TWI715748B - 感放射線樹脂組合物以及電子元件 - Google Patents
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Abstract
Description
本發明,係有關於一種感放射線樹脂組合物、及具備由該感放射線樹脂組合物所構成的樹脂膜之電子元件,更詳言之,係有關於一種能夠提供彈性模數較低,藉此能夠抑制產生翹曲且具有優異的耐熱衝擊性及顯影性之樹脂膜之感放射線樹脂組合物、及具備由該感放射線樹脂組合物所形成的樹脂膜之電子元件。
有機EL元件、液晶顯示元件等的各種顯示元件、積體電路元件、固態攝影元件、彩色濾光片、黑色矩陣等的電子元件,係設置有下列各種的樹脂膜:用以防止其劣化和損傷之表面保護膜;用以將元件表面和配線平坦化之平坦化膜;及用以將被配線成為層狀的配線之間絕緣之層間絕緣膜等。
作為先前用以形成該等樹脂膜之樹脂材料,係泛用環氧樹脂等的熱硬化性樹脂材料。近年來,伴隨著配線和組件的高密度化,該等樹脂材料亦被要求開發具有優異的低介電性等的電特性之新穎樹脂材料。
為了因應該等要求,例如專利文獻1係揭示一種含有黏結劑樹脂(A)、感放射線化合物(B)、環氧當量為450以下,軟化點為30℃以下,且4官能以下之環氧系交聯劑(C)、 及芳烷基酚樹脂(D)之感放射線樹脂組合物。但是。依照該專利文獻1記載之感放射線樹脂組成物,雖然具有優異的低介電性等的電特性,而且能夠形成具有優異的顯影性之樹脂膜,但是所得到的樹脂膜之彈性模數較高,因形成樹脂膜時之硬化而有產生翹曲之情形,因此從升可靠性的觀點而言,係被期望改善。
先前技術文獻
專利文獻
[專利文獻1]國際公開第2015/141717號
本發明之目的,係提供一種能夠提供彈性模數較低,藉此能夠抑制產生翹曲且具有優異的耐熱衝擊性及顯影性之樹脂膜之感放射線樹脂組合物、及具備由該感放射線樹脂組合物所構成的樹脂膜之電子元件。
為了達成上述目的,本發明者等專心研究之結果,發現藉由在具有質子性極性基的環狀烯烴聚合物,調配特定2官能環氧化合物及感放射線化合物而得到的樹脂組合物,能夠達成上述目的,而完成了本發明。
亦即,依照本發明,能夠提供
[1]一種感放射線樹脂組合物,係含有具有質子性極性基的環狀烯烴聚合物(A)、下述通式(1)表示之2官能的環氧化合物(B)、及感放射線化合物(C),
(上述通式(1)中,R1為碳數1~15的直鏈狀或分枝狀伸烷基,k為1~20的整數),
[2]如前述[1]所述之感放射線樹脂組合物,其中相對於前述具有質子性極性基的環狀烯烴聚合物(A)100重量份,前述環氧化合物(B)的含量為8~150重量份,
[3]如前述[1]或[2]所述之感放射線樹脂組合物,其中前述環氧化合物(B)的環氧當量為100~1000,
[4]如前述[1]至[3]項中任一項所述之感放射線樹脂組合物,其中前述環氧化合物(B)的軟化點為40℃以下,
[5]如前述[1]至[4]項中任一項所述之感放射線樹脂組合物,其中進一步含有在分子內含有2個以上的烷氧基甲基或羥甲基之化合物,
[6]如前述[1]至[5]項中任一項所述之感放射線樹脂組合物,其中進一步含有具有脂環結構之環氧化合物,
[7]如前述[1]至[6]項中任一項所述之感放射線樹脂組合物,其中進一步含有矽烷偶合劑,
[8]一種電子元件,係具備由前述[1]至[7]中任一項所述之感放射線樹脂組合物所構成之樹脂膜。
依照本發明,能夠提供彈性模數較低,藉此能夠 抑制產生翹曲且具有優異的耐熱衝擊性及顯影性之樹脂膜之感放射線樹脂組合物、及具備由該感放射線樹脂組合物所形成的樹脂膜之電子元件。
用以實施發明之形態
本發明的感放射線樹脂組合物,係含有具有質子性極性基的環狀烯烴聚合物(A)、後述通式(1)表示之2官能的環氧化合物(B)、及感放射線化合物(C)而成。
(具有質子性極性基的環狀烯烴聚合物(A))
在本發明所使用之具有質子性極性基的環狀烯烴聚合物(A)(以下,簡稱為「環狀烯烴聚合物(A)」),可列舉出1或2種以上的環狀烯烴單體之聚合物、或1或2種以上的環狀烯烴單體和能夠與其共聚合的單體之共聚物,在本發明,較佳是使用至少具有質子性極性基的環狀烯烴單體(a),作為用以形成環狀烯烴聚合物(A)之單體。
在此,所謂質子性極性基,係指含有氫原子直接鍵結在屬於周期表第15族或第16族的原子之原子之基。屬於周期表第15族或第16族之原子之中,係以屬於周期表第15族或第16族的第1或第2周期之原子為佳,較佳為氧原子、氮原子或硫原子,特佳為氧原子。
作為此種質子性極性基的具體例,可列舉出羥基、羧基(羥羰基)、磺酸基、磷酸基等具有氧原子之極性基; 第一級胺基、第二級胺基、第一級醯胺基、第二級醯胺基(醯亞胺基)等具有氮原子之極性基;硫醇基等具有硫原子之極性基等。該等之中,以具有氧原子者為佳、較佳為羧基。
在本發明,鍵結在具有質子性極性基的環狀烯烴樹脂之質子性極性基的數目係沒有特別限定,又,亦可含有不同種類的質子性極性基。
作為具有質子性極性基的環狀烯烴單體(a)(以下,適當地稱為「單體(a)」)的具體例,可列舉出2-羥羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-甲基-2-羥羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羧甲基-2-羥羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-2-甲氧基羰基甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-2-乙氧基羰基甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-2-丙氧基羰基甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-2-丁氧基羰基甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-2-戊氧基羰基甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-2-己氧基羰基甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-2-環己氧基羰基甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-2-苯氧基羰基甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-2-萘氧基羰基甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-2-聯苯氧基羰基甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-2-苄氧基羰基甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-2-羥乙氧基羰基甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2,3-二羥羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-3-甲氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-3-乙氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-3-丙氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-3-丁氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-3-戊氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-3-己氧基羰基雙環[2.2.1] 