WO2009116401A1 - 感光性樹脂組成物、並びにこれを用いた感光性エレメント、ソルダーレジスト及びプリント配線板 - Google Patents

感光性樹脂組成物、並びにこれを用いた感光性エレメント、ソルダーレジスト及びプリント配線板 Download PDF

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WO2009116401A1
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photosensitive resin
component
group
solder resist
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尚 熊木
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日立化成工業株式会社
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/285Permanent coating compositions
    • H05K3/287Photosensitive compositions

Definitions

  • the present invention relates to a photosensitive resin composition, and a photosensitive element, a solder resist, and a printed wiring board using the same.
  • a solder resist generally requires properties such as developability, high resolution, insulation, solder heat resistance, and gold plating resistance.
  • properties such as developability, high resolution, insulation, solder heat resistance, and gold plating resistance.
  • solder resists for semiconductor package substrates in addition to the above characteristics, for example, crack resistance against a temperature cycle test (TCT) of -55 to 150 ° C., and super accelerated high temperature between fine wiring
  • TCT temperature cycle test
  • HAST resistance to a high humidity life test
  • the solder resist has a fine opening pattern in which a part of the conductor layer having the wiring pattern is exposed.
  • the opening shape (via shape) of the opening (via hole) is A forward tapered shape is required. This is because in the soldering process such as IR reflow, if the via shape is a reverse taper shape such as an undercut or an overhang, it is difficult to attach the solder, and in the subsequent process, the solder can be easily removed.
  • the photosensitive resin composition for the solder resist a liquid photosensitive resin composition is usually used in the field of printed wiring boards.
  • the liquid solder resist is composed of a two-part type photosensitive resin composition in which a curable epoxy resin and a photosensitive prepolymer containing a carboxylic acid group for imparting alkali developability are separately provided. Is common.
  • the photosensitive prepolymer an alkali developable photosensitive prepolymer which is obtained by adding acrylic acid to a cresol novolak type epoxy resin and then acid-modifying with an acid anhydride or the like is widely used (for example, see Patent Document 1). .
  • the conventional liquid photosensitive resin composition has excellent solder heat resistance among the characteristics required for solder resists, but the cured product tends to be brittle and has insufficient crack resistance. There was a problem of being.
  • a method of adding an elastomer to the photosensitive resin composition is known (see, for example, Patent Document 2).
  • a dry film type solder resist has attracted attention from the viewpoint of improving film thickness uniformity, surface smoothness, thin film forming property, and handleability.
  • a dry film type photosensitive resin composition in addition to the above characteristics, effects such as simplification of a process for forming a resist and reduction of a solvent discharge amount at the time of forming the resist can be obtained.
  • a dry film type solder resist a photosensitive resin composition having excellent storage stability, which is difficult to achieve with the conventional two-component type photosensitive resin composition, capable of alkali development, and excellent in chemical resistance, heat resistance, etc. Products have been developed (see, for example, Patent Document 3). Japanese Patent Laid-Open No. 61-243869 JP 2002-162738 A JP 2005-316431 A
  • solder resist obtained from the conventional photosensitive resin composition is susceptible to contamination by the metal constituting the circuit at high temperature and high humidity, and it is difficult to maintain the properties such as insulation over a long period of time.
  • sufficient HAST resistance was not obtained. In recent years, further improvements in crack resistance and HAST resistance have been demanded for solder resists.
  • solder resist obtained from a conventional photosensitive resin composition, it has not been sufficiently realized to obtain a good via shape with a high resolution and a forward taper shape.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and when a solder resist is formed on a printed wiring board, a good via shape can be obtained, and excellent crack resistance and HAST resistance are excellent. It is an object to provide a photosensitive resin composition, a photosensitive element using the same, a solder resist, and a printed wiring board.
  • the present inventors can solve the above problems by including a specific photopolymerizable compound as the component (B) in the photosensitive resin composition. I found out.
  • the photosensitive resin composition of the present invention comprises (A) a binder polymer, (B) a photopolymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond, (C) a photopolymerization initiator, and (D) a sensitizer.
  • the component (B) is (B-1) a photopolymerizable compound represented by the following general formula (1), and (B-2) a light represented by the following general formula (2).
  • a polymerizable compound and (B-3) a photopolymerizable compound having three or more ethylenically unsaturated bonds.
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
  • a and B each independently represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms
  • m 1 and m 2 each independently represents an integer of 1 to 20, and m 1 + m 2 is 4 to 40.
  • X represents a divalent organic group containing an alicyclic skeleton
  • R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
  • D and E each independently represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms
  • n 1 and n 2 each independently represents an integer of 0 to 20, and n 1 + n 2 is 0 to 40.
  • the compatibility with the binder polymer can be increased, and the alkali developability can be improved.
  • the glass transition temperature (Tg) of the cured film can be increased, crack resistance and HAST resistance can be improved, and the resolution can be improved by including the component (B-3).
  • a polyfunctional photopolymerizable compound such as component (B-3)
  • a tough cured film can be formed after curing, and a solder resist with further improved crack resistance can be obtained,
  • a good forward taper via shape can be obtained after curing.
  • the solder resist obtained from the photosensitive resin composition of the present invention is hardly contaminated even under high temperature and high humidity conditions, and has excellent HAST resistance.
  • the component (B-2) is 10 to 40% by mass based on the total solid content of the component (B), and the component (B-3) It is preferably 10 to 59% by mass. Thereby, alkali developability, crack resistance, HAST resistance, and via shape characteristics can be improved in a balanced manner.
  • the A, B, D, and E are each independently an ethylene group or a propylene group
  • the X is the following formula (8 It is preferable that it is a divalent organic group represented by this.
  • the component (B-1) preferably contains 2,2-bis (4- (meth) acryloxypolyethoxy) phenyl) propane.
  • the component (B-2) preferably contains a compound represented by the following general formula (3).
  • R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
  • the component (B-3) preferably contains a compound represented by the following general formula (9).
  • R represents a hydrogen atom or —CO—CR 9 ⁇ CH 2
  • R 7 to R 9 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • the component (C) preferably contains an acyl phosphine oxide compound.
  • the photosensitive resin composition exhibits excellent sensitivity to exposure light and good transparency to ultraviolet light, resulting in a high reaction rate at the bottom of the resist and a better via shape with a better forward taper shape. It is done.
  • the component (D) preferably contains a thioxanthone compound. Since the thioxanthone-based compound absorbs ultraviolet rays on the long wavelength side, the absorption wavelength range of the photosensitive resin composition can be widened and cured more efficiently.
  • an excellent forward tapered taper good via shape can be obtained by using an acylphosphine oxide compound as the component (C) and a thioxanthone compound as the component (D). It is done.
  • the present invention also provides a photosensitive element comprising a support and a layer made of the above-described photosensitive resin composition of the present invention formed on the support. According to the photosensitive element of the present invention, a dry film type solder resist made of the photosensitive resin composition of the present invention can be easily formed.
  • the present invention provides a solder resist (also referred to as “photosensitive permanent resist”) made of a photocured product of the photosensitive resin composition of the present invention formed on a printed wiring board substrate. Since the solder resist according to the present invention is formed from the photosensitive resin composition of the present invention, it has a good via shape and is excellent in sufficient crack resistance and HAST resistance.
  • this invention provides a printed wiring board provided with the board
  • the solder resist provided in the printed wiring board of the present invention is formed from the photosensitive resin composition of the present invention, it has a good via shape and is excellent in sufficient crack resistance and HAST resistance. It becomes.
  • a solder resist when a solder resist is formed on a printed wiring board, a favorable via shape can be obtained, and a photosensitive resin composition excellent in sufficient crack resistance and HAST resistance, and The used photosensitive element, solder resist, and printed wiring board can be provided.
  • FIG. 1 It is a schematic sectional drawing which shows one Embodiment of the photosensitive element which concerns on this invention.
  • A is a schematic cross-sectional view showing an example of a solder resist whose via shape is a “forward taper” shape
  • (b) is an electron micrograph showing an example of a solder resist whose via shape is a “forward taper” shape ( Example 2, magnification: 1000 times).
  • (A) is a schematic cross-sectional view showing an example of a solder resist whose via shape is a “straight” shape
  • (b) is an electron micrograph showing an example of a solder resist whose via shape is a “straight” shape (Example) 1, magnification: 1000 times).
  • (A) is a schematic cross-sectional view showing an example of a solder resist having a via shape of “undercut”, and (b) is an electron micrograph showing an example of a solder resist having a via shape of “undercut” ( Comparative Example 2, magnification: 1000 times).
  • (A) is a schematic cross-sectional view showing an example of a solder resist whose via shape is an “overhang” shape, and (b) is an electron micrograph showing an example of a solder resist whose via shape is an “overhang” shape ( Comparative Example 4, magnification: 1000 times).
  • (meth) acrylic acid means acrylic acid or methacrylic acid corresponding thereto
  • (meth) acrylate means acrylate or corresponding methacrylate
  • (meth) acryloyl group means acryloyl group or The corresponding methacryloyl group is meant.
  • the photosensitive resin composition of the present invention comprises (A) a binder polymer, (B) a photopolymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond, (C) a photopolymerization initiator, and (D) a sensitizer. contains.
  • A) a binder polymer a photopolymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond
  • C a photopolymerization initiator
  • D a sensitizer. contains.
  • the component (A) of the present invention is not particularly limited.
  • Known resins such as resins, polyphenylene sulfide, polyoxybenzoyl, polyalkyd and the like and acid-modified resins thereof may be mentioned.
  • Examples of such a monomer having an ethylenically unsaturated double bond include acrylamide such as diacetone acrylamide, esters of vinyl alcohol such as acrylonitrile and vinyl-n-butyl ether, and (meth) acrylic acid alkyl esters.
  • (meth) acrylic acid alkyl ester is preferable. You may use these individually by 1 type or in combination of 2 or more types arbitrarily.
  • alkyl group having 1 to 12 carbon atoms represented by R 11 in the general formula (4) examples include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group. Group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group and structural isomers thereof.
  • Examples of the compound represented by the general formula (4) include (meth) acrylic acid methyl ester, (meth) acrylic acid ethyl ester, (meth) acrylic acid propyl ester, (meth) acrylic acid butyl ester, (meth) Examples include pentyl acrylate ester, (meth) acrylic acid hexyl ester, (meth) acrylic acid heptyl ester, (meth) acrylic acid octyl ester, (meth) acrylic acid 2-ethylhexyl ester, and the like. These can be used alone or in any combination of two or more.
  • the binder polymer as the component (A) is preferably composed of one or more kinds of polymers having a carboxyl group from the viewpoint of alkali developability.
  • Such a (A) binder polymer can be produced, for example, by radical polymerization of a polymerizable monomer having a carboxyl group and another polymerizable monomer.
  • the acid value of the binder polymer is preferably 30 to 150 mg KOH / g, more preferably 50 to 100 mg KOH / g, and more preferably 60 to 80 mg KOH / g in the case of a binder polymer such as acrylic or acid-modified polyester. And particularly preferred.
  • the binder polymer as the component (A) preferably has a structural unit based on (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid alkyl ester from the viewpoint of alkali developability and resolution.
  • the binder polymer as the component (A) is used singly or in combination of two or more.
  • a binder polymer in the case of using two or more types in combination for example, two or more types of binder polymers comprising different copolymerization components, two or more types of binder polymers having different weight average molecular weights, and two or more types of binder polymers having different degrees of dispersion are used.
