阻劑層形狀優異,焊料耐熱性等其他性狀亦很優異。此情形被認為是藉由本發明之感光性樹脂組成物,尤其是(B)醯基氧化膦系光聚合起始劑與(C3)光聚合起始劑之組合所獲得的效果。
相對於此,比較例21~24並未解決底部硬化性和阻劑層
形狀的問題,而且也發生永久遮罩阻劑層的圖案周圍增厚的情形,是不充分的結果。
*1:代表含有環氧樹脂(I)之溶液(固形成分濃度:60質量%)。
*2:代表含有環氧樹脂(II)-a之溶液(固形成分濃度:60質量%)。
*3:代表含有環氧樹脂(IV)-a之溶液(固形成分濃度:60質量%)。
*4:代表含有環氧樹脂(IV)-b之溶液(固形成分濃度:60質量%)。
註)表5中各材料的詳細內容如下所述。
IRGACURE 819:雙(2,4,6-三甲基苄醯基)苯基氧化膦(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
DAROCUR TPO:2,4,6-三甲基苄醯基二苯基氧化膦(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
IRGACURE 907:2-甲基-[4-(甲硫基)苯基]嗎啉基-1-丙酮(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
IRGANOX 1010:季戊四醇四[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯](BASF Japan Ltd.製造,商品名)
IRGANOX 1035:雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸]硫代二伸乙酯(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
IRGANOX 1076:[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸]十八烷酯(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
KAYARAD DPHA:二季戊四醇五丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造,商品名)
BaSO4:SAKAI CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.製造
SiO2:TATSUMORI LTD.製造
Epikote 828:雙酚A型環氧樹脂(Mitsubishi Chemical Corporation製造,商品名)
由表5所示之結果可確認到,實施例25~30的本發明之感光性樹脂組成物,即便永久遮罩阻劑層(焊料阻劑層)的圖案是孔徑大小為100μm且孔間的間隔間距為100μm的圖
案、或者孔徑大小為80μm且孔間的間隔間距為80μm之類的高精細度圖案,也能維持優異的表面硬化性和底部硬化性,不會有底切、拖尾、或增厚被確認的情形,或是圖案輪廓直線性不良的情形,而會獲得優異的阻劑層形狀、導通孔徑精度優異。而且可確認到,不僅具有優異的焊料耐熱性和耐助焊劑腐蝕性,密著性、耐溶劑性、耐藥品性(耐酸性、耐鹼性)等各種性能亦很優異。
相對於此,比較例25~30則是表面硬化性及底部硬化性低下,阻劑層形狀呈現底切情形,比較例29及30則因為增大顯影時的照射線量,所以表面硬化性及底部硬化性良好,但光暈變大,圖案剖面的中間部(中心部)及最深部(底部)的線寬相對於表面部(上部)的線寬而言變大,以致阻劑層形狀惡化。
*1:代表含有環氧樹脂(IV)-c之溶液(固形成分濃度:73質量%)。
*2:代表含有環氧樹脂(II)-b之溶液(固形成分濃度:60質量%)。
*3:根據顯影時曝光量600mJ/cm2進行之評估。
註)表6中各材料的詳細內容如下所述。
IRGACURE 819:雙(2,4,6-三甲基苄醯基)苯基氧化膦(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
IRGACURE 907:2-甲基-[4-(甲硫基)苯基]嗎啉基-1-丙酮(BASF Japan Ltd.製造,商品名)
DETX-S:2,4-二乙基噻噸酮(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造,商品名)
MBI:巰基苯并咪唑
酞青系顏料:Sanyo Color Works,LTD.製造
ARONIX M402:二季戊四醇六丙烯酸酯(TOAGOSEI CO.,LTD.製造,商品名)
BaSO4:SAKAI CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.製造