庚-5-烯、2-羥羰基-3-環己氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-3-苯氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-3-萘氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-3-聯苯氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-3-苄氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-3-羥乙氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基-3-羥羰基甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、3-甲基-2-羥羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、3-羥甲基-2-羥羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥羰基三環[5.2.1.02,6]癸-3,8-二烯、4-羥羰基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-甲基-4-羥羰基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4,5-二羥羰基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-羧甲基-4-羥羰基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、N-(羥羰基甲基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(羥羰基乙基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(羥羰基戊基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(二羥羰基乙基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(二羥羰基丙基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(羥羰基苯乙基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(2-(4-烴苯基)-1-(羥羰基)乙基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(羥羰基苯基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺等的含羧基的環狀烯烴;2-(4-羥苯基)雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-甲基-2-(4-羥苯基)雙環[2.2.1]庚-5-烯、4-(4-羥苯基)四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-甲基-4-(4-羥苯基)四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、2-羥基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-羥乙基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-甲基-2-羥甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2,3-二羥甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-(羥乙氧基羰基)雙環[2.2.1]庚 -5-烯、2-甲基-2-(羥乙氧基羰基)雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-(1-羥基-1-三氟甲基-2,2,2-三氟乙基)雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-(2-羥基-2-三氟甲基-3,3,3-三氟丙基)雙環[2.2.1]庚-5-烯、3-羥基三環[5.2.1.02,6]癸-4,8-二烯、3-羥甲基三環[5.2.1.02,6]癸-4,8-二烯、4-羥基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-羥甲基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4,5-二羥甲基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-(羥乙氧基羰基)四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-甲基-4-(羥乙氧基羰基)四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、N-(羥乙基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(羥苯基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺等的含羥基環狀烯烴等。該等之中,從使用本發明的感放射線樹脂組合物而得到的樹脂膜之密著性成為較高而言,係以含羧基的環狀烯烴為佳,以4-羥羰基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯為特佳。該等單體(a)可各自單獨使用,亦可組合2種以上而使用。
在環狀烯烴聚合物(A)中之單體(a)單元的含有比例,係相對於總單體單元,以10~90莫耳%為佳,以20~80莫耳%為佳,更佳為30~70莫耳%。單體(a)單元的含有比例太少時,在顯影時有產生溶解殘渣之虞,太多時,環狀烯烴聚合物(A)在極性溶劑之溶解性有變成不充分之虞。
又,在本發明所使用的環狀烯烴聚合物(A),亦可為將具有質子性極性基的環狀烯烴單體(a)和能夠與其共聚合的單體(b)共聚合而得到之共聚物。作為此種能夠共聚合的單體,可列舉出具有質子性極性基以外的極性基之環狀烯烴單體(b1)、不具有極性基之環狀烯烴單體(b2)、及環狀烯烴以外的 單體(b3)(以下,適當地稱為「單體(b1)」、「單體(b2)」、「單體(b3)」)。
作為具有質子性極性基以外的極性基之環狀烯烴單體(b1),例如可列舉出具有N-取代醯亞胺基、酯基、氰基、酸酐基或鹵素原子之環狀烯烴。
作為具有N-取代醯亞胺基之環狀烯烴,例如可列舉出下述通式(2)表示之單體、或下述通式(3)表示之單體。
(上述通式(2)中,R2係表示氫原子或碳數1~16的烷基或芳基。n係表示1或2的整數。)
(上述通式(3)中,R3係表示碳數1~3的二價伸烷基,R4係表示碳數1~10的一價烷基、或碳數1~10的一價鹵化烷基。)
在上述通式(2)中,R2為碳數1~16的烷基或芳基,作為烷基的具體例,可列舉出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一基、正十二基、正十三基、正十四基、正十五基、正十六基等的直鏈烷基;環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環壬基、環癸基、環十一基、環十二基、降莰基、莰基、異莰基、十氫萘基、三環癸基、金剛烷基等的環狀烷基;2-丙基、2-丁基、2-甲基-1-丙基、2-甲基-2-丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、1-甲基戊基、1-乙基丁基、2-甲基己基、2-乙基己基、4-甲基庚基、1-甲基壬基、1-甲基十三基、1-甲基十四基等的分枝狀烷基等。又,芳基的具體例,可列舉出苄基等。該等之中,因為耐熱性及在極性溶劑的溶解性更優異,以碳數6~14的烷基及芳基為佳,以碳數6~10的烷基及芳基為較佳。碳數為4以下時係在極性溶劑的溶解性較差,碳數為17以上時係耐熱性較佳,而且將樹脂膜圖案化時,係有因熱引起熔融而使圖案消失之問題。
作為上述通式(2)表示之單體的具體例,可列舉出雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-苯基-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-乙基雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-丙基雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-丁基雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-環己基雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-金剛烷基雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-甲基丁基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(2-甲基丁基)- 雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-甲基戊基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(2-甲基戊基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-乙基丁基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(2-乙基丁基