  • a binder polymer etc. are mentioned.
  • a polymer having a multimode molecular weight distribution described in JP-A No. 11-327137 can also be used.
  • the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the binder polymer as the component (A) can be measured by gel permeation chromatography (GPC) (converted by a calibration curve using standard polystyrene).
  • the Mw of the binder polymer is preferably 5000 to 150,000, more preferably 20,000 to 100,000, and particularly preferably 30,000 to 80,000.
  • Mw is less than 5000, the developer resistance tends to decrease, and when it exceeds 300,000, the development time tends to be long.
  • the binder polymer as the component (A) preferably has a dispersity (Mw / Mn) of 1.0 to 3.0, more preferably 1.0 to 2.0. When the degree of dispersion exceeds 3.0, the adhesion and resolution tend to decrease.
  • the component (B) of the present invention comprises (B-1) a photopolymerizable compound represented by the following general formula (1), (B-2) the following general formula A photopolymerizable compound represented by the formula (2); and (B-3) a photopolymerizable compound having three or more ethylenically unsaturated bonds.
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
  • a and B each independently represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms
  • m 1 and m 2 each independently represents an integer of 1 to 20, and m 1 + m 2 is 4 to 40.
  • X represents a divalent organic group containing an alicyclic skeleton
  • R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
  • D and E each independently represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms
  • n 1 and n 2 each independently represents an integer of 0 to 20
  • n 1 + n 2 is 0 to 40.
  • a and B are each an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms include methylene group, ethylene group, propylene group, trimethylene group, butylene group, amylene group, hexylene group and the like.
  • an isomeric structure exists in the butylene group, the amylene group, and the hexylene group, but what is used in the present invention is not limited to one structure.
  • a and B are preferably ethylene groups or propylene groups, and more preferably ethylene groups from the viewpoint of improving the dispersibility of the sludge.
  • m 1 or m 2 is an integer of 1 to 20, and m 1 + m 2 is 4 to 40. From the viewpoint of reducing development sludge, m 1 + m 2 is preferably 6 to 20, and more preferably 8 to 12. When m 1 + m 2 is less than 4, the development time tends to be long, and when m 1 + m 2 exceeds 40, sufficient resolution tends not to be obtained.
  • the photopolymerizable compound represented by the above general formula (1) which is the component (B-1) of the present invention, is such that A and B in the formula (1) are only ethylene groups from the viewpoint of alkali developability.
  • a photopolymerizable compound constituted by, for example, 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxy) phenyl) propane polyethoxy is tetraethoxy, pentaethoxy, hexaethoxy, heptaethoxyoctaethoxy, Photopolymerizable compounds such as nonaethoxy, decaethoxy, undecaethoxy, dodecaethoxy, tridecaethoxy, tetradecaethoxy, pentadecaethoxy, hexadecaethoxy, heptadecaethoxy, octadecaethoxy, nonadecaethoxy, eicosaethoxy, etc.
  • 2,2-bis (4- (methacryloxypentaethoxy) phenyl) propane is particularly preferable.
  • 2,2-bis (4- (methacryloxypentaethoxy) phenyl) propane is FA-321M (product name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) or BPE-500 (product name, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.). ) Commercially available. These can be used alone or in any combination of two or more.
  • the content of the component (B-1) is 5 to 25% by mass, more preferably 5 to 20% by mass, based on the total solid content of the component (A) and the component (B). . If this content is less than 5% by mass, the development time tends to be long, and if it exceeds 25% by mass, the glass transition temperature (Tg) of the cured film tends to be low, and crack resistance and HAST resistance tend to decrease. is there.
  • X in the formula (2) is a divalent organic group containing an alicyclic skeleton.
  • a divalent organic group containing an alicyclic skeleton represented by the following formulas (5) to (8) Groups are preferred.
  • D and E in the general formula (2) are each an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms include methylene group, ethylene group, propylene group, trimethylene group, butylene group, amylene group, hexylene group and the like.
  • an isomeric structure exists in the butylene group, the amylene group, and the hexylene group, but what is used in the present invention is not limited to one structure.
  • D and E are preferably ethylene groups or propylene groups, and more preferably ethylene groups from the viewpoint of improving the dispersibility of sludge.
  • n 1 or n 2 when n 1 or n 2 is 2 or more, two or more A or B that adjacent may be different even in each identical.
  • a or B when A or B is two or more kinds of alkylene groups, the structural unit of — (A—O) — or — (B—O) — may be present randomly or in a block form. Also good.
  • n 1 or n 2 is an integer of 0 to 20, and n 1 + n 2 is 0 to 40. From the viewpoint of reducing development sludge, n 1 + n 2 is preferably 0 to 20, and more preferably 0 to 10.
  • the component (B-2) of the present invention is particularly preferably a photopolymerizable compound represented by the following general formula (3) from the viewpoint of increasing the glass transition temperature (Tg) of the cured film.
  • R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
  • tricyclodecane dimethanol dimethacrylate in which R 5 and R 6 are both methyl groups, is a product name of NK-DCP (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., product name). ) Commercially available.
  • the content of the component (B-2) is 4 to 10% by mass, more preferably 5 to 10% by mass, based on the total solid content of the component (A) and the component (B). . If this content is less than 4% by mass, the glass transition temperature (Tg) of the cured film tends to be low, and the crack resistance and HAST resistance tend to decrease. If it exceeds 10% by mass, the surface tackiness deteriorates. Tend.
  • component (B) (B-3) a photopolymerizable compound having three or more ethylenically unsaturated bonds
  • component (B-3) of the present invention include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane EO modified tri (meth) acrylate, trimethylolpropane PO modified tri (meth) acrylate, and isocyanuric acid EO modified.
  • Examples include tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and dipentaerythritol hexa (meth) acrylate. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the component (B-3) of the present invention is preferably a photopolymerizable compound having 5 or more ethylenically unsaturated bonds represented by the following general formula (9) from the viewpoint of resolution and via shape.
  • R represents a hydrogen atom or —CO—CR 9 ⁇ CH 2
  • R 7 to R 9 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
  • dipentaerythritol hexaacrylate in which R is —CO—CR 9 ⁇ CH 2 and R 7 to R 9 are hydrogen atoms is KAYARAD-DPHA (Nippon Kayaku) It is commercially available as a product name.
  • the content of the component (B-3) is 4 to 15% by mass, more preferably 7 to 12% by mass, based on the total solid content of the component (A) and the component (B). . If this content is less than 4% by mass, the resolution tends to decrease and the via shape tends to deteriorate, and if it exceeds 15% by mass, the tackiness of the surface tends to deteriorate.
  • the content of the entire component (B) in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 15 to 50% by mass based on the total solid content of the component (A) and the component (B). More preferably, it is -40% by mass, and particularly preferably 25-35% by mass. If this content is less than 15% by mass, good sensitivity and resolution tend to be difficult to obtain, and if it exceeds 50% by mass, the tackiness of the surface tends to deteriorate, and a good via shape tends to be difficult to obtain. is there.
  • the component (B-1) is 5 to 25% by mass based on the total solid content of the component (A) and the component (B),
  • the component 2) is preferably 4 to 10% by mass, and the component (B-3) is preferably 4 to 15% by mass.
  • the component (B-2) is preferably 10 to 40% by mass based on the total solid content of the component (B), and the component (B-3)
  • the component is 10 to 59% by mass, more preferably the component (B-2) is 15 to 40% by mass, the component (B-3) is 15 to 59% by mass, and more preferably (
  • the component B-2) is preferably 20 to 35% by mass, and the component (B-3) is preferably 20 to 55% by mass.
  • Photopolymerization initiator Component (C) of the present invention includes, for example, 4,4′-bis (diethylamine) benzophenone, benzophenone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl)- Aromatic ketones such as butanone-1,2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propanone-1, quinones such as alkylanthraquinones, benzoin compounds such as benzoin and alkylbenzoin, benzoin alkyls Benzoin ether compounds such as ether, benzyl derivatives such as benzyldimethyl ketal, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di (methoxyphenyl) Imidazole dimer, 2- (o-fluorophenyl) -4,5- 2,4,5 such
  • the component (C) of the present invention preferably contains an acylphosphine oxide compound from the viewpoint of obtaining a better via shape, and is represented by the bis (2,4,6) represented by the following formula (10). It is particularly preferred to include -trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide.
  • Bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide is commercially available as IRGACURE-819 (product name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals).
  • the photosensitive resin composition of the present invention is more excellent in transparency and also has a solder resist. As a result, a better via shape can be obtained.
  • the content of the component (C) in the photosensitive resin composition of the present invention is 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the components (A) and (B). It is preferably 0.5 to 6 parts by mass, more preferably 1 to 5 parts by mass. If this content is less than 0.1 parts by mass, good sensitivity and resolution tend to be difficult to obtain, and if it exceeds 10 parts by mass, a good resist shape tends to be difficult to obtain.
  • component (D) of the present invention for example, pyrazoline, anthracene, coumarin, xanthone, thioxanthone, oxazole, benzoxazole, thiazole, benzothiazole, triazole, Examples include stilbene-based, triazine-based, thiophene-based, and naphthalimide-based compounds. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the component (D) of the present invention preferably contains a thioxanthone compound from the viewpoint of obtaining a better via shape.
  • the thioxanthone compound include 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, and the like.
  • it preferably contains 2,4-diethylthioxanthone represented by the following formula (11).
  • 2,4-Diethylthioxanthone is commercially available as KAYACURE-DETX (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., product name).
  • the photosensitive resin composition of the present invention can have higher sensitivity to exposure light.
  • the content of the component (D) in the photosensitive resin composition of the present invention is 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the components (A) and (B). It is preferably 0.05 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 2 parts by mass. If the content is less than 0.01 parts by mass, good sensitivity and resolution tend to be difficult to obtain, and if it exceeds 10 parts by mass, a good resist shape tends to be difficult to obtain.
  • the photosensitive resin composition of the present invention may contain components other than the above-mentioned components (A) to (D) as necessary.
  • Such components include photopolymerizable compounds having at least one cationically polymerizable cyclic ether group in the molecule (such as oxetane compounds), cationic polymerization initiators, dyes such as malachite green, tribromophenylsulfone, leucocrystals.
  • Photo-coloring agents such as violet, thermal color-preventing agents, plasticizers such as p-toluenesulfonamide, pigments, fillers, antifoaming agents, flame retardants, stabilizers, adhesion-imparting agents, leveling agents, release accelerators, oxidation
  • Photo-coloring agents such as violet, thermal color-preventing agents, plasticizers such as p-toluenesulfonamide, pigments, fillers, antifoaming agents, flame retardants, stabilizers, adhesion-imparting agents, leveling agents, release accelerators, oxidation
  • Examples thereof include an inhibitor, a fragrance, an imaging agent, a thermal crosslinking agent, an inorganic and / or organic filler. These should just be added to such an extent that the achievement of the object of the present invention is not hindered.
  • the amount of these components added can be about 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass as the total of component (A) and component (B). These are used
  • the photosensitive resin composition of the present invention is dissolved in a solvent such as methanol, ethanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, toluene, N, N-dimethylformamide, propylene glycol monomethyl ether, or a mixed solvent thereof.
  • a solvent such as methanol, ethanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, toluene, N, N-dimethylformamide, propylene glycol monomethyl ether, or a mixed solvent thereof.
  • a solution having a solid content of about 30 to 60% by mass may be used.