SiO2:TATSUMORI LTD.製造
YSLV-80XY:四甲基雙酚F型環氧樹脂(Nippon Steel Chemical Co.,Ltd.製造,商品名)
RE-306:酚醛清漆型多官能環氧樹脂(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造,商品名)
PB-3600:環氧化聚丁二烯(Daicel Corporation製造,商品名)
SP1108:聚酯樹脂(Hitachi Chemical Co.,Ltd.製造,商品名)
DICY 7:二氰二胺
由表6所示之結果可確認到,實施例31~34的本發明之感光性樹脂組成物,即便感光性元件及永久遮罩阻劑層(焊料阻劑層)的圖案是孔徑大小為100μm且孔間的間隔間距為100μm的圖案、或者孔徑大小為80μm且孔間的間隔間距為80μm之類的高精細度圖案,也不會有底切、拖尾、或增厚被確認的情形,或是圖案輪廓直線性不良的情形,而會獲得優異的阻劑層形狀。
而且可確認到,無電鍍覆耐性、焊料耐熱性、耐破裂性、密著性、耐溶劑性、耐藥品性(耐酸性、耐鹼性)等各種性能亦很優異。
相對於此,比較例31~34的感光性樹脂組成物,阻劑層形狀惡化,而且焊料耐熱性和耐破裂性亦差。
根據本發明,可獲得一種感光性樹脂組成物,其不
會發生底部被挖空而成之底切、及阻劑層上部之缺損,能形成圖案輪廓直線性良好、阻劑層形狀優異、解析度優異的圖案,根據本發明亦可獲得一種永久遮罩阻劑層,其能形成一種圖案,該圖案的孔徑大小和孔間的間隔間距微細化且形成穩定性優異。永久遮罩阻劑層適合使用於印刷電路板。
Claims (12)
- 一種感光性樹脂組成物,其含有:(A)含有酸改質乙烯基之環氧樹脂;(B)醯基氧化膦系光聚合起始劑;(C)添加劑,該(C)添加劑是選自(C2)下述通式(VI)所示之吡唑啉系敏化劑或下述通式(XI)所示之蒽系敏化劑、(C3)光聚合起始劑中的至少一種,該(C3)光聚合起始劑是選自2,4,5-三芳基咪唑二聚物、1,7-雙(9,9’-吖啶基)庚烷及二茂鈦系光聚合起始劑中的至少一種,
- 如請求項1所述之感光性樹脂組成物,其中,(A)含有酸改質乙烯基之環氧樹脂是使樹脂(a’)與含有飽和基或不飽和基之多元酸酐(c)反應而獲得之樹脂,該樹脂(a’)是使環氧樹脂(a)與含有乙烯基之單羧酸(b)反應而獲得,該環氧樹脂(a)是選自具有通式(I)所示的結構單元之環氧樹脂、具有通式(II)所示的結構單元之環氧樹脂、具有通式(III)所示的結構單元之環氧樹脂、具有通式(IV)所示的結構單元之雙酚酚醛清漆型環氧樹脂、及具有通式(V)所示的結構單元之雙酚酚醛清漆型環氧樹脂中的至少一種,
- 如請求項1或2所述之感光性樹脂組成物,其中,(B)醯基氧化膦系光聚合起始劑是選自(2,6-二甲氧基苄醯基)-2,4,6-三甲基苄醯基-戊基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苄醯基)-苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苄醯基二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苄醯基苯基次膦酸乙酯、雙(2,4,6-三甲基苄醯基)-苯基氧化膦、(2,5-二羥基苯基)二苯基氧化膦、(對羥苯基)二苯基氧化膦、雙(對羥苯基)苯基氧化膦、及參(對羥苯基)氧化膦中的至少一種。
- 如請求項1或2所述之感光性樹脂組成物,其中,(C)添加劑是(C2)蒽系敏化劑,該(C2)蒽系敏化劑是選自二烷基蒽、二苯基蒽及二烷氧基蒽中的至少一種。
- 如請求項1或2所述之感光性樹脂組成物,其中,(C)添加劑是(C3)光聚合起始劑,該(C3)光聚合起始劑是選自2,4,5-三芳基咪唑二聚物、1,7-雙(9,9’-吖啶基)庚烷、雙(η5-環戊二烯)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基)鈦、及雙(2,4-環戊二烯)-雙(2,6-二氟-3-(1-吡咯)苯基)鈦中的至少一種。
- 如請求項1或2所述之感光性樹脂組成物,其中,該(D)光聚合性化合物是含有(甲基)丙烯醯基之化合物。
- 如請求項1或2所述之感光性樹脂組成物,其中,進而包含(E)無機填料。
- 如請求項1或2所述之感光性樹脂組成物,其用於形成永久遮罩阻劑層。
- 一種感光性元件,其具備:支撐體;及,感光層,該感光層是將如請求項1~9中任一項所述之感光性樹脂組成物使 用於該支撐體上而成。
- 一種永久遮罩阻劑層,其由如請求項1~9中任一項所述之感光性樹脂組成物所形成。
- 一種印刷電路板,其具備如請求項11所述之永久遮罩阻劑層。
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