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-甲基己基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(2-甲基己基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(3-甲基己基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-丁基戊基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(2-丁基戊基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-甲基庚基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(2-甲基庚基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(3-甲基庚基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(4-甲基庚基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-乙基己基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(2-乙基己基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(3-乙基己基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-丙基戊基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(2-丙基戊基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-甲基辛基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(2-甲基辛基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(3-甲基辛基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(4-甲基辛基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-乙基庚基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(2-乙基庚基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(3-乙基庚基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(4-乙基庚基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-丙基己基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(2-丙基己基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(3-丙基己基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-甲基壬基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(2-甲基壬基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(3-甲基壬基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(4-甲基壬基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(5-甲基壬基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-乙基辛基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(2-乙基辛基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(3-乙基辛基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(4-乙基辛基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-甲基癸基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3.二羧醯亞胺、N-(1-甲基十二基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-甲基十一基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-甲基十三基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-甲基十四基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-(1-甲基十五基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺、N-苯基-四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯-4,5-二羧醯亞胺、N-(2,4-二甲氧基苯基)-四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯-4,5-二羧醯亞胺等。又,該等可各自單獨使用,亦可組合2種以上而使用。
另一方面,在上述通式(3),R3為碳數1~3的二價伸烷基,作為碳數1~3的二價伸烷基,可列舉出亞甲基、伸乙基、伸丙基及異伸丙基。該等之中,因為聚合活性良好,以亞甲基及伸乙基為佳。
又,在上述通式(3),R4為碳數1~10的一價烷基、或碳數1~10的一價鹵化烷基。作為碳數1~10的一價烷基,例如可列舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、己基及環己基等。作為碳數1~10的一價鹵化烷基,例如可列舉出氟甲基、氯甲基、溴甲基、二氟甲基、二氯甲基、三氟甲基、三氯甲基、2,2,2-三氟乙基、五氟乙基、七氟丙基、全氟丁基及全氟戊基等。該等之中,因為在極性溶劑中具有優異的溶解性,作為R4,係以甲基及乙基為佳。
又,上述通式(2)、(3)表示之單體,係例如能夠藉由對應之胺、與5-降莰烯-2,3.二羧酸酐的醯胺化反應而得到。又,所得到的單體,係能夠藉由習知的方法將醯胺化反應的反應液進行分離‧精製而效率良好地離析。
作為含酯基之環狀烯烴,例如可列舉出2-乙醯氧基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-乙醯氧基甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-甲氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-乙氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-丙氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-丁氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-環己氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-甲基-2-甲氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-甲基-2-乙氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-甲基-2-丙氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-甲基-2-丁氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-甲基-2-環己氧基羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-(2,2,2-三氟乙氧基羰基)雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-甲基-2-(2,2,2-三氟乙氧基羰基)雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-甲氧基羰基三環[5.2.1.02,6]癸-8-烯、2-乙氧基