  • This solution can be used as a coating solution for forming the photosensitive layer of the photosensitive element.
  • the above coating solution may be used for forming a photosensitive layer of a photosensitive element by coating and drying on a support described later.
  • a metal plate for example, copper, copper-based You may apply
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a preferred embodiment of the photosensitive element of the present invention.
  • the photosensitive element 1 shown in FIG. 1 includes a support film 10 and a photosensitive layer 14 made of a photosensitive resin composition formed on the support film 10. You may further provide the protective film (not shown) which coat
  • the support film 10 for example, a polymer film having heat resistance and solvent resistance such as polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, and polyester can be used.
  • the thickness of the support film 10 is preferably 5 to 25 ⁇ m. If the thickness is less than 5 ⁇ m, the support film 10 tends to be easily broken when the support film 10 is peeled off before development. If it exceeds 25 ⁇ m, the resolution tends to decrease.
  • the protective film for example, a polymer film having heat resistance and solvent resistance such as polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, and polyester can be used.
  • examples of commercially available products include product names “Alphan MA-410” and “E-200C” manufactured by Oji Paper Co., Ltd., polypropylene films manufactured by Shin-Etsu Film Co., Ltd., and product names “PS-25” manufactured by Teijin Limited.
  • Polyethylene terephthalate film such as PS series is not limited to these.
  • the thickness of the protective film is preferably 1 to 100 ⁇ m, more preferably 5 to 50 ⁇ m, still more preferably 5 to 30 ⁇ m, and particularly preferably 15 to 30 ⁇ m.
  • the protective film preferably has a smaller adhesive strength between the photosensitive layer 14 and the protective film than the adhesive strength between the photosensitive layer 14 and the support film 10, and is preferably a low fisheye film.
  • Fisheye is a material in which foreign materials, undissolved materials, oxidatively deteriorated materials, etc. are incorporated into the film when the material is melted and kneaded, extruded, biaxially stretched, or casted to produce a film. It is.
  • the photosensitive layer 14 is prepared by dissolving the photosensitive resin composition of the present invention in a solvent as described above to obtain a solution (coating solution) having a solid content of about 30 to 60% by mass, and then the solution (coating solution). It is preferable to form by coating on the support film 10 and drying.
  • the application can be performed by a known method using, for example, a roll coater, comma coater, gravure coater, air knife coater, die coater, bar coater or the like.
  • the drying can be performed at 70 to 150 ° C. for about 5 to 30 minutes.
  • the amount of the remaining organic solvent in the photosensitive resin composition is preferably 2% by mass or less based on the total amount of the photosensitive resin composition from the viewpoint of preventing the diffusion of the organic solvent in the subsequent step.
  • the thickness of the photosensitive layer 14 varies depending on the application, but is preferably 1 to 100 ⁇ m, more preferably 5 to 50 ⁇ m, and particularly preferably 10 to 40 ⁇ m after drying. If the thickness is less than 1 ⁇ m, it tends to be difficult to apply industrially, and if it exceeds 100 ⁇ m, the effect of the present invention is reduced, and the adhesive force and resolution tend to be reduced.
  • the photosensitive layer 14 preferably has an absorbance with respect to ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm of 0.1 to 3, more preferably 0.15 to 2, and particularly preferably 0.2 to 1.5. preferable. If the absorbance is less than 0.1, the sensitivity tends to be inferior, and if it exceeds 3, the adhesion tends to be inferior.
  • the absorbance can be measured with a UV spectrometer, and examples of the UV spectrometer include a 228A type (manufactured by Hitachi, Ltd., product name) W beam spectrophotometer.
  • the photosensitive element 1 may further include an intermediate layer such as a cushion layer, an adhesive layer, a light absorption layer, and a gas barrier layer.
  • the obtained photosensitive element 1 can be wound up and stored in a sheet form or a roll around a core.
  • An end face separator is preferably installed on the end face of the roll-shaped photosensitive element 1 roll from the viewpoint of end face protection, and a moisture-proof end face separator is preferably installed from the viewpoint of edge fusion resistance.
  • the winding core include plastics such as polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer).
  • a photosensitive layer made of the above-described photosensitive resin composition is formed on a substrate on which a resist is to be formed.
  • the protective film of the photosensitive element 1 is peeled off from the photosensitive layer 14, and the exposed surface of the photosensitive layer 14 is adhered by a laminate or the like so as to cover a conductor layer having a circuit pattern formed on the substrate.
  • a method of laminating under reduced pressure is also preferable from the viewpoint of improving adhesion and followability.
  • the photosensitive resin composition can also be apply
  • the photosensitive layer is irradiated with actinic rays through a mask pattern having a predetermined pattern shape, and a predetermined region of the photosensitive layer is photocured (mask exposure method).
  • the support film 10 present on the photosensitive layer 14 is transparent to the active light, the active light can be irradiated through the support film 10, and when the support film 10 is light-shielding.
  • the photosensitive layer 14 can be irradiated with actinic rays.
  • a known light source such as a carbon arc lamp, a mercury vapor arc lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, or a xenon lamp can be used.
  • a solar lamp can be used.
  • a resist pattern can be formed.
  • a developer that is safe and stable and has good operability such as an alkaline aqueous solution, an aqueous developer, and an organic solvent is used corresponding to the type of the photosensitive resin composition.
  • a developing method a known method such as spraying, rocking dipping, brushing, scraping or the like is appropriately employed.
  • Examples of the base of the alkaline aqueous solution include alkali metals such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide which are hydroxides of lithium, sodium and potassium, carbonates or bicarbonates such as alkali metals and ammonium.
  • alkali metals such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide which are hydroxides of lithium, sodium and potassium, carbonates or bicarbonates such as alkali metals and ammonium.
  • Examples of such an alkaline aqueous solution include a dilute solution of 0.1 to 5% by mass sodium carbonate, a dilute solution of 0.1 to 5% by mass potassium carbonate, and a dilute solution of 0.1 to 5% by mass sodium hydroxide.
  • a solution, a dilute solution of 0.1 to 5% by mass sodium tetraborate is preferred, and its pH is preferably in the range of 9 to 11.
  • the temperature of the alkaline aqueous solution is adjusted according to the developability of the photosensitive layer 14 and is preferably 20 to 50 ° C.
  • a small amount of an organic solvent such as a surfactant or an antifoaming agent may be mixed in the alkaline aqueous solution in order to promote development.
  • aqueous developer one comprising water and an alkaline aqueous solution or one or more organic solvents is used.
  • the base of the alkaline aqueous solution in addition to those described above, for example, borax, sodium metasilicate, tetramethylammonium hydroxide, ethanolamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3- Examples include propanediol, 1,3-diaminopropanol-2, and morpholine.
  • the pH of such an aqueous developer is preferably as low as possible within a range where development processing can be sufficiently performed, preferably pH 8 to 12, and more preferably pH 9 to 10.
  • organic solvent examples include acetone, ethyl acetate, alkoxyethanol having an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and diethylene glycol monobutyl ether. .
  • concentration of such an organic solvent is usually preferably 2 to 90% by mass.
  • temperature of such an organic solvent can be adjusted according to developability.
  • Such organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
  • organic solvent-based developer examples include 1,1,1-trichloroethane, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, and ⁇ -butyrolactone.
  • an organic solvent such as a surfactant or an antifoaming agent may be mixed in the alkaline aqueous solution in order to promote development.
  • the organic solvent is preferably added in an amount of 1 to 20% by mass in order to prevent ignition.
  • development methods include a dip method, a battle method, a spray method, a high-pressure spray method, brushing, and slapping, and the high-pressure spray method is most suitable for improving resolution.
  • a cupric chloride solution, a ferric chloride solution, an alkaline etching solution, or the like can be used.
  • solder resist Next, a preferred embodiment of the solder resist of the present invention using the photosensitive element 1 of the present invention will be described.
  • irradiating with ultraviolet rays it is preferable to adjust the irradiation amount as necessary.
  • irradiation can be performed at an irradiation amount of about 0.2 to 10 mJ / cm 2 .
  • the resist pattern is heated, it is preferably performed in the range of about 100 to 170 ° C. for about 15 to 90 minutes.
  • Both ultraviolet irradiation and heating may be performed. In this case, both may be performed at the same time, and after either one is performed, the other may be performed. When ultraviolet irradiation and heating are performed simultaneously, it is preferable to heat to 60 to 150 ° C. from the viewpoint of imparting better solder heat resistance and chemical resistance.
  • solder resist formed in this way is used, for example, as a plating resist or etching resist when plating or etching a substrate, and is left on the substrate as it is to protect wiring and the like. Used as a protective film (solder resist).
  • the unexposed portion is removed and formed on the substrate by developing the mask.
  • a resist having an opening pattern in which a part of the conductive layer exposed is obtained. Thereafter, it is preferable to perform a process necessary for forming the above-described solder resist.
  • Example 1 shows the raw materials and blending composition (parts by weight) of the component (A) and other components used in the examples and comparative examples.
  • Tables 2 and 3 show blending amounts (parts by weight) for the components (B), (C), and (D) used in Examples and Comparative Examples. Based on the compositions shown in Tables 1 to 3, photosensitive resin composition solutions were prepared.
  • the solution of the obtained photosensitive resin composition was uniformly applied onto a 16 ⁇ m-thick polyethylene terephthalate film (product name “HTF01”, manufactured by Teijin Limited) as a support, and hot air at 80 ° C. and 125 ° C.
  • a photosensitive layer made of a photosensitive resin composition was formed by drying with a convection dryer (feed rate: 3.1 m / min, length of drying oven: 3 m each). The film thickness after drying of the photosensitive layer was 30 ⁇ m. Then, the protective film which covers a photosensitive layer was affixed, and the photosensitive element was obtained.
  • the polyethylene film of the photosensitive element is peeled off from the copper surface of the obtained copper-clad laminate, and the press hot plate temperature is pressed using a press-type vacuum laminator (product name “MVLP-500” manufactured by Meiki Seisakusho). Thermocompression bonding was performed under the conditions of 70 ° C., vacuuming time 20 seconds, laminating press time 30 seconds, atmospheric pressure 4 hPa or less, and pressure bonding pressure 0.4 MPa to obtain a laminate for evaluation.
  • MVLP-500 manufactured by Meiki Seisakusho
  • the density region is 0.00 to 2.00
  • the density step is 0.05
  • the size of the tablet (rectangle) is 20 mm ⁇ 187 mm
  • the size of each step (rectangle) is 3 mm ⁇ 12 mm.
  • a phototool having a 41-step tablet is closely attached as a negative, and an EXM-1201 type exposure machine manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd. is used with an energy amount of 14 steps after development of the 41-step tablet. Were exposed.
  • the exposure amount at which the number of remaining steps was 14 was defined as the sensitivity of the photosensitive layer (unit: mJ / cm 2 ). A lower value indicates higher photosensitivity.
  • Tg Glass transition temperature
  • the laminated body for evaluation exposed under the above exposure conditions was allowed to stand at room temperature for 1 hour, and then the polyethylene terephthalate on this laminated body was peeled off, and a 1% by weight sodium carbonate aqueous solution at 30 ° C. was twice the minimum development time. Spray development was performed over time. Thereby, the pattern formed by hardening the photosensitive resin composition layer was formed.
  • the minimum development time is the minimum time required for the unexposed area to be removed by the developer. The shorter the minimum development time (MD), the better the alkali developability. When the minimum development time exceeds 70 seconds, development is impossible.
  • Exposure was performed under the above-described exposure conditions using a phototool having a circular opening pattern with a diameter of 30 ⁇ m to 200 ⁇ m as an evaluation negative. Subsequently, after development under the above development conditions, ultraviolet irradiation is performed with an energy amount of 1 J / cm 2 using an ultraviolet irradiation device manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd., and further heat treatment is performed at 160 ° C. for 60 minutes, thereby obtaining a circular shape. An evaluation substrate having a solder resist in which an opening was formed was obtained.
  • the shape (via shape) of the circular opening having a diameter of 80 ⁇ m formed in the solder resist was observed using a scanning electron microscope (product name “VE-8800” manufactured by Keyence Corporation).
  • 2A is a schematic cross-sectional view showing an example of a solder resist whose via shape is “forward taper”
  • FIG. 2B is an example of a solder resist whose via shape is “forward taper”. It is an electron micrograph (Example 2, magnification: 1000 times).
  • 3A is a schematic cross-sectional view showing an example of a solder resist whose via shape is a “straight” shape
  • FIG. 3B is an example of a solder resist whose via shape is a “straight” shape.
  • 4A is a schematic cross-sectional view showing an example of a solder resist whose via shape is an “undercut” shape
  • FIG. 4B is an example of a solder resist whose via shape is an “undercut” shape.
  • Comparative Example 2 magnification: 1000 times
  • 5A is a schematic cross-sectional view showing an example of a solder resist whose via shape is an “overhang” shape
  • FIG. 5B is an example of a solder resist whose via shape is an “overhang” shape.
  • 2 is a substrate provided with a solder resist
  • 21 is a solder resist
  • 22 is an evaluation substrate
  • 23 is an opening.
  • the via shape is preferably a “forward taper” shape as shown in FIG. 2 or a “straight” shape as shown in FIG. Shape is desirable.
  • the bottom of the resist elutes at the time of development due to underexposure, and the reverse taper shape such as “undercut” shown in FIG. 4 and the upper part of the resist protruding due to overexposure, such as “overhang” shown in FIG.
  • soldering there is a possibility that the adhesiveness of the solder may deteriorate, which is not preferable.
  • solder resist made of a cured resist was formed in the same manner as the above-described evaluation laminate, and this was used as an electric corrosion resistance evaluation substrate.
  • This electric corrosion resistance evaluation substrate was exposed to a super accelerated high temperature and high humidity life test (HAST) bath for 100 hours under the conditions of 130 ° C./85%/50V. After the test, the degree of migration in the solder resist of each evaluation substrate was observed with an optical microscope (manufactured by Keyence Corporation, product name “VHX-100”) and evaluated according to the following criteria.
  • Migration is a phenomenon in which discoloration of the solder resist around the electrode and a decrease in insulation resistance occur when copper is eluted and deposited from the copper electrode to the solder resist.
  • ⁇ Desmear resistance> A simple desmear (roughening) treatment was performed under the following treatment conditions to evaluate desmear resistance. After the desmear treatment, the cured film was visually observed for discoloration and evaluated according to the following criteria. A: No discoloration of the cured film B: No discoloration of the cured film C: Some discoloration of the cured film D: Discoloration of the cured film observed Desmear treatment conditions Manganese Treatment (Atotech Concentrate Compact CP): 50 ° C./5 minutes Dragout treatment (pure water): 50 ° C./1 minute Neutralization treatment (Atotech Securiganth P500): 40 ° C./5 minutes Water washing: 5 minutes Baking: 80 ° C. / 30 minutes
  • Electroless Ni / Au plating treatment was performed under the following treatment conditions to evaluate gold plating resistance. After the electroless Ni / Au plating treatment, the formation of plating and the occurrence of plating peeling on the bottom of the resist were observed with an optical microscope (manufactured by Keyence Corporation, product name “VHX-100”) and evaluated according to the following criteria. A: Plating was formed and plating was not peeled off B: Plating was formed and plating was peeled off C: Plating was not formed Plating treatment conditions Degreasing (Sulcup ACL-007): 50 ° C.
  • Examples 1 to 6 were sufficiently excellent in via shape, crack resistance and HAST resistance. Furthermore, Examples 4 to 6 were sufficiently excellent in desmear resistance and gold plating resistance. On the other hand, the contents of the components (B-1), (B-2) and (B-3) contained in the photopolymerizable compound of the component (B) are not within the range shown in the present invention. Comparative Examples 1 to 7 were inferior to the Examples in at least two characteristics of via shape, crack resistance and HAST resistance.
  • a good via shape can be obtained, and a solder resist excellent in sufficient crack resistance and HAST resistance can be obtained.

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Abstract

 (A)バインダーポリマー、(B)エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物、(C)光重合開始剤及び(D)増感剤を含有し、(B)成分が、式(1)の光重合性化合物と、式(2)の光重合性化合物と、エチレン性不飽和結合を少なくとも3つ以上有する光重合性化合物と、を含有する感光性樹脂組成物。[式(1)中、R及びRは水素原子又はメチル基、A及びBは炭素数1~6のアルキレン基、m及びmは1~20の整数を示し、m+mは4~40である。式(2)中、Xは脂環式骨格を含む2価の有機基、R及びRは水素原子又はメチル基、D及びEは炭素数1~6のアルキレン基、n及びnは0~20の整数を示し、n+nは0~40である。]  

Description

感光性樹脂組成物、並びにこれを用いた感光性エレメント、ソルダーレジスト及びプリント配線板
 本発明は、感光性樹脂組成物、並びにこれを用いた感光性エレメント、ソルダーレジスト及びプリント配線板に関する。
 各種電気及び電子部品の小型化、軽量化、及び多機能化に伴い、それを構成する半導体素子、半導体パッケージ、プリント配線板、フレキシブル配線板等は高精細化しており、微細な開口パターンを形成できる感光性のソルダーレジストが要求されている。
 ソルダーレジストには、一般的に、現像性、高解像性、絶縁性、半田耐熱性、金めっき耐性等の特性が求められる。また、特に半導体パッケージ基板用のソルダーレジストに対しては、上記の特性に加え、例えば、-55~150℃の温度サイクル試験(TCT)に対する耐クラック性や、微細配線間での、超加速高温高湿寿命試験(HAST)に対するHAST耐性が要求されている。
 また、ソルダーレジストは、配線パターンを有する導体層の一部が露出するような微細な開口パターンを有し、半田の密着性の観点から、この開口部(ビアホール)の開口形状(ビア形状)は順テーパ形であることが要求される。これは、IRリフロー等のソルダリング工程において、ビア形状が、アンダーカットやオーバーハングのような逆テーパ形であると半田が付き難く、さらにその後の工程において、半田が取れ易くなるためである。
 ところで、ソルダーレジスト用の感光性樹脂組成物は、特にプリント配線板の分野では、通常液状の感光性樹脂組成物が用いられている。液状のソルダーレジストとしては、硬化性のエポキシ樹脂と、アルカリ現像性を付与するためのカルボン酸基を含有する感光性プレポリマーとを別々に分けた2液型の感光性樹脂組成物からなるものが一般的である。
 感光性プレポリマーとしては、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂にアクリル酸を付加した後、酸無水物等で酸変性したアルカリ現像可能な感光性プレポリマーが広く用いられている(例えば、特許文献1参照)。
 しかし、従来の液状の感光性樹脂組成物には、ソルダーレジストに求められる特性のうち、はんだ耐熱性等には優れているものの、硬化物が硬くてもろい傾向にあり、耐クラック性が不十分であるという問題があった。そこで、耐クラック性を改善するために、感光性樹脂組成物中にエラストマを加える手法が知られている(例えば、特許文献2参照)。