羰基三環[5.2.1.02,6]癸-8-烯、2-丙氧基羰基三環[5.2.1.02,6]癸-8-烯、4-乙醯氧基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-甲氧基羰基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-乙氧基羰基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-丙氧基羰基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-丁氧基羰基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-甲基-4-甲氧基羰基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-甲基-4-乙氧基羰基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-甲基-4-丙氧基羰基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-甲基-4-丁氧基羰基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-(2,2,2-三氟乙氧基羰基)四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-甲基-4-(2,2,2-三氟乙氧基羰基)四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯等。
作為具有氰基之環狀烯烴,例如可列舉出4-氰基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-甲基-4-氰基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4,5-二氰基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、2-氰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-甲基-2-氰基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2,3-二氰基雙環[2.2.1]庚-5-烯等。
作為具有酸酐基的環狀烯烴,例如可列舉出四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯-4,5-二羧酸酐、雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸酐、2-羧甲基-2-羥羰基雙環[2.2.1]庚-5-烯酐等。
作為具有鹵素原子的環狀烯烴,例如可列舉出2-氯雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-氯甲基雙環[2.2.1]庚-5-烯、2-(氯苯基)雙環[2.2.1]庚-5-烯、4-氯四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯、4-甲基-4-氯四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯等。
該等單體(b1)可各自單獨使用,亦可組合2種以上而使用。
作為不具有極性基的環狀烯烴單體(b2),可列舉出雙環[2.2.1]庚-2-烯(亦稱為「降莰烯」)、5-乙基-雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-丁基-雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-亞乙基-雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-次甲基-雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙烯基-雙環[2.2.1]庚-2-烯、三環[5.2.1.02,6]癸-3,8-二烯(慣用名:雙環戊二烯)、四環[10.2.1.02,11.04,9]十五-4,6,8,13-四烯、四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-4-烯(亦稱為「四環十二烯」)、9-甲基-四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-4-烯、9-乙基-四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-4-烯、9-次甲基-四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-4-烯、9-亞乙基-四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-4-烯、9-乙烯基-四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-4-烯、9-丙烯基-四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-4-烯、五環[9.2.1.13,9.02,10.04,8]十五-5,12-二烯、環丁烯、環戊烯、環戊二烯、環己烯、環庚烯、環辛烯、環辛二烯、茚、3a,5,6,7a-四氫-4,7-亞甲基-1H-茚、9-苯基-四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-4-烯、四環[9.2.1.02,10.03,8]十四-3,5,7,12-四烯、五環[9.2.1.13,9.02,10.04,8]十五-12-烯等。
該等單體(b2)係各自單獨使用,亦可組合2種以上而使用。
作為環狀烯烴以外的單體(b3)的具體例,可列舉出乙烯;丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、1-十八烯、1-二十烯等的碳數2~20的α-烯烴;1,4-己二烯、1,5-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯、1,7-戊二烯等的非共軛二烯、及該等衍生物等。該等之中,以α-烯烴為佳。
該等單體(b3)各自單獨使用,亦可組合2種以上而使用。
該等單體(b1)~(b3)之中,從本發明的效果成為更顯著之觀點,係以具有質子性極性基以外的極性基之環狀烯烴單體(b1)為佳,以具有N-取代醯亞胺基之環狀烯烴為特佳。
在環狀烯烴聚合物(A)中之能夠共聚合的單體(b)單元之含有比例,係相對於總單體單元,以10~90莫耳%為佳,較佳為20~80莫耳%,更佳為30~70莫耳%。能夠共聚合的單體(b)的單元的含有比例為太少時,環狀烯烴聚合物(A)在極性溶劑的溶解性有變為不充分之虞,太多時,有感放射線性變為不充分、或是在顯影時產生溶解殘渣之虞。
又,在本發明,亦可藉由利用習知的改性劑,將質子性極性基導入至不具有質子性極性基之環狀烯烴系聚合物,而成為環狀烯烴聚合物(A)。
不具有質子性極性基的聚合物,係能夠藉由將上述單體(b1)及(b2)之中至少一種、及按照必要之單體(b3)任意地組合且聚合而得到。
作為用以導入質子性極性基之改性劑,通常能夠使用在分子內具有質子性極性基、及反應性的碳-碳不飽和鍵之化合物。
作為此種化合物的具體例,可列舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、白芷酸、甲基丁烯酸(tiglic acid)、油酸、反油酸(elaidic acid)、芥子酸、蕓苔酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、檸康酸、中康酸、伊康酸、阿托酸、桂皮酸等的不飽和羧酸;烯丙醇、甲基乙烯基甲醇、巴豆醇、甲基烯丙醇、1-苯基乙烯-1-醇、2- 丙烷-1-醇、3-丁烯-1-醇、3-丁烯-2-醇、3-甲基-3-丁烯-1-醇、3-甲基-2-丁烯-1-醇、2-甲基-3-丁烯-2-醇、2-甲基-3-丁烯-1-醇、4-戊烯-1-醇、4-甲基-4-戊烯-1-醇、2-己烯-1-醇等的不飽和醇等。
使用該等改性劑之聚合物的改性反應,係依照常用的方法即可,通常能夠在自由基產生劑的存在下進行。
又,在本發明所使用的環狀烯烴聚合物(A),亦可為使上述的單體開環聚合而成之開環聚合物,或者亦可為使上述的單體加成聚合而成之加成聚合物,從本發明的效果成為更顯著而言,係以開環聚合物為佳。
開環聚合物,係能夠藉由將具有質子性極性基的環狀烯烴單體(a)、及按照必要而使用之能夠共聚合的單體(b)在複分解反應觸媒的存在下進行開環複分解聚合來製造。作為製造方法,係例如能夠使用在國際公開第2010/110323號的[0039]~[0079]所述之方法等。