 一方、近年では、膜厚の均一性、表面平滑性、薄膜形成性、取り扱い性を良好にする観点から、ドライフィルムタイプのソルダーレジストが注目されている。このようなドライフィルムタイプの感光性樹脂組成物によれば、上記の特性の他、レジスト形成のための工程の簡略化やレジスト形成時の溶剤排出量の低減といった効果が得られる。ドライフィルムタイプのソルダーレジストとしては、従来の2液型の感光性樹脂組成物では達成困難であった保存安定性に優れ、アルカリ現像可能で耐薬品性、耐熱性等に優れた感光性樹脂組成物が開発されている(例えば、特許文献3参照)。
特開昭61-243869号公報 特開2002-162738号公報 特開2005-316431号公報
 しかしながら、従来の感光性樹脂組成物から得られるソルダーレジストは、高温・高湿下では回路等を構成する金属による汚染等を受けやすく、絶縁性等の特性を長期に亘って維持することが困難な傾向にあり、十分なHAST耐性が得られなかった。近年、ソルダーレジストに対しては、耐クラック性やHAST耐性の更なる向上が求められている。
 また、従来の感光性樹脂組成物から得られるソルダーレジストでは、高解像で且つ順テーパ形の良好なビア形状を得ることが十分に実現されていない。
 本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、プリント配線板上にソルダーレジストを形成する場合に、良好なビア形状を得ることができ、且つ十分な耐クラック性及びHAST耐性に優れた感光性樹脂組成物、並びにこれを用いた感光性エレメント、ソルダーレジスト及びプリント配線用基板を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を重ねた結果、感光性樹脂組成物中の前記(B)成分として、特定の光重合性化合物を含有させることにより、上記課題が解決可能であることを見出した。
 すなわち、本発明の感光性樹脂組成物は、(A)バインダーポリマーと、(B)エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物と、(C)光重合開始剤と、(D)増感剤と、を含有し、前記(B)成分が、(B-1)下記一般式(1)で表される光重合性化合物と、(B-2)下記一般式(2)で表される光重合性化合物と、(B-3)エチレン性不飽和結合を3つ以上有する光重合性化合物と、を含有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
[式(1)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。また、A及びBはそれぞれ独立に炭素数1~6のアルキレン基を示し、m及びmはそれぞれ独立に1~20の整数を示し、m+mは4~40である。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
[式(2)中、Xは脂環式骨格を含む2価の有機基を示し、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。また、D及びEはそれぞれ独立に炭素数1~6のアルキレン基を示し、n及びnはそれぞれ独立に0~20の整数を示し、n+nは0~40である。]
 本発明の感光性樹脂組成物によれば、上記(B)成分に(B-1)成分を含むことにより、バインダーポリマーとの相溶性を高くし、アルカリ現像性を向上でき、(B-2)成分を含むことにより、硬化膜のガラス転移温度(Tg)を高くし、耐クラック性及びHAST耐性を向上でき、且つ、(B-3)成分を含むことにより、解像度を向上できる。また、(B-3)成分のような多官能の光重合性化合物を含有することにより、硬化後に強靭な硬化膜を形成し、耐クラック性を更に向上させたソルダーレジストを得ることができ、また、硬化後、順テーパ形の良好なビア形状が得られる。さらに、本発明の感光性樹脂組成物から得られるソルダーレジストは、高温・高湿条件下でも汚染され難く、優れたHAST耐性を有するものとなる。
 さらに、本発明の感光性樹脂組成物においては、前記(B)成分の固形分全量を基準として、前記(B-2)成分が10~40質量%であり、前記(B-3)成分が10~59質量%であることが好ましい。これにより、アルカリ現像性、耐クラック性、HAST耐性及びビア形状特性をバランスよく向上できる。
 また、本発明の感光性樹脂組成物において、一般式(1)及び(2)中、前記A、B、D及びEがそれぞれ独立にエチレン基又はプロピレン基であり、前記Xが下記式(8)で表される2価の有機基であることが好ましい。これにより、アルカリ現像液に対する分散性を向上することができ、且つ硬化膜のガラス転移温度(Tg)を高くし、耐クラック性及びHAST耐性をさらに向上できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 また、本発明の感光性樹脂組成物において、前記(B-1)成分が2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパンを含有することが好ましい。これにより、アルカリ現像性に対する分散性を向上し、アルカリ現像性をさらに向上できる。
 また、本発明の感光性樹脂組成物において、前記(B-2)成分が下記一般式(3)で表される化合物を含有することが好ましい。これにより、耐クラック性及びHAST耐性をさらに向上できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
[式(3)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。]
 また、本発明の感光性樹脂組成物において、前記(B-3)成分が下記一般式(9)で表される化合物を含有することが好ましい。これにより、耐クラック性をさらに向上でき、且つ、良好なビア形状が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
[式(9)中、Rは水素原子又は-CO-CR=CHを示し、R~Rはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。]
 また、上記本発明の感光性樹脂組成物は、前記(C)成分がアシルフォスフィンオキサイド系化合物を含有することが好ましい。これにより、感光性樹脂組成物は露光光に対して優れた感度及び紫外線に対する良好な透過性を示すため、レジスト底部の反応率が高くなり、より優れた順テーパ形の良好なビア形状が得られる。
 (D)成分はチオキサントン系化合物を含有することが好ましい。チオキサントン系化合物は長波長側の紫外線を吸収するため、感光性樹脂組成物の吸収波長の範囲を広くし、より効率よく硬化することが可能となる。
 本発明の感光性樹脂組成物は、(C)成分としてアシルフォスフィンオキサイド系化合物、及び(D)成分としてチオキサントン系化合物を併用することで、更に優れた順テーパ形の良好なビア形状が得られる。
 本発明はまた、支持体と、該支持体上に形成された上記本発明の感光性樹脂組成物からなる層とを備える感光性エレメントを提供する。本発明に係る感光性エレメントによれば、本発明の感光性樹脂組成物からなるドライフィルムタイプのソルダーレジストを容易に形成することができる。
 さらに、本発明は、プリント配線板用基板上に形成された上記本発明の感光性樹脂組成物の光硬化物からなるソルダーレジスト(「感光性永久レジスト」ともいう。)を提供する。本発明に係るソルダーレジストは、上記本発明の感光性樹脂組成物から形成されたものであるため、良好なビア形状を有し、且つ十分な耐クラック性及びHAST耐性に優れたものとなる。
 また、本発明は、プリント配線板用基板と、該プリント配線板用基板上に形成された上記本発明の感光性樹脂組成物の光硬化物からなるソルダーレジストと、を備えるプリント配線板を提供する。本発明のプリント配線板が備えるソルダーレジストは、本発明の感光性樹脂組成物から形成されたものであるため、良好なビア形状を有し、且つ十分な耐クラック性及びHAST耐性に優れたものとなる。
 本発明によれば、プリント配線板上にソルダーレジストを形成する場合に、良好なビア形状を得ることができ、且つ十分な耐クラック性及びHAST耐性に優れた感光性樹脂組成物、並びにこれを用いた感光性エレメント、ソルダーレジスト及びプリント配線用基板を提供することができる。
本発明に係る感光性エレメントの一実施形態を示す概略断面図である。 (a)はビア形状が「順テーパ」形であるソルダーレジストの一例を示す模式断面図であり、(b)はビア形状が「順テーパ」形であるソルダーレジストの一例を示す電子顕微鏡写真(実施例2、倍率:1000倍)である。 (a)はビア形状が「ストレート」形であるソルダーレジストの一例を示す模式断面図であり、(b)はビア形状が「ストレート」形であるソルダーレジストの一例を示す電子顕微鏡写真(実施例1、倍率:1000倍)である。 (a)はビア形状が「アンダーカット」形であるソルダーレジストの一例を示す模式断面図であり、(b)はビア形状が「アンダーカット」形であるソルダーレジストの一例を示す電子顕微鏡写真(比較例2、倍率:1000倍)である。 (a)はビア形状が「オーバーハング」形であるソルダーレジストの一例を示す模式断面図であり、(b)はビア形状が「オーバーハング」形であるソルダーレジストの一例を示す電子顕微鏡写真(比較例4、倍率:1000倍)である。
符号の説明
 1…感光性エレメント、10…支持フィルム、14…感光層、2…ソルダーレジストを備える評価用基板、21…ソルダーレジスト、22…評価用基板(基板本体)、23…開口部。
 以下、本発明の好適な実施形態について説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、本発明における(メタ)アクリル酸とはアクリル酸又はそれに対応するメタクリル酸を意味し、(メタ)アクリレートとはアクリレート又はそれに対応するメタクリレートを意味し、(メタ)アクリロイル基とはアクリロイル基又はそれに対応するメタクリロイル基を意味する。
(感光性樹脂組成物)
本発明の感光性樹脂組成物は、(A)バインダーポリマーと、(B)エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物と、(C)光重合開始剤と、(D)増感剤とを含有する。以下、(A)~(D)成分につき、詳細に説明する。
(A)バインダーポリマー
 本発明の(A)成分は、特に制限されないが、例えば、アクリル樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドエポキシ、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリカーボネート、メラミン樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキシベンゾイル、ポリアルキド等の公知の樹脂やその酸変性樹脂が挙げられる。中でもエチレン性不飽和二重結合を有した単量体(重合性単量体)を重合(ラジカル重合等)して得られたものであることが好ましい。
 このようなエチレン性不飽和二重結合を有した単量体としては、例えば、ジアセトンアクリルアミド等のアクリルアミド、アクリロニトリル、ビニル-n-ブチルエーテル等のビニルアルコールのエステル類、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルエステル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸グリシジルエステル、2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、α-ブロモ(メタ)アクリル酸、α-クロル(メタ)アクリル酸、β-フリル(メタ)アクリル酸、β-スチリル(メタ)アクリル酸等の(メタ)アクリル酸系単量体、マレイン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノイソプロピル等のマレイン酸系単量体、フマル酸、ケイ皮酸、α-シアノケイ皮酸、イタコン酸、クロトン酸、プロピオール酸等が挙げられる。中でも(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましい。これらは1種を単独で又は2種以上を任意に組み合わせて使用してもよい。
 上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、下記一般式(4)で示される化合物及びこれらの化合物のアルキル基に水酸基、エポキシ基、ハロゲン原子等が置換した化合物等が挙げられる。
 CH=C(R10)―COOR11  (4)
[式(4)中、R10は水素原子又はメチル基を示し、R11は炭素数1~12のアルキル基を示す。]
 なお、上記一般式(4)中のR11で示される炭素数1~12のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基及びこれらの構造異性体等が挙げられる。
 上記一般式(4)で示される化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチルエステル、(メタ)アクリル酸エチルエステル、(メタ)アクリル酸プロピルエステル、(メタ)アクリル酸ブチルエステル、(メタ)アクリル酸ペンチルエステル、(メタ)アクリル酸ヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸ヘプチルエステル、(メタ)アクリル酸オクチルエステル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシルエステル等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を任意に組み合わせて用いることができる。
 (A)成分であるバインダーポリマーは、アルカリ現像性の見地から、カルボキシル基を有するポリマーの1種又は2種以上からなることが好ましい。このような(A)バインダーポリマーは、例えば、カルボキシル基を有する重合性単量体とその他の重合性単量体をラジカル重合させることにより製造することができる。
 バインダーポリマーの酸価は、例えば、アクリル系又は酸変性ポリエステル等のバインダーポリマーの場合、30~150mgKOH/gであると好ましく、50~100mgKOH/gであるとより好ましく、60~80mgKOH/gであると特に好ましい。
 また、(A)成分であるバインダーポリマーは、アルカリ現像性及び解像性の観点から、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸アルキルエステルに基づく構造単位を有していることが好ましい。
 上記(A)成分であるバインダーポリマーは、1種を単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。2種類以上を組み合わせて使用する場合のバインダーポリマーとしては、例えば、異なる共重合成分からなる2種類以上のバインダーポリマー、異なる重量平均分子量の2種類以上のバインダーポリマー、異なる分散度の2種類以上のバインダーポリマー等が挙げられる。また、特開平11―327137号公報記載のマルチモード分子量分布を有するポリマーを使用することもできる。
 上記(A)成分であるバインダーポリマーの重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定することができる(標準ポリスチレンを用いた検量線による換算)。この測定法によれば、バインダーポリマーのMwは、5000~150000であることが好ましく、20000~100000であることがより好ましく、30000~80000であることが特に好ましい。Mwが5000未満では耐現像液性が低下する傾向があり、300000を超えると現像時間が長くなる傾向がある。
 上記(A)成分であるバインダーポリマーは、分散度(Mw/Mn)が1.0~3.0であることが好ましく、1.0~2.0であることがより好ましい。分散度が3.0を超えると密着性及び解像度が低下する傾向がある。
(B)エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物
本発明の(B)成分は、(B-1)下記一般式(1)で表される光重合性化合物、(B-2)下記一般式(2)で表される光重合性化合物、及び(B-3)エチレン性不飽和結合を3つ以上有する光重合性化合物を含有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
[式(1)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。また、A及びBはそれぞれ独立に炭素数1~6のアルキレン基を示し、m及びmはそれぞれ独立に1~20の整数を示し、m+mは4~40である。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
[式(2)中、Xは脂環式骨格を含む2価の有機基を示し、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。また、D及びEはそれぞれ独立に炭素数1~6のアルキレン基を示し、n及びnはそれぞれ独立に0~20の整数を示し、n+nは0~40である。]
 上記(B)成分を構成する各成分について説明する。まず(B-1)上記一般式(1)中で、A及びBはそれぞれ炭素数1~6のアルキレン基である。炭素数1~6のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、ブチレン基、アミレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。ここで、ブチレン基、アミレン基及びヘキシレン基には異性体構造が存在するが、本発明に使用されるものは1つの構造に限定されるものではない。A及びBは、エチレン基又はプロピレン基であることが好ましく、スラッジの分散性を向上できる観点から、エチレン基であることがより好ましい。また、一般式(1)中、m又はmが2以上の場合、隣り合った2つ以上のA又はBは、それぞれ同一でもあっても異なってもよい。また、A又はBが2種以上のアルキレン基である場合、-(A-O)-又は-(B-O)-の構造単位はランダムに存在してもよいし、ブロック的に存在してもよい。
 また、一般式(1)中、m又はmは1~20の整数であり、m+mは4~40である。現像スラッジを低減する観点から、m+mは6~20であることが好ましく、8~12であることがより好ましい。m+mが4未満であると現像時間が長くなる傾向があり、m+mが40を超えると十分な解像度が得られない傾向がある。
 さらに、本発明の(B-1)成分である、上記一般式(1)で表される光重合性化合物は、アルカリ現像性の観点から、式(1)中のA及びBがエチレン基のみで構成される光重合性化合物が好ましく、例えば、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパンのポリエトキシがテトラエトキシ、ペンタエトキシ、ヘキサエトキシ、ヘプタエトキシオクタエトキシ、ノナエトキシ、デカエトキシ、ウンデカエトキシ、ドデカエトキシ、トリデカエトキシ、テトラデカエトキシ、ペンタデカエトキシ、ヘキサデカエトキシ、ヘプタデカエトキシ、オクタデカエトキシ、ノナデカエトキシ、エイコサエトキシ等である光重合性化合物が挙げられる。このうち、2,2-ビス(4-(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパンであることが特に好ましい。2,2-ビス(4-(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパンは、FA-321M(日立化成工業(株)製、製品名)又はBPE-500(新中村化学工業(株)製、製品名)として商業的に入手可能である。これらは1種を単独で又は2種以上を任意に組み合わせて用いることができる。
 また、(B-1)成分の含有量は、前記(A)成分及び(B)成分の固形分全量を基準として、5~25質量%であり、5~20質量%であることがより好ましい。この含有量が5質量%未満であると現像時間が長くなる傾向があり、25質量%を超えると硬化膜のガラス転移温度(Tg)が低くなり、耐クラック性及びHAST耐性が低下する傾向がある。
 次に、(B)成分のうち、(B-2)上記一般式(2)で表される光重合性化合物について説明する。式(2)中のXは、脂環式骨格を含む2価の有機基であり、例えば、下記式(5)~(8)等で表される、脂環式骨格を含む2価の有機基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 また、上記一般式(2)中のD及びEはそれぞれ炭素数1~6のアルキレン基である。
 炭素数1~6のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、ブチレン基、アミレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。ここで、ブチレン基、アミレン基及びヘキシレン基には異性体構造が存在するが、本発明に使用されるものは1つの構造に限定されるものではない。D及びEは、エチレン基又はプロピレン基であることが好ましく、スラッジの分散性を向上できる観点から、エチレン基であることがより好ましい。また、一般式(2)中、n又はnが2以上の場合、隣り合った2つ以上のA又はBは、それぞれ同一でもあっても異なってもよい。また、A又はBが2種以上のアルキレン基である場合、-(A-O)-又は-(B-O)-の構造単位はランダムに存在してもよいし、ブロック的に存在してもよい。
 また、一般式(2)中、n又はnは0~20の整数であり、n+nは0~40である。現像スラッジを低減する観点から、n+nは0~20であることが好ましく、0~10であることがより好ましい。
 本発明の(B-2)成分としては、硬化膜のガラス転移温度(Tg)を高くする観点から、下記一般式(3)で表される光重合性化合物であることが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 式(3)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。上記一般式(3)で表される化合物のうち、R及びRがいずれもメチル基であるトリシクロデカンジメタノールジメタクリレートは、NK-DCP(新中村化学工業(株)製、製品名)として商業的に入手可能である。
 また、(B-2)成分の含有量は、前記(A)成分及び(B)成分の固形分全量を基準として、4~10質量%であり、5~10質量%であることがより好ましい。この含有量が4質量%未満であると硬化膜のガラス転移温度(Tg)が低くなり、耐クラック性及びHAST耐性が低下する傾向があり、10質量%を超えると表面のタック性が悪化する傾向がある。
 次に、(B)成分のうち、(B-3)エチレン性不飽和結合を3つ以上有する光重合性化合物について説明する。本発明の(B-3)成分としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンEO変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンPO変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌール酸EO変性トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。
 本発明の(B-3)成分としては、解像性及びビア形状の観点から、下記一般式(9)で表されるエチレン性不飽和結合を5つ以上有する光重合性化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 式(9)中、Rは水素原子又は-CO-CR=CHを示し、R~Rはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。一般式(9)で表される化合物のうち、Rが-CO-CR=CHであり、R~Rが水素原子であるジペンタエリスリトールヘキサアクリレートは、KAYARAD-DPHA(日本化薬(株)製、製品名)として商業的に入手可能である。
 また、(B-3)成分の含有量は、前記(A)成分及び(B)成分の固形分全量を基準として、4~15質量%であり、7~12質量%であることがより好ましい。この含有量が4質量%未満であると解像度が低下し、ビア形状が悪化する傾向があり、15質量%を超えると表面のタック性が悪化する傾向がある。
 さらに、本発明の感光性樹脂組成物における(B)成分全体の含有量は、(A)成分及び(B)成分の固形分全量を基準として、15~50質量%であることが好ましく、20~40質量%であることがより好ましく、25~35質量%であることが特に好ましい。この含有量が15質量%未満であると良好な感度及び解像度が得られにくい傾向があり、50質量%を超えると表面のタック性が悪化し、また、良好なビア形状が得られにくい傾向がある。
 また、本発明の感光性樹脂組成物においては、前記(A)成分及び(B)成分の固形分全量を基準として、前記(B-1)成分が5~25質量%であり、(B-2)成分が4~10質量%であり、(B-3)成分が4~15質量%であることが好ましい。これにより、耐クラック性、HAST耐性、及び良好なビア形状といった効果を更に向上できる。
 さらに、本発明の感光性樹脂組成物においては、前記(B)成分の固形分全量を基準として、好ましくは前記(B-2)成分が10~40質量%であり、前記(B-3)成分が10~59質量%であり、より好ましくは前記(B-2)成分が15~40質量%であり、前記(B-3)成分が15~59質量%であり、さらに好ましくは前記(B-2)成分が20~35質量%であり、前記(B-3)成分が20~55質量%であることが好ましい。これにより、アルカリ現像性、耐クラック性、HAST耐性及びビア形状特性をバランスよく向上できる。
(C)光重合開始剤
 本発明の(C)成分としては、例えば、4,4’-ビス(ジエチルアミン)ベンゾフェノン、ベンゾフェノン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン-1,2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノ-プロパノン-1等の芳香族ケトン、アルキルアントラキノン等のキノン類、ベンゾイン、アルキルベンゾイン等のベンゾイン化合物、ベンゾインアルキルエーテル等のベンゾインエーテル化合物、ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジ(メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2-(o-フルオロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、2-(o-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、2-(p-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体等の2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体、N-フェニルグリシン、N-フェニルグリシン誘導体、7-ジエチルアミノ-4-メチルクマリン等のクマリン系化合物、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド(チバスペシャルティケミカルズ(株)製、製品名「IRGACURE-819」)、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド(チバスペシャルティケミカルズ(株)製、製品名「DAROCUR-TPO」)等のアシルフォスフィンオキサイド系化合物、1-フェニル-1,2-プロパンジオンー2(o-エトキシカルボニル)オキシム、1,2-オクタンジオン-1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-2-(o-ベンゾイルオキシム)(チバスペシャルティケミカルズ(株)製、製品名「IRGACURE-OXE01」)、1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]エタノン1-(o-アセチルオキシム)(チバスペシャルティケミカルズ(株)製、製品名「IRGACURE-OXE02」)等のオキシムエステル系化合物、9-フェニルアクリジン、1,7-ビス(9,9’-アクリジニル)ヘプタン((株)アデカ製、製品名「N-1717」)等のアクリジン誘導体などが挙げられる。上記2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体の二つのアリール置換基は同一で対称な化合物を与えてもよいし、相違して非対称な化合物を与えてもよい。これらは1種を単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。
 また、本発明の(C)成分としては、より良好なビア形状を得る観点から、アシルフォスフィンオキサイド系化合物を含むことが好ましく、下記式(10)で表されるビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイドを含むことが特に好ましい。ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイドは、IRGACURE-819(チバスペシャルティケミカルズ(株)製、製品名)として商業的に入手可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 上記式(10)で表されるビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイドを含有することにより、本発明の感光性樹脂組成物は、より透過性に優れ、またソルダーレジストとして使用する場合には、より良好なビア形状を得ることができる。
 また、本発明の感光性樹脂組成物における(C)成分の含有量は、(A)成分及び(B)成分の固形分全量100質量部に対して、0.1~10質量部であることが好ましく、0.5~6質量部であることがより好ましく、1~5質量部であることが特に好ましい。この含有量が0.1質量部未満であると良好な感度及び解像度が得られにくい傾向があり、10質量部を超えると良好なレジスト形状が得られにくい傾向がある。
(D)増感剤
 本発明の(D)成分としては、例えば、ピラゾリン系、アントラセン系、クマリン系、キサントン系、チオキサントン系、オキサゾール系、ベンゾオキサゾール系、チアゾール系、ベンゾチアゾール系、トリアゾール系、スチルベン系、トリアジン系、チオフェン系、ナフタルイミド系化合物等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。