又,在本發明所使用的環狀烯烴聚合物(A),係在開環聚合物時,以進一步進行氫化反應、成為將在主鏈所含有的碳-碳雙鍵氫化而成之氫化物為佳。環狀烯烴聚合物(A)為氫化物時,被氫化的碳-碳雙鍵之比例(氫化率),係通常為50%以上,從耐熱性的觀點而言,係以70%以上為佳,以90%以上為較佳,以95%以上為更佳。
在本發明所使用的環狀烯烴聚合物(A)之重量平均分子量(Mw),係通常為1,000~1,000,000,以1,500~100,000為佳,較佳為2,000~30,000的範圍。
又,環狀烯烴聚合物(A)的分子量分布,係以重量平均分子量/數量平均分子量(Mw/Mn)比計,通常4以下,以3以下為佳,較佳為2.5以下。
環狀烯烴聚合物(A)的重量平均分子量(Mw)和分子量分布(Mw/Mn),係藉由將四氫呋喃等的溶劑作為溶離液之凝膠滲透層析法(GPC)且設為聚苯乙烯換算值而求取之值。
(通式(1)表示之2官能的環氧化合物(B))
本發明的感放射線樹脂組合物,除了環狀烯烴聚合物(A)以外,含有以下述一般式(1)表示地2官能的環氧化合物(B)(以下,適當地略記為「2官能直鏈環氧化合物(B)」)。
在本發明的感放射線樹脂組合物,2官能直鏈環氧化合物(B)係具有作為環狀烯烴聚合物(A)的交聯劑的作用之同時,藉由其直鏈狀結構,亦達成使樹脂膜之彈性模數降低之效果,藉此,能夠有效地防止使用本發明的感放射線樹脂組合物而得到的樹脂膜產生翹曲。
在上述通式(1)中,R1係碳數1~15的直鏈狀或分枝狀伸烷基,以碳數2~10的直鏈狀或分枝狀伸烷基為佳,較佳為碳數3~8的直鏈狀或分枝狀伸烷基。又,R1可為直鏈狀伸烷基、分枝狀伸烷基的任一者,但是從使彈性模數降低的效果較大之觀點,以直鏈狀伸烷基為佳。又,k係1~20的整數, 以1~18的整數為佳,較佳為2~15的整數。
在本發明,上述通式(1)表示之化合物之中,從能夠進一步減低使用本發明的感放射線樹脂組合物而得到的樹脂膜的彈性模數之觀點而言,能夠適合使用下述通式(4)表示之化合物(聚四亞甲二醇二環氧丙基醚)。
上述通式(4)中,k為1~20的整數,以1~18的整數為佳,較佳為2~15的整數。
作為2官能直鏈環氧化合物(B),從能夠進一步減低使用本發明的感放射線樹脂組合物而得到的樹脂膜的彈性模數之觀點而言,係以環氧當量為100~1000的範圍者為佳,較佳為200~800,更佳為300~600。又,2官能直鏈環氧化合物(B)的環氧當量,係例如能夠依據JIS K 7236「環氧樹脂的環氧當量之求取方法」而測定。
又,作為2官能直鏈環氧化合物(B),從能夠進一步減低使用本發明的感放射線樹脂組合物而得到的樹脂膜的彈性模數之觀點而言,軟化點係以40℃以下者為佳,以25℃以下者為特佳。亦即,作為2官能直鏈環氧化合物(B),係以在常溫(25℃)為液狀者為佳。2官能直鏈環氧化合物(B)的軟化點,係例如能夠依據JIS K 2207而測定。
在本發明的感放射線樹脂組合物中之2官能直鏈 環氧化合物(B)的含量,係相對於環狀烯烴聚合物(A)100重量份,較佳為8~150重量份。又,從能夠讓使用本發明的感放射線樹脂組合物而得到的樹脂膜之彈性模數較低且具有優異的耐熱衝擊性及顯影性之觀點而言,2官能直鏈環氧化合物(B)的含量係設為上述範圍即可,但是從降低彈性模數的效果、及進一步提高耐熱衝擊性的提升效果之觀點而言,相對於環狀烯烴聚合物(A)100重量份之2官能直鏈環氧化合物(B)的含量,係以設為20重量份以上為較佳,以設為25重量份以上為更佳。而且,從能夠讓使用本發明的感放射線樹脂組合物而得到的樹脂膜之焊料耐熱性提升的觀點而言,相對於環狀烯烴聚合物(A)100重量份之2官能直鏈環氧化合物(B)的含量,係以設為100重量份以下為佳,以設為70重量份以下為較佳。
(感放射線化合物(C))
又,本發明的感放射線樹脂組合物,係除了環狀烯烴聚合物(A)及2官能直鏈環氧化合物(B)以外,亦含有感放射線化合物(C)。感放射線化合物(C)係藉由照射紫外線、電子射線等的放射線而能夠引起化學反應之化合物。
依照本發明,藉由除了環狀烯烴聚合物(A)及2官能直鏈環氧化合物(B)以外,亦含有感放射線化合物(C),利用感放射線化合物(C)的作用,能夠使環狀烯烴聚合物(A)與2官能直鏈環氧化合物(B)的相溶性提升,藉此能夠使2官能直鏈環氧化合物(B)的添加效果、亦即彈性模數的降低效果適當地發揮。而且,藉此,能夠讓使用本發明的感放射線樹脂組合物而得到的樹脂膜之彈性模數較低且藉此抑制產生翹曲,而且能 夠成為具有優異的耐熱衝擊性及顯影性者。
在本發明感放射線化合物(C),係以能夠控制由感放射線樹脂組合物所形成的樹脂膜之鹼溶解性者為佳、特別是使用光酸產生劑為佳。作為此種感放射線化合物(C),例如可列舉出苯乙酮化合物、三芳基鋶鹽、醌二疊氮化合物等的疊氮化合物等,較佳為疊氮化合物,特佳為醌二疊氮化合物。
作為醌二疊氮化合物,係例如能夠使用醌二疊氮磺醯鹵與具有酚性羥基的化合物之酯化合物。作為醌二疊氮磺醯鹵的具體例,可列舉出1,2-萘醌二疊氮-5-磺醯氯、1,2-萘醌二疊氮-4-磺醯氯、1,2-苯醌二疊氮-5-磺醯氯等。作為具有酚性羥基的化合物之代表例,可列舉出1,1,3-參(2,5-二甲基-4-羥苯基)-3-苯基丙烷、4,4’-1[1-[4-[1-[4-羥苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚等。作為該等以外之具有酚性羥基之化合物,可列舉出將2,3,4-三羥基二苯基酮、2,3,4,4’-四羥基二苯基酮、2-雙(4-羥苯基)丙烷、參(4-羥苯基)甲烷、1,1,1-參(4-羥基-3-甲基苯基)乙烷、1,1,2,2-肆(4-羥苯基)乙烷、酚醛清漆樹脂的寡聚物、具有1個以上的酚性羥基之化合物與二環戊二烯共聚合而得到的寡聚物等。
又,作為光酸產生劑,能夠使用醌二疊氮化合物、以及鎓鹽、鹵化有機化合物、α,α’-雙(磺醯基)重氮甲烷系化合物、α-羰基-α’-磺醯基重氮甲烷系化合物、碸化合物、有機酸酯化合物、有機酸醯胺化合物、有機酸醯亞胺化合物等習知物。
該等感放射線化合物係各自能夠單獨或組合2種以上而使用。
在本發明的感放射線樹脂組合物中之感放射線化合物(C)的含量,係相對於環狀烯烴聚合物(A)100重量份,以10~100重量份為佳,較佳為15~70重量份,更佳為25~50重量份。藉由使感放射線化合物(C)的含量成為該範圍,能夠讓使用本發明的感放射線樹脂組合物而得到的樹脂膜之圖案形成性提升。
(其它調配劑)
又,本發明的感放射線樹脂組合物,亦可進一步含有上述2官能直鏈環氧化合物(B)以外的交聯劑。作為此種交聯劑,係藉由加熱而在交聯劑分子間形成交聯結構者、或與環狀烯烴聚合物(A)反應而在樹脂分子間成交聯結構者即可,例如可列舉出2官能直鏈環氧化合物(B)以外之含環氧基的交聯劑、氧環丁烷的交聯劑、含異氰酸酯基的交聯劑、含嵌段異氰酸酯基的交聯劑、含唑啉基的交聯劑、含順丁烯二醯亞胺基的交聯劑、含(甲基)丙烯酸酯基的交聯劑、在分子內含有2個以上的烷氧基甲基或羥甲基之化合物等。該等之中,以在分子內含有2個以上的烷氧基甲基或羥甲基之化合物為佳。藉由進一步含有2官能直鏈環氧化合物(B)以外的交聯劑,能夠進一步提高所得到的樹脂膜之耐熱衝擊性。
作為2官能直鏈環氧化合物(B)以外之含環氧基交聯劑的具體例,例如能夠舉出以二環戊二烯作為骨架之環氧化合物(商品名「HP-7200」、DIC公司製)、2,2-雙(羥甲基)1-丁醇的1,2-環氧-4-(2-環氧乙基)環己烷加成物(具有環己烷骨架及末端環氧基之15官能性的脂環式環氧樹脂、商品名 「EHPE3150」、Daicel化學工業公司製)、環氧化3-環己烯-1,2-二羧酸雙(3-環己烯基甲基)改性ε-己內酯(脂肪族環狀3官能性的環氧樹脂、商品名「EPOLEAD GT301」、Daicel化學工業公司製)、環氧化丁烷四羧酸肆(3-環己烯基甲基)改性ε-己內酯(脂肪族環狀4官能性的環氧樹脂、商品名「EPOLEAD GT401」、Daicel化學工業公司製)、3,4-環氧環己烯基甲基-3’,4’-環氧環己烯羧酸酯(商品名「CELLOXIDE 2021」、「CELLOXIDE 2021P」、Daicel化學工業公司製)、ε-己內酯改性3’,4’-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯(商品名「CELLOXIDE 2081」、Daicel化學工業公司製)、1,2:8,9-二環氧基薴烯(商品名「CELLOXIDE 3000」、Daicel化學工業公司製)等具有脂環結構之環氧化合物;雙酚A型環氧化合物(商品名「jER 825」、「jER 827」、「jER 828」、「jER YL980」、三菱化學公司製、商品名「EPICLON 840」、「EPICLON 850」、DIC公司製)、雙酚F型環氧化合物(商品名「jER 806」、「jER 807」、「jER YL983U」、三菱化學公司製、商品名「EPICLON 830」、「EPICLON 835」、DIC公司製)、氫化雙酚A型環氧化合物(商品名「jER YX8000」、「jER YX8034」三菱化學公司製、商品名「ST-3000」新日鐵住金公司製、商品名「RIKARESIN HBE-100」新日本理化公司製、商品名「Epolite 4000」共榮化學公司製)、長鏈雙酚A型環氧樹脂(商品名「EXA-4816」、「EXA-4850-150」、「EXA-4850-1000」DIC公司製)、EO改性雙酚A型環氧化合物(商品名「ADEKARESIN EP-4000L」、「ADEKARESIN EP-4010L」、ADEKA公司製)、苯酚酚醛清漆型多官能環氧化合物(商品名「jER 152」、三菱化學公司製)、1,6-雙(2,3-環氧基丙烷-1-基氧基)萘等具有萘骨架之多官能環氧化合物(商品名「HP-4032D」、DIC公司製)、二環戊二烯二甲醇二環氧丙基醚(商品名「ADEKARESIN EP-4000L」、「ADEKARESIN EP-4088L」、ADEKA公司製)、環氧丙胺型環氧樹脂(商品名「商品名「jER630」、三菱化學公司製、商品名「TETRAD-C」、「TETRAD-X」、三菱氣體化學公司製)、鏈狀烷基多官能環氧化合物(商品名「SR-TMP」、阪本藥品工業公司製)、多官能環氧聚丁二烯(商品名「EPOLEAD PB3600」、Daicel化學工業公司製、商品名「EPOLEAD PB4700」、Daicel化學工業公司製)、甘油的環氧丙基聚醚化合物(商品名「SR-GLG」、阪本藥品工業公司製)、雙甘油聚環氧丙基醚化合物(商品名「SR-DGE」、阪本藥品工業公司製、聚甘油聚環氧丙基醚化合物(商品名「SR-4GL」、阪本藥品工業公司製)等不具有脂環結構之環氧化合物等。
該等2官能直鏈環氧化合物(B)以外的含環氧基交聯劑之中,係以具有脂環結構之環氧化合物、亦即脂環式環氧化合物為佳。藉由使用具有脂環結構之環氧化合物,能夠使所得到的樹脂膜之耐熱衝擊性的提升效果更顯著。
作為在分子內含有2個以上的烷氧基甲基之化合物,只要具有烷氧基甲基為2個以上之化合物,就沒有特別限定,作為2個以上的烷氧基甲基直接鍵結在芳香環而成之酚化合物,例如可列舉出2,6-二甲氧基甲基-4-第三丁基苯酚、2,6-
二甲氧基甲基-對甲酚等的二甲氧基甲基取代酚化合物、3,3’,5,5’-四甲氧基甲基-4,4’-二羥基聯苯基(例如、商品名「TMOM-BP」、本州化學工業公司製)、1,1-雙[3,5-二(甲氧基甲基)-4-羥苯基]-1-苯基乙烷等的四甲氧基甲基取代聯苯基化合物、4,4’,4”-(亞乙基)三苯酚等的六甲氧基甲基取代化合物(例如、商品名「HMOM-TPHAP-GB」、本州化學工業公司製)等的六甲氧基甲基取代三苯基化合物等。
作為在分子內具有2個以上的羥甲基之化合物,只要為含有2個以上羥甲基之化合物,就沒有特別限定,作為2個以上的羥甲基直接鍵結在芳香環而成之酚化合物,可列舉出2,4-二羥甲基-6-甲基苯酚、2,6-雙(羥甲基)-對甲酚、4-第三-2,6-雙(羥甲基)苯酚、雙(2-羥基-3-羥甲基-5-甲基苯基)甲烷(商品名「DM-BIPC-F」、旭有機材公司製)、雙(4-羥基-3-羥甲基-5-甲基苯基)甲烷(商品名「DM-BIOC-F」、旭有機材公司製)、2,2-雙(4-羥基-3,5-二羥甲基苯基)丙烷(商品名「TM-BIP-A」、旭有機材公司製)等。
就在分子內含有2個以上的烷氧基甲基之化合物而言,作為胺基被2個以上的烷氧基甲基取代而成之三聚氰胺化合物,例如可列舉出N,N’-二甲氧基甲基三聚氰胺、N,N’,N”-三甲氧基甲基三聚氰胺、N,N,N’,N”-四甲氧基甲基三聚氰胺、N,N,N’,N’,N”-五甲氧基甲基三聚氰胺、N,N,N’,N’,N”,N”-六甲氧基甲基三聚氰胺(例如、「Nikalac MW-390LM」「Nikalac MW-100LM」、三和CHEMICAL公司製)、或該等之聚合物等。
就在分子內含有2個以上的烷氧基甲基之化合物而言,作為被2個以上的烷氧基甲基取代而成之脲化合物,可列舉出「Nikalac MX270」、三和CHEMICAL公司製,「Nikalac MX280」、三和CHEMICAL公司製、Nikalac MX290」、三和CHEMICAL公司製等。
在分子內含有2個以上的烷氧基甲基、或羥甲基之化合物,各自能夠單獨、或組合2種以上而使用。
該等之中,就反應性較高而言,以N,N,N’,N’,N”,N”-六甲氧基甲基三聚氰胺為佳。
在本發明的感放射線樹脂組合物中之2官能直鏈環氧化合物(B)以外的交聯劑含量,係相對於環狀烯烴聚合物(A)100重量份,以1~80重量份為佳,較佳為5~75重量份,更佳為10~70重量份。藉由使2官能直鏈環氧化合物(B)以外的交聯劑含量成為該範圍,能夠進一步提高使用本發明的感放射線樹脂組合物而得到的樹脂膜之耐熱衝擊性。
又,本發明的感放射線樹脂組合物,係除了上述各成分以外,亦可進一步含有矽烷偶合劑。矽烷偶合劑係為了讓使用本發明的感放射線樹脂組合物而得到的樹脂膜的密著性進一步提升而使用。
作為矽烷偶合劑,係沒有特別限定,例如可列舉出胺基、羧基、甲基丙烯醯基、異氰酸酯基、環氧基等具有反應性官能基者等。
作為矽烷偶合劑的具體例,可列舉出3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺丙基三甲氧基矽烷、三甲氧基矽 烷基苯甲酸、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-異氰酸酯基丙基三甲氧基矽烷、γ-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷等。該等矽烷偶合劑,各自能夠單獨、或組合2種以上而使用。該等之中,以γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺丙基三甲氧基矽烷為佳,以γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷為較佳。
在本發明的感放射線樹脂組成物中之矽烷偶合劑的含量,係相對於環狀烯烴聚合物(A)100重量份,以0.01~100重量份為佳,較佳為0.1~50重量份,更佳為0.5~20重量份。藉由使矽烷偶合劑的含量成為上述範圍,能夠進一步提高其添加效果。
又,本發明的感放射線樹脂組成物,亦可進一步含有溶劑。作為溶劑,係沒有特別限定。可列舉出習知作為樹脂組合物的溶劑之物,例如可列舉出丙酮、甲基乙基酮、環戊酮、2-己酮、3-己酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、2-辛酮、3-辛酮、4-辛酮等的直鏈的酮類;正丙醇、異丙醇、正丁醇、環己醇等的醇類;乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二烷等的醚類;乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚等的醇醚類;甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、酪酸甲酯、酪酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯等的酯類;乙酸賽路蘇、乙酸甲基賽路蘇、乙酸乙基賽路蘇、乙酸丙基賽路蘇、乙酸丁 基賽路蘇等的賽路蘇酯類;丙二醇、丙二醇一甲醚、丙二醇一甲醚乙酸酯、丙二醇一乙醚乙酸酯、丙二醇一丁醚等的丙二醇類;二乙二醇一甲醚、二乙二醇一乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙醚等的二乙二醇類;γ-丁內酯、γ-戊內酯、γ-己內酯、γ-辛內酯(γ-caprylolactone)等的飽和γ-內酯類;三氯乙烯等的鹵化烴類;甲苯、二甲苯等的芳香族烴類;二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、N-甲基乙醯胺等的極性溶劑等。該等溶劑可單獨亦可組合2種以上而使用。溶劑含量,係相對於環狀烯烴聚合物(A)100重量份,以10~10000重量份為佳,較佳為50~5000重量份,更佳為100~1000重量份的範圍。又,使本發明的感放射線樹脂組合物含有溶劑時,溶劑係通常在樹脂膜形成後被除去。
又,本發明的感放射線樹脂組合物,係只要不阻礙本發明的效果之範圍,亦可依照需要而含有具有酸性基或熱潛在性酸性基的化合物、界面活性劑、抗氧化劑、敏化劑、光安定劑、消泡劑、顏料、染料、填料等其它調配劑等。該等之中,例如具有酸性基或熱潛在性酸性基的化合物,係能夠使用在日本特開2014-29766號公報所記載者等,又,界面活性劑、敏化劑、光安定劑係能夠使用在日本特開2011-75609號公報所記載者等。
本發明的感放射線樹脂組合物之調製方法,係沒有特別限定,使用習知的方法將構成感放射線樹脂組合物之各成分進行混合即可。
混合方法係沒有特別限定,以將構成感放射線樹脂組合物 之各成分溶解或分散在溶劑而得到的溶液或分散液進行混合為佳。藉此,能夠以溶液或分散液的形態得到感放射線樹脂組合物。
將構成感放射線樹脂組合物的各成分溶解或分散在溶劑之方法,係依照常用的方法即可。具體而言,能夠使用攪拌子(stirring bar)及磁力攪拌器之攪拌、及使用高速均化器、分散器、行星攪拌機、雙軸攪拌機、球磨機、三輥磨機等進行。又,將各成分溶解或分散在溶劑後,例如亦可使用孔徑為0.5μm左右的過濾器等進行過濾。