 また、本発明の(D)成分としては、より良好なビア形状を得る観点から、チオキサントン系化合物を含むことが好ましい。チオキサントン系化合物としては、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン等が挙げられ、下記式(11)で表される2,4-ジエチルチオキサントンを含むことが特に好ましい。2,4-ジエチルチオキサントンは、KAYACURE-DETX(日本化薬(株)製、製品名)として商業的に入手可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 上記式(11)で表される2,4-ジエチルチオキサントンを含有することにより、本発明の感光性樹脂組成物は、露光光に対して感度をより高くすることができる。
 また、本発明の感光性樹脂組成物における(D)成分の含有量は、(A)成分及び(B)成分の固形分全量100質量部に対して、0.01~10質量部であることが好ましく、0.05~5質量部であることがより好ましく、0.1~2質量部であることが特に好ましい。この含有量が0.01質量部未満であると良好な感度及び解像度が得られにくい傾向があり、10質量部を超えると良好なレジスト形状が得られにくい傾向がある。
 なお、本発明の感光性樹脂組成物は、必要に応じて、前述の(A)~(D)成分以外の成分を含有してもよい。このような成分としては、分子内に少なくとも1つのカチオン重合可能な環状エーテル基を有する光重合性化合物(オキセタン化合物等)、カチオン重合開始剤、マラカイトグリーン等の染料、トリブロモフェニルスルホン、ロイコクリスタルバイオレット等の光発色剤、熱発色防止剤、p-トルエンスルホンアミド等の可塑剤、顔料、充填剤、消泡剤、難燃剤、安定剤、密着性付与剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、イメージング剤、熱架橋剤、無機及び/又は有機フィラーなどが挙げられる。これらは、本発明の目的の達成を阻害しない程度に添加されていればよい。これらの成分の添加量は(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して各々0.01~20質量部程度とすることができる。これらは、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
 また、本発明の感光性樹脂組成物は、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、N,N-ジメチルホルムアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の溶剤又はこれらの混合溶剤に溶解して固形分30~60質量%程度の溶液としてもよい。この溶液を感光性エレメントの感光層を形成するための塗布液として使用することができる。
 また、上記の塗布液は、後述の支持体上に塗布・乾燥させて感光性エレメントの感光層を形成させるために使用してもよいが、例えば、金属板の表面、例えば、銅、銅系合金、ニッケル、クロム、鉄、ステンレス等の鉄系合金、好ましくは銅、銅系合金、鉄系合金の表面上に、液状レジストとして塗布して用いてもよい。
(感光性エレメント)
 次に、本発明の感光性エレメントについて説明する。図1は、本発明の感光性エレメントの好適な一実施形態を示す模式断面図である。図1に示した感光性エレメント1は、支持フィルム10と、該支持フィルム10上に形成された感光性樹脂組成物からなる感光層14と、を備えるものであり、感光層14上にはそれを被覆する保護フィルム(図示せず。)を更に備えてもよい。
 上記支持フィルム10としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル等の耐熱性及び耐溶剤性を有する重合体フィルムを用いることができる。上記支持フィルム10(重合体フィルム)の厚みは、5~25μmとすることが好ましく、この厚みが5μm未満では、現像前の支持フィルム10剥離の際に支持フィルム10が破れやすくなる傾向があり、25μmを超えると解像度が低下する傾向がある。なお、支持フィルム10は、一つを感光層14の支持体として、他の一つを感光性樹脂組成物の保護フィルムとして感光層14の両面に積層して使用してもよい。
 上記保護フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル等の耐熱性及び耐溶剤性を有する重合体フィルムを用いることができる。市販のものとしては、例えば、王子製紙社製の製品名「アルファンMA-410」、「E-200C」、信越フィルム社製等のポリプロピレンフィルム、帝人社製の製品名「PS-25」等のPSシリーズなどのポリエチレンテレフタレートフィルム等が挙げられるが、これらに限られたものではない。上記保護フィルムの厚みは、1~100μmであることが好ましく、5~50μmであることがより好ましく、5~30μmであることが更に好ましく、15~30μmであることが特に好ましい。この厚みが1μm未満では、ラミネートの際に保護フィルムが破れる傾向があり、100μmを超えると廉価性に劣る傾向がある。なお、保護フィルムは、感光層14及び支持フィルム10の接着力よりも、感光層14及び保護フィルムの接着力の方が小さいものが好ましく、また、低フィッシュアイのフィルムが好ましい。フィッシュアイとは、材料を熱溶融し、混練、押し出し、2軸延伸、キャスティング法等によりフィルムを製造する際に、材料の異物、未溶解物、酸化劣化物等がフィルム中に取り込まれたものである。
 上記感光層14は、本発明の感光性樹脂組成物を先に述べたような溶剤に溶解して固形分30~60質量%程度の溶液(塗布液)とした後に、かかる溶液(塗布液)を支持フィルム10上に塗布して乾燥することにより形成することが好ましい。上記塗布は、例えば、ロールコータ、コンマコータ、グラビアコータ、エアーナイフコータ、ダイコータ、バーコータ等を用いた公知の方法で行うことができる。また、上記乾燥は70~150℃、5~30分間程度で行うことができる。感光性樹脂組成物中の残存有機溶剤量は、後の工程での有機溶剤の拡散を防止する点から、感光性樹脂組成物の総量に対して2質量%以下とすることが好ましい。上記感光層14の厚みは、用途により異なるが、乾燥後の厚みで1~100μmであることが好ましく、5~50μmであることがより好ましく、10~40μmであることが特に好ましい。この厚みが1μm未満では、工業的に塗工困難な傾向があり、100μmを超えると本発明の効果が小さくなり、接着力、解像度が低下する傾向がある。
 なお、上記感光層14は、波長365nmの紫外線に対する吸光度が0.1~3であることが好ましく、0.15~2であることがより好ましく、0.2~1.5であることが特に好ましい。この吸光度は、0.1未満では感度が劣る傾向があり、3を超えると密着性が劣る傾向がある。上記吸光度は、UV分光計により測定することができ、上記UV分光計としては、228A型(日立製作所製、製品名)Wビーム分光光度計等が挙げられる。
 上記感光性エレメント1は、更にクッション層、接着層、光吸収層、ガスバリア層等の中間層等を有していてもよい。また、得られた感光性エレメント1はシート状、又は巻芯にロール状に巻き取って保管することができる。なお、この際支持体が最も外側になるように巻き取られることが好ましい。上記ロール状の感光性エレメント1ロールの端面には、端面保護の見地から端面セパレータを設置することが好ましく、耐エッジフュージョンの見地から防湿端面セパレータを設置することが好ましい。また、梱包方法として、透湿性の小さいブラックシートに包んで包装することが好ましい。上記巻芯としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ABS樹脂(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体)等のプラスチックなどが挙げられる。
(レジストパターンの形成方法)
 次に、本発明の感光性エレメント1を用いたレジストパターンの形成方法について説明する。
 まず、レジストを形成すべき基板上に、上述した感光性樹脂組成物からなる感光層を形成する。上記感光性エレメント1の保護フィルムを感光層14から剥離させ、露出した感光層14の面を、ラミネート等により、基板上に形成された回路パターンを有する導体層を覆うように密着させる。密着性、追従性向上の観点から減圧下で積層する方法も好ましい。なお、感光性樹脂組成物は、感光性樹脂組成物のワニスをスクリーン印刷法やロールコータにより塗布する方法等の公知の方法により基板上に塗布することもできる。
 次いで、上記感光層に、所定のパターン形状を有するマスクパターンを通して活性光線を照射し、感光層の所定領域を光硬化させる(マスク露光法)。この際、感光層14上に存在する支持フィルム10が活性光線に対して透明である場合には、支持フィルム10を通して活性光線を照射することができ、支持フィルム10が遮光性である場合には、支持フィルム10を除去した後に感光層14に活性光線を照射することができる。
 上記活性光線の光源としては、公知の光源、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ等の紫外線を有効に放射するものを用いることができる。また、写真用フラッド電球、太陽ランプ等の可視光を有効に放射するものも用いることができる。
 更に、感光層上に支持体が存在している場合にはその支持体を除去した後、ウエット現像又はドライ現像で光硬化されていない部分(未露光部)を除去して現像することにより、レジストパターンを形成することができる。
 上記ウエット現像の場合、現像液としては、アルカリ性水溶液、水系現像液、有機溶剤等の安全かつ安定であり操作性が良好なものが、感光性樹脂組成物の種類に対応して用いられる。また、現像方法としては、スプレー、揺動浸漬、ブラッシング、スクラッピング等の公知の方法が適宜採用される。
 上記アルカリ性水溶液の塩基としては、アルカリ金属、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウムの水酸化物である水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等、アルカリ金属、アンモニウム等の炭酸塩又は重炭酸塩である炭酸アルカリ又は重炭酸アルカリ、アルカリ金属のリン酸塩であるリン酸ナトリウム、リン酸カリウム等、アルカリ金属のピロリン酸塩であるピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム等、安全かつ安定であり、操作性が良好なものが用いられる。
 また、このようなアルカリ性水溶液としては、例えば、0.1~5質量%炭酸ナトリウムの希薄溶液、0.1~5質量%炭酸カリウムの希薄溶液、0.1~5質量%水酸化ナトリウムの希薄溶液、0.1~5質量%四ホウ酸ナトリウムの希薄溶液が好ましく、そのpHは9~11の範囲とすることが好ましい。また、このようなアルカリ性水溶液の温度は感光層14の現像性に合わせて調節され、20~50℃とすることが好ましい。更に、上記アルカリ性水溶液中には、現像を促進させるために界面活性剤、消泡剤等の少量の有機溶剤を混入させてもよい。
 上記水系現像液としては、水及びアルカリ性水溶液若しくは一種以上の有機溶剤とからなるものが用いられる。ここでアルカリ性水溶液の塩基としては、上述したもの以外に、例えば、ホウ砂、メタケイ酸ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、エタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、2-アミノ-2-ヒドロキシメチル-1,3-プロパンジオール、1,3-ジアミノプロパノール-2、モルホリンが挙げられる。このような水系現像液のpHは、現像処理が充分にできる範囲でできるだけ小さくすることが好ましく、pH8~12であることが好ましく、pH9~10であることがより好ましい。
 上記有機溶剤としては、例えば、アセトン、酢酸エチル、炭素数1~4のアルコキシ基をもつアルコキシエタノール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルが用いられる。このような有機溶剤の濃度は、通常、2~90質量%であることが好ましい。また、このような有機溶剤の温度は、現像性にあわせて調節することができる。このような有機溶剤は単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。単独で用いる有機溶剤系現像液としては、例えば、1,1,1-トリクロロエタン、N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、γ-ブチロラクトンが挙げられる。更に、上記アルカリ性水溶液中には、現像を促進させるために界面活性剤、消泡剤等の少量の有機溶剤を混入させてもよい。上記有機溶剤は、引火防止のため1~20質量%の範囲で水を添加することが好ましい。
 本発明のレジストパターンの形成方法においては、必要に応じて、上述した2種類以上の現像方法を併用して用いてもよい。現像の方式には、ディップ方式、バトル方式、スプレー方式、高圧スプレー方式、ブラッシング、スラッピング等があり、高圧スプレー方式が解像度向上のためには最も適している。現像後に行われる金属面のエッチングには、例えば、塩化第二銅溶液、塩化第二鉄溶液、アルカリエッチング溶液等を用いることができる。
(ソルダーレジスト)
 次に、本発明の感光性エレメント1を用いた本発明のソルダーレジストの好適な実施形態について説明する。上記現像工程の終了後には、レジストパターンの半田耐熱性、耐薬品性等を向上させる目的で、レジストパターンに対し、高圧水銀ランプによる紫外線照射や加熱を更に行うことが好ましい。紫外線を照射する場合には、必要に応じてその照射量を調整することが好ましく、例えば0.2~10mJ/cm程度の照射量で照射を行うことができる。また、レジストパターンを加熱する場合は、100~170℃程度の範囲で15~90分程度の条件で行うことが好ましい。
 紫外線照射及び加熱は、両方を行ってもよい。この場合、両方を同時に行ってもよく、いずれか一方を実施した後に他方を実施してもよい。紫外線照射と加熱とを同時に行う場合は、半田耐熱性、耐薬品性をより良好に付与する観点から、60~150℃に加熱することが好ましい。
 このようにして形成されたソルダーレジストは、例えば、基板に対し、めっきやエッチングを施す場合に、めっきレジストやエッチングレジストとして用いられる他、そのまま基板上に残されて、配線等を保護するための保護膜(ソルダーレジスト)として用いられる。
 また、上述の露光工程において、前記導体層の所定部分が未露光となるパターンを有するマスクを用いて露光を行った場合、これを現像することにより、未露光部分が除去され、基板上に形成された導体層の一部が露出した、開口パターンを有するレジストが得られる。その後、上述のソルダーレジストを形成するのに必要な処理を行うことが好ましい。
 以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
 以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。但し、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
(実施例1~6及び比較例1~7)
(感光性樹脂組成物の調製)
 表1に、実施例及び比較例で用いた、(A)成分及びその他の成分の原料及び配合組成(重量部)を示す。また、表2、表3に実施例及び比較例で用いた(B)、(C)及び(D)成分についての配合量(重量部)を示す。表1~表3に示す組成に基づき、感光性樹脂組成物の溶液を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