本發明的感放射線樹脂組合物之固體成分濃度,係通常1~70重量%,以5~60重量%為佳,較佳為10~50重量%。固體成分濃度為該範圍時,溶解安定性、塗佈性、所形成的樹脂膜之膜厚均勻性、平坦性等係能夠高度地平衡。
(電子元件)
本發明的電子元件,係具有由上述本發明的感放射線樹脂組合物所形成的樹脂膜。
作為本發明的電子元件,係沒有特別限定,因為由本發明的感放射線樹脂組合物所形成之樹脂膜,係彈性模數較低且藉此能夠抑制產生翹曲,而且具有優異的耐熱衝擊性及顯影性者,所以適用於晶圓級封裝(Wafer Level Package)技術而製造之電子元件,特別是由本發明的感放射線樹脂組合物所形成之樹脂膜,在藉由晶圓級封裝技術所製造的電子元件,能夠適合於作為形成配置成層狀的配線之間用於絕緣之層間絕緣膜之用。
在本發明的電子元件,作為形成樹脂膜之方法,係沒有特別限定,例如能夠使用塗佈法、薄膜層積法等的方法。
塗佈法,係例如將樹脂組合物塗佈之後,進行加熱乾燥而將溶劑之方法。作為塗佈樹脂組合物之方法,例如能夠採用噴霧法、旋轉塗佈法、輥塗佈法、模塗佈法、刮刀片法、回轉塗佈法、狹縫式塗佈法、棒塗佈法、網版印刷法、噴墨法等各種的方法。加熱乾燥條件係按照各成分的種類、調配比例而不同,通常為30~150℃,較佳為60~120℃,通常為0.5~90分鐘,以1~60分鐘為佳,較佳是進行1~30分鐘即可。
薄膜層積法,係將感放射線樹脂組合物塗佈在樹脂薄膜、金屬薄膜等的B階段(B-Stage)薄膜形成用基材上之後,藉由加熱乾燥將溶劑除去而得到B階段薄膜,其次,將該B階段薄膜進行層積之方法。加熱乾燥條件係能夠按照各成分的種類、調配比例而適當地選擇,加熱溫度係通常為30~150℃,加熱時間係通常為0.5~90分鐘。薄膜層積係能夠使用加壓貼合機、加壓機、真空貼合機、真空加壓機、輥貼合機等的壓黏機而進行。
作為樹脂膜的厚度,係沒有特別限定,按照用途而適當地設定即可,以0.1~100μm為佳,較佳為0.5~50μm,更佳為0.5~30μm。
其次,將如此進行而形成之樹脂膜,藉由預定圖案進行圖案化。作為將樹脂膜圖案化之方法,例如可列舉出使用本發明的感放射線樹脂組合物而形成圖案化前的樹脂膜且對圖案化前的樹脂膜照射照射活性放射線而形成潛像圖案,其 次,藉由使具有潛像圖案之樹脂膜接觸顯影液而使圖案顯在化之方法等。
作為活性放射線,係只要能夠使感放射線樹脂組合物所含有的感放射線化合物(C)活性化、使含有感放射線化合物(C)之感放射線樹脂組合物的鹼可溶性產生變化者,就沒有特別限定。具體而言,能夠使用紫外線、g線、i線等的單一波長的紫外線、KrF準分子雷射光、ArF準分子雷射光等的光線;如電子射線的粒子線等。作為將該等活性放射線選擇地照射成為圖案狀而形成潛像圖案之方法,係依照常用的方法,例如能夠使用藉由縮小投影曝光裝置等,透過所期望的光罩圖案而照射紫外線、g線、i線、KrF準分子雷射光、ArF準分子雷射光等的光線之方法;或藉由電子射線等的粒子線進行描繪之方法等。使用光線作為活性放射線時,可為單一波長光線,亦可為混合波長光線。照射條件,係按照所使用的活性放射線而適當地選擇,例如使用波長200~450nm的光線時,照射量係通常10~5,000mJ/cm2,較佳為50~1500mJ/cm2的範圍,而且依據照射時間及照度而決定。如此進行而照射活性放射線後,係按照必要而將樹脂膜於60~130℃左右的溫度進行加熱處理1~2分鐘左右。
其次,將在圖案化前的樹脂膜所形成的潛像圖案進行顯影而使其顯在化。作為顯影液,通常使用鹼性化合物的水性溶液。作為鹼性化合物,例如能夠使用鹼金屬鹽、胺、銨鹽。鹼性化合物可為無機化合物,亦可為有機化合物。作為該等化合物的具體例可列舉出氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、矽 酸鈉、偏矽酸鈉等的鹼金屬鹽;氨水;乙胺、正丙胺等的第一級胺;二乙胺、二-正丙胺等的第二級胺;三乙胺、甲基二乙胺等的第三級胺;氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、氫氧化四丁銨、膽鹼等的第四級銨鹽;二甲基乙醇胺、三乙醇胺等的醇類胺;吡咯、哌啶、1,8-二吖雙環[5.4.0]十一-7-烯、1,5-二吖雙環[4.3.0]壬-5-烯、N-甲基吡咯啶酮等的環狀胺類等。該等鹼性化合物係能夠各自單獨、或組合2種以上而使用。
作為鹼水性溶液的水性介質,能夠使用水;甲醇、乙醇等的水溶性有機溶劑。鹼水性溶液亦可為添加適當量的界面活性劑等而成者。
作為使具有潛像圖案的樹脂膜接觸顯影液之方法,例如能夠使用浸置法、噴霧法、浸漬法等的方法。顯影係通常為0~100℃,以5~55℃為佳,較佳為10~30℃範圍,通常能夠在30~180秒鐘的範圍適當地選擇。
如此進行而形成有目標圖案之樹脂膜,係能夠按照必要而使用沖洗液進行沖洗用以將顯影殘渣除去。沖洗處理之後,係藉由壓縮空氣、壓縮氮將殘留的沖洗液除去。
而且,亦能夠按照必要對電子元件全面照射活性放射線,用以使在感放射線樹脂組合物所含有的感放射線化合物(C)去活。活性放射線的照射係能夠利用在上述潛像圖案的形成已例示之方法。亦可與照射同時或照射後,將樹脂膜進行加熱。作為加熱方法,例如可列舉出在加熱板和烘箱內加熱電子元件之方法。溫度係通常為80~300℃,較佳為100~200℃的範圍。
其次,針對如此進行而形成的樹脂膜,係在圖案 化後,藉由進行交聯反應而使樹脂膜硬化。此種交聯,係按照在感放射線樹脂組成物所含有的2官能直鏈環氧化合物(B)、按照必要而使用之2官能直鏈環氧化合物(B)以外的交聯劑種類而選擇適當的方法即可,通常係藉由加熱而進行。加熱方法,係例如能夠使用加熱板、烘箱等而進行。加熱溫度係、通常為150~250℃,加熱時間係能夠按照樹脂膜的面積、厚度及使用機器等而適當地選擇,例如使用加熱板時,通常為5~120分鐘,使用烘箱時,係通常為30~150分鐘的範圍。加熱亦可按照必要而在惰性氣體環境下進行。作為惰性氣體,係不含有氧且不使樹脂膜氧化者即可,例如可列舉出氮、氬、氦、氖、氙、氪等。該等之中,以氮及氬為佳,以氮為特佳。特別地,以氧含量為0.1體積%以下、較佳為0.01體積%以下的惰性氣體、特別是氮為適合的。該等惰性氣體係各自能夠單獨使用,亦可組合2種以上而使用。
如此進行,能夠製造具備經圖案化的樹脂膜之電子元件。
[實施例]
以下,舉出實施例及比較例而更具體地說明本發明。各例中的「份」係只要未預先告知,就是重量基準。
又,各特性的定義及評價方法係如以下所述。
<彈性模數>
使用濺鍍裝置,將在各實施例及各比較例所製造的感放射線樹脂組合物旋轉塗佈在形成有100nm膜厚的鋁薄膜之矽晶圓上後,使用加熱板於120℃進行加熱2分鐘,其次,藉由在氮氣環境下,於230℃、60分鐘的條件下使其硬化而形成膜厚 10μm的樹脂膜,得到積層體。接著,將所得到的積層體切斷成為預定大小之後,藉由使鋁薄膜溶解在0.1mol/L的鹽酸水溶液而剝離,而且使剝離的薄膜乾燥而得到樹脂膜。接著,針對所得到的樹脂膜,切取試片(10mm×50mm),藉由對該試片依照以下的程序進行拉伸試驗而測定拉伸彈性模數。亦即,藉由使用AUTOGRAPH(自動記錄器)(股份公司島津製作所製、AGS-5kNG),在夾頭間距離20mm、拉伸速度10mm/分鐘、測定溫度23℃的條件下進行拉伸試驗,而測定試片的拉伸彈性模數(GPa)。又,兩種特性均是從上述各樹脂膜各自切取5個試片,將針對各試片所測得的值之平均值,基於以下基準而進行評價。又,拉伸彈性模數越低,因為能夠抑制硬化後產生翹曲,乃是較佳。
A:拉伸彈性模數為小於2GPa
B:拉伸彈性模數為2GPa以上且小於2.2GPa
C:拉伸彈性模數為2.2GPa以上
<耐熱衝擊性>
將在各實施例及各比較例所製造的感放射線樹脂組合物旋轉塗佈在矽晶圓上具有圖案狀之銅配線之熱衝擊用評價基板上後,於120℃加熱2分鐘,其次,藉由在氮氣環境下於230℃、60分鐘的條件下使其硬化,來形成膜厚10μm的樹脂膜而得到評價用試樣。而且,針對所得到的評價用試樣,使用熱衝擊試驗器(TABAI ESPEC公司製)且將-55℃/30分鐘及150℃/30分鐘設為1循環而進行熱衝擊試驗,確認在樹脂膜產生龜裂為止之循環數,而且基於以下的基準而進行評價耐熱衝擊性。
AA:2000循環經過後亦不產生龜裂。
A:1500循環經過後不產生龜裂,但是在2000循環到達前產生龜裂。
B:1000循環經過後不產生龜裂,但是在1500循環到達前產生龜裂。
C:在1000循環到達前產生龜裂。
<顯影性>
將在各實施例及各比較例所製造的感放射線樹脂組合物旋轉塗佈在矽晶圓上後,使用加熱板於120℃進行預烘烤2分鐘而形成厚度10μm的樹脂膜。其次,使用發出g線(436nm)、h線(405nm)、及i線(365nm)波長的光之高壓水銀燈,在400mJ/cm2進行曝光。而且,將曝光後的試料在23℃的2.38%氫氧化四甲基銨水溶液(鹼顯影液)浸漬3分鐘後,使用超純水進行沖洗30秒鐘,而且目視觀察顯影後的試料表面狀態,基於以下的基準而進行評價顯影性。樹脂膜未產生不溶解、或膨潤者,係能夠判定作為正型樹脂膜具有優異的顯影性,而且因為有效地抑制顯影時產生殘渣,乃是較佳。
A:樹脂膜為完全溶解。
B:樹脂膜只有一部分溶解。
C:樹脂膜完全不溶解、或具有膨潤。
<焊料耐熱性>
在使用濺鍍裝置,將銅以100nm的膜厚形成在50nm厚的鈦膜上而成之矽晶圓上,將在各實施例及各比較例所製造的感放射線樹脂組合物旋轉塗佈後,於120℃加熱2分鐘,其次, 藉由在氮氣環境下230℃、60分鐘的條件下使其硬化,來形成膜厚10μm的樹脂膜而得到積層體。在如此進行而得到的積層體之樹脂膜上,使用濺鍍法形成銅箔膜,其次,藉由使用含有硫酸銅之酸性水溶液作為鍍覆浴之電鍍,以厚度10μm形成鍍銅層之後,藉由在180℃進行加熱處理60分鐘而得到試片。而且使所得到的試片漂浮在焊料溫度260℃的焊料浴中10秒鐘且於室溫放置30秒鐘後,將確認鍍銅層有無膨脹之試驗,進行重複確認至鍍銅層產生膨脹為止,依照以下的基準而進行評價焊料耐熱性。至能夠確認鍍銅層產生膨脹為止之試驗的重複次數為越多,能夠判定具有越優異的焊料耐熱性。
AA:雖然重複進行上述試驗15次,但是第15次試驗後,亦無法確認鍍銅層產生膨脹。
A:能夠確認鍍銅層產生膨脹為止的試驗重複次數為10次以上且14次以下。
B:能夠確認鍍銅層產生膨脹為止的試驗重複次數為7次以上且9次以下。
C:能夠確認鍍銅層產生膨脹為止的試驗重複次數為小於7次。
《合成例1》
<環狀烯烴聚合物(A-1)的調製>
將由N-苯基-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧醯亞胺(NBPI)40莫耳%、及4-羥羰基四環[6.2.1.13,6.02,7]十二-9-烯(TCDC)60莫耳%所構成之單體混合物100份、1,5-己二烯2份、(1,3-二-2,4,6-三甲苯基咪唑啉-2-亞基)(三環己膦)二氯化亞苄基釕(使 用在Org.Lett(有機通訊).,第1卷,第953頁,1999年所記載的方法所合成)0.02份、及二乙二醇乙基甲基醚200份,添加至氮氣取代後的玻璃製耐壓反應器,邊攪拌邊使其於80℃反應4小時而得到聚合反應液。
而且,將所得到的聚合反應液添加至高壓釜,在150℃、氫壓4MPa攪拌5小時而進行氫化反應,得到含有環狀烯烴聚合物(A-1)的聚合物溶液。所得到的環狀烯烴聚合物(A-1)的聚合轉化率為99.7%、聚苯乙烯換算重量平均分子量為7,150、數量平均分子量為4,690、分子量分布為1.52,氫化率為99.7%。又,所得到的環狀烯烴聚合物(A-1)之聚合物溶液的固體成分濃度為34.4重量%。
《實施例1》
作為具有質子性極性基的環狀烯烴聚合物(A),係將合成例1所得到之環狀烯烴聚合物(A-1)的聚合物溶液291份(就環狀烯烴聚合物(A-1)而言為100份)、作為2官能直鏈環氧化合物(B)之2官能直鏈環氧化合物(商品名「jER YX7400」、三菱化學公司製、環氧當量:440、軟化點25℃以下(在常溫為液體)、在上述通式(1),R1=-C4H8-、k=約10之化合物)10份、作為感放射線化合物(C)之4,4’-[1-[4-[1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚(1莫耳)與1,2-萘醌二疊氮-5-磺醯氯(2.0莫耳)之縮合物(商品名「TS200」、東洋合成公司製)30份、作為2官能直鏈環氧化合物(B)以外的交聯劑之N,N,N’,N’,N”,N”-六甲氧基甲基三聚氰胺(商品名「Nikalac MW-100LM」、三和CHEMICAL公司製)10份、作為矽烷偶合劑之γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基 矽烷(商品名「Z6040」、TORAY‧DOW CORNING公司製)2份、及作為溶劑之二乙二醇乙基甲基醚160份進行混合且使其溶解之後,使用孔烴0.45μm的聚四氟乙烯製過濾器進行過濾而調製感放射線樹脂組合物。
而且,使用所得到的感放射線樹脂組合物而進行各測定‧評價彈性模數、耐熱衝擊性、顯影性及焊料耐熱性。將結果顯示在表1。
《實施例2》
除了將在實施例1中之2官能直鏈環氧化合物(商品名「jER YX7400」、三菱化學公司製)的調配量從10份變更成為30份以外,係與實施例1同樣地進行而調製感放射線樹脂組合物且同樣地進行測定‧評價。將結果顯示在表1。
《實施例3》
除了將在實施例1中之2官能直鏈環氧化合物(商品名「jER YX7400」、三菱化學公司製)的調配量從10份變更成為50份以外,係與實施例1同樣地進行而調製感放射線樹脂組合物且同樣地進行測定‧評價。將結果顯示在表1。
《實施例4》
除了將在實施例1中之2官能直鏈環氧化合物(商品名「jER YX7400」、三菱化學公司製)的調配量從10份變更成為80份以外,係與實施例1同樣地進行而調製感放射線樹脂組合物且同樣地進行測定‧評價。將結果顯示在表1。
《實施例5》
除了在實施例3中進一步調配作為2官能直鏈環氧化合物 (B)以外的交聯劑之環氧化丁烷四羧酸肆(3-環己烯基甲基)改性ε-己內酯(商品名「EPOLEAD GT401」、Daicel化學工業公司製、脂肪族環狀4官能性的環氧樹脂、環氧當量:220、常溫為液狀)20份以外,係與實施例3同樣地進行而調製感放射線樹脂組合物且同樣地進行測定‧評價。將結果顯示在表1。
《實施例6》
除了將在實施例1中之2官能直鏈環氧化合物(商品名「jER YX7400」、三菱化學公司製)的調配量從10份變更成為130以外,係與實施例1同樣地進行而調製感放射線樹脂組合物且同樣地進行測定‧評價。將結果顯示在表1。
《比較例1》
在實施例1,除了使用具有萘骨架之環氧化合物(商品名「Epiclon HP4700、DIC公司製)50份代替2官能直鏈環氧化合物(商品名「jER YX7400」、三菱化學公司製)10份以外,係與實施例1同樣地進行而調製感放射線樹脂組合物且同樣地進行測定‧評價。將結果顯示在表1。
《比較例2》
在實施例1,除了使用長鏈雙酚A型環氧樹脂(商品名「EXA-4850-1000」、DIC公司製)50份代替2官能直鏈環氧化合物(商品名「jER YX7400」、三菱化學公司製)10份以外,係與實施例1同樣地進行而調製感放射線樹脂組合物且同樣地進行測定‧評價。將結果顯示在表1。
《比較例3》
在實施例1,除了使用環氧化丁烷四羧酸肆(3-環己烯基甲 基)改性ε-己內酯(商品名「EPOLEAD GT401」、Daicel化學工業公司製、脂肪族環狀4官能性的環氧樹脂、環氧當量:220、常溫為液狀)50份代替2官能直鏈環氧化合物(商品名「jER YX7400」、三菱化學公司製)10份以外,係與實施例1同樣地進行而調製感放射線樹脂組合物且同樣地進行測定‧評價。將結果顯示在表1。
《比較例4》
在實施例3,除了使用丙烯酸聚合物(商品名「MARUKA LYNCUR CMM」、丸善石油化學公司製、對羥基苯乙烯與甲基丙烯酸甲酯之共聚物)的二乙二醇乙基甲基醚溶液100份作為丙烯酸聚合物,來代替合成例1得到之環狀烯烴聚合物(A-1)的聚合物溶液291份(就環狀烯烴聚合物(A-1)而言為100份)以外,係與實施例3同樣地進行而調製感放射線樹脂組合物且同樣地進行測定‧評價。將結果顯示在表1。
如表1所顯示,使用含有具有質子性極性基的環 狀烯烴聚合物(A)、上述通式(1)表示之2官能的環氧化合物(B)、及感放射線化合物(C)而成的感放射線樹脂組合物而得到之樹脂膜,係彈性模數較低、藉此能夠抑制產生翹曲,而且具有優異的耐熱衝擊性及顯影性(實施例1~6)。又,使上述通式(1)表示之2官能的環氧化合物(B)含量成為特定範圍之實施例2~5,係彈性模數較低且具有特優異的耐熱衝擊性,而且亦具有優異的焊料耐熱性。
另一方面,使用其它環氧化合物代替上述通式(1)表示之2官能的環氧化合物(B)時,所得到得到的樹脂膜,係彈性模數較高、或耐熱衝擊性及顯影性的任一者成為較差之結果(比較例1~3)。
又,使用丙烯酸聚合物代替具有質子性極性基的環狀烯烴聚合物(A)時,所得到的樹脂膜,係耐熱衝擊性及顯影性為較差(比較例4)。
Claims (8)
- 如申請專利範圍第1項所述之感放射線樹脂組合物,其中相對於前述具有質子性極性基的環狀烯烴聚合物(A)100重量份,前述環氧化合物(B)的含量為8~150重量份。
- 如申請專利範圍第1項所述之感放射線樹脂組合物,其中前述環氧化合物(B)的環氧當量為100~1000。
- 如申請專利範圍第1項所述之感放射線樹脂組合物,其中前述環氧化合物(B)的軟化點為40℃以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之感放射線樹脂組合物,其中進一步含有在分子內含有2個以上的烷氧基甲基或羥甲基之化合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之感放射線樹脂組合物,其中進一步含有具有脂環結構之環氧化合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之感放射線樹脂組合物,其中進一步含有矽烷偶合劑。
- 一種電子元件,係具備由如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之感放射線樹脂組合物所形成之樹脂膜。
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