 なお、表2及び表3中の各成分の詳細は以下の通りである。
(B)光重合性化合物
(B-1):2,2-ビス(4-(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン(日立化成工業(株)製、製品名「FA-321M」)
(B-2):トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート(新中村化学工業(株)製、製品名「NK-DCP」)
(B-3):ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製、製品名「KAYARAD-DPHA」)
(C)光重合開始剤
(C-1):ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド(チバスペシャルティケミカルズ(株)製、製品名「IRGACURE-819」)
(C-2):2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド(チバスペシャルティケミカルズ(株)製、製品名「DAROCUR-TPO」)
(C-3):1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]エタノン1-(o-アセチルオキシム)(チバスペシャルティケミカルズ(株)製、製品名「IRGACURE-OXE02」)
(C-4):1,7-ビス(9,9’-アクリジニル)ヘプタン((株)アデカ製、製品名「N-1717」)
(D)増感剤
(D-1):2,4-ジエチルチオキサントン(日本化薬(株)製、製品名「KAYACURE-DETX」)
(感光性エレメントの作製)
 次に、得られた感光性樹脂組成物の溶液を、支持体である16μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人社製、製品名「HTF01」)上に均一に塗布し、80℃及び125℃の熱風対流式乾燥機(送り速度:3.1m/min、乾燥炉の長さ:各3m)で乾燥して感光性樹脂組成物からなる感光層を形成させた。感光層の乾燥後の膜厚は30μmであった。続いて、感光層を覆う保護フィルムを貼り付けて、感光性エレメントを得た。
(評価用積層体の作製)
 ガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層版(銅箔の厚さ18μm、両面に銅箔層を有する日立化成工業(株)製、製品名「MCL-E-679」)の銅表面を、CZ10号処理機(メック(株)製)を用いて、処理温度35℃、スプレー圧0.2MPa、エッチング量2.0μmの条件で化学粗化した。得られた銅張積層版の銅表面上に、上記感光性エレメントのポリエチレンフィルムを剥離し、プレス式真空ラミネータ(名機製作所製、製品名「MVLP-500」)を用いて、プレス熱板温度70℃、真空引き時間20秒、ラミネートプレス時間30秒、気圧4hPa以下、圧着圧力0.4MPaの条件の下、熱圧着し、評価用積層体を得た。
(感光性エレメントの評価)
実施例1~6及び比較例1~7の感光性エレメントをそれぞれ用いて以下の各試験を行い、各感光性エレメントを用いた場合の、感度、ガラス転移温度(Tg)、アルカリ現像性、ビア形状、耐クラック性及びHAST耐性について評価した。結果をまとめて表4及び表5に示す。
<感度>
 評価用積層体上に、濃度領域0.00~2.00、濃度ステップ0.05、タブレット(矩形)の大きさが20mm×187mmで、各ステップ(矩形)の大きさが3mm×12mmである41段ステップタブレットを有するフォトツールをネガとして密着させ、該41段ステップタブレットの現像後の残存ステップ段数が14となるエネルギー量で、(株)オーク製作所製のEXM-1201型露光機を使用して露光を行った。また、残存ステップ段数が14となる露光量を感光層の感度(単位;mJ/cm)とした。この数値が低いほど光感度が高いことを示す。
<ガラス転移温度(Tg)>
 各感光性エレメントに対して、上記と同様の条件で露光し、感光層を硬化して支持体上に硬化膜を形成させた。該硬化膜のガラス転移温度(Tg)をTMA(セイコーインスツルメンツ(株)製)を用いて、昇温速度5℃/min、測定範囲25~350℃、加重5gの条件で測定した。
<アルカリ現像性>
 上記露光条件で露光した評価用積層体を、常温で1時間静置した後、この積層体上のポリエチレンテレフタレートを剥離し、30℃の1重量%炭酸ナトリウム水溶液で、最小現像時間の2倍の時間でスプレー現像を行った。これにより、感光性樹脂組成物層が硬化されてなるパターンを形成した。最小現像時間とは、未露光部が現像液によって除去されるのに必要な最小限の時間である。この最小現像時間(MD)が短いものほど、アルカリ現像性に優れており、最小現像時間が70秒を超えた場合、現像不可であるとした。
<ビア形状>
 直径30μm~200μmの円形の開口パターンを有するフォトツールを評価用ネガとして、上記露光条件で露光を行った。続いて、上記現像条件で現像後、オーク製作所社製の紫外線照射装置を使用して1J/cmのエネルギー量で紫外線照射を行い、更に160℃で60分間加熱処理を行うことにより、円形の開口部が形成されたソルダーレジストを有する評価用基板を得た。
 上記評価用基板について、ソルダーレジストに形成された直径80μmの円形開口部の形状(ビア形状)を、走査型電子顕微鏡(キーエンス社製、製品名「VE-8800」)を用いて観察した。図2中、(a)はビア形状が「順テーパ」形であるソルダーレジストの一例を示す模式断面図であり、(b)はビア形状が「順テーパ」形であるソルダーレジストの一例を示す電子顕微鏡写真(実施例2、倍率:1000倍)である。また、図3中、(a)はビア形状が「ストレート」形であるソルダーレジストの一例を示す模式断面図であり、(b)はビア形状が「ストレート」形であるソルダーレジストの一例を示す電子顕微鏡写真(実施例1、倍率:1000倍)である。また、図4中、(a)はビア形状が「アンダーカット」形であるソルダーレジストの一例を示す模式断面図であり、(b)はビア形状が「アンダーカット」形であるソルダーレジストの一例を示す電子顕微鏡写真(比較例2、倍率:1000倍)である。また、図5中、(a)はビア形状が「オーバーハング」形であるソルダーレジストの一例を示す模式断面図であり、(b)はビア形状が「オーバーハング」形であるソルダーレジストの一例を示す電子顕微鏡写真(比較例4、倍率:1000倍)である。図2~図5の(a)において、2はソルダーレジストを備える基板、21はソルダーレジスト、22は評価用基板、23は開口部を示す。ビア形状は、半田の密着性の観点から、断面形状が図2に示すような「順テーパ」形、又は図3に示すような「ストレート」形であることが望ましいが、特に「順テーパ」形が望ましい。露光不足により現像時にレジスト底部が溶出してできる、図4に示す「アンダーカット」や、過露光によりレジスト上部が残ってせり出す、図5に示す「オーバーハング」のような逆テーパ形状であると、半田付けの際、半田の密着性が悪くなる可能性があり、好ましくない。
<耐クラック性>
 上記と同様にして作製したソルダーレジストを有する評価用基板に対し、-65℃の大気中に15分間晒した後、180℃/分の昇温速度で昇温し、次いで、150℃の大気中に15分間晒した後、180℃/分の降温速度で降温する熱サイクルによる処理を500回繰り返す試験を行った。試験後、評価用基板のソルダーレジスト(永久レジスト膜)のクラック及び剥離程度を光学顕微鏡(キーエンス社製、製品名「VHX-100」)により観察し、次の基準で評価した。
A:ソルダーレジストのクラック及び剥離が認められないもの
B:ソルダーレジストのクラック及び剥離が認められたもの
<HAST耐性>
 まず、18μm厚の銅箔をガラスエポキシ基材に積層したプリント配線板用基板(日立化成工業(株)製、製品名「MCL-E-679」)の銅表面にエッチングを施し、ライン/スペースが28μm/32μmであり、互いのラインが接触しておらず、互いに対向した同一面上の櫛型電極を形成させ、これを評価用配線板とした。
 この評価用配線板における櫛型電極上に、上述した評価用積層体と同様にして、レジストの硬化物からなるソルダーレジストを形成し、これを耐電食性評価用基板とした。この耐電食性評価用基板を、130℃/85%/50Vの条件で超加速高温高湿寿命試験(HAST)槽内に100時間晒した。試験後、各評価用基板のソルダーレジストにおけるマイグレーションの発生の程度を、光学顕微鏡(キーエンス社製、製品名「VHX-100」)により観察し、次の基準で評価した。マイグレーションとは、銅電極からソルダーレジストへ銅が溶出し、析出することにより、電極周辺のソルダーレジストの変色や絶縁抵抗の低下が起こる現象である。
A:ソルダーレジストにおけるマイグレーションの発生を確認できなかったもの
B:ソルダーレジストにおけるマイグレーションの発生を確認できたもの
<デスミア耐性>
 下記の処理条件で簡易的なデスミア(粗化)処理を行い、デスミア耐性を評価した。デスミア処理後、硬化膜の変色の有無を目視により観察し、次の基準で評価した。
A:硬化膜の変色が認められないもの
B:硬化膜の変色がほとんど認められないもの
C:硬化膜の変色が若干認められたもの
D:硬化膜の変色が認められたもの
デスミア処理条件
 マンガン処理(アトテック製Concentrate Compact CP):50℃/5分
 ドラッグアウト処理(純水):50℃/1分
 中和処理(アトテック製Securiganth P500):40℃/5分
 水洗:5分
 ベーキング:80℃/30分
<金めっき耐性>
 下記の処理条件で無電解Ni/Auめっき処理を行い、金めっき耐性を評価した。無電解Ni/Auめっき処理後、めっきの形成及びレジスト底部へのめっきもぐりの発生を光学顕微鏡(キーエンス社製、製品名「VHX-100」)により観察し、次の基準で評価した。
A:めっきが形成され、めっきもぐりが発生しなかったもの
B:めっきが形成され、めっきもぐりが発生したもの
C:めっきが形成されなかったもの
めっき処理条件
 脱脂(スルカップ ACL-007):50℃/5分
 水洗
 ソフトエッチ(硫酸+SPS):25℃/2分
 水洗
 プリディップ(5vol%硫酸):25℃/3分
 アクチべーション(KAT-450):25℃/90秒
 水洗
 無電解Niめっき(上村工業(株)製NPR-4):80℃/15分
 置換Auめっき(上村工業(株)製TAM-55):85℃/15分
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
 表4に示されるように、実施例1~6は、ビア形状、耐クラック性及びHAST耐性が十分に優れていた。さらに、実施例4~6は、デスミア耐性及び金めっき耐性にも十分に優れていた。これに対し、成分(B)の光重合性化合物に含まれる(B-1)、(B-2)及び(B-3)成分の含有量が、本発明に示される範囲内にない表5の比較例1~7は、ビア形状、耐クラック性及びHAST耐性の少なくとも2つの特性について、実施例よりも劣っていた。
 すなわち、本実施形態の感光性樹脂組成物によれば、良好なビア形状を得ることができ、且つ十分な耐クラック性及びHAST耐性に優れたソルダーレジストが得られる。

Claims (11)

  1. (A)バインダーポリマーと、
    (B)エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物と、
    (C)光重合開始剤と、
    (D)増感剤と、
    を含有し、前記(B)成分が、
    (B-1)下記一般式(1)で表される光重合性化合物と、
    (B-2)下記一般式(2)で表される光重合性化合物と、
    (B-3)エチレン性不飽和結合を3つ以上有する光重合性化合物と、
    を含有する、感光性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [式(1)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。また、A及びBはそれぞれ独立に炭素数1~6のアルキレン基を示し、m及びmはそれぞれ独立に1~20の整数を示し、m+mは4~40である。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    [式(2)中、Xは脂環式骨格を含む2価の有機基を示し、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。また、D及びEはそれぞれ独立に炭素数1~6のアルキレン基を示し、n及びnはそれぞれ独立に0~20の整数を示し、n+nは0~40である。]
  2.  前記(B)成分の固形分全量を基準として、前記(B-2)成分が10~40質量%であり、前記(B-3)成分が10~59質量%である、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
  3.  前記A、B、D及びEがそれぞれ独立にエチレン基又はプロピレン基であり、前記Xが下記式(8)で表される2価の有機基である、請求項1又は2のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
  4.  前記(B-1)成分が2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパンを含有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
  5.  前記(B-2)成分が下記一般式(3)で表される化合物を含有する、請求項1~4のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    [式(3)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。]
  6.  前記(B-3)成分が下記一般式(9)で表される化合物を含有する、請求項1~5のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    [式(9)中、Rは水素原子又は-CO-CR=CHを示し、R~Rはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。]
  7.  前記(C)成分がアシルフォスフィンオキサイド系化合物を含有する、請求項1~6のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
  8.  前記(D)成分がチオキサントン系化合物を含有する、請求項1~7のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
  9.  支持体と、該支持体上に形成された請求項1~8のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物からなる層と、を備える感光性エレメント。
  10.  プリント配線板用基板上に形成された請求項1~8のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物の光硬化物からなるソルダーレジスト。
  11.  プリント配線板用基板と、該プリント配線板用基板上に形成された請求項1~8のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物の光硬化物からなるソルダーレジストと、を備えるプリント配線板。
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