WO2023136084A1 - 基板上における樹脂硬化物の製造方法 - Google Patents

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    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings

Definitions

  • the method according to the invention can also include the following steps in addition to the steps described above.
  • a pretreatment step of the substrate eg, known circuit board, electrolytically treated copper substrate
  • the pretreatment process includes known etching treatment (eg, etching treatment with organic acid; 1 ⁇ m etching), discoloration prevention treatment, water washing treatment, drying treatment, and the like.
  • a known device can be used in the pretreatment step.
  • a carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by further adding a compound having one epoxy group and one or more (meth)acryloyl groups in one molecule to the resins of (1) to (11).
  • the carboxyl group-containing resin that can be used in the present invention is not limited to those listed above.
  • the carboxyl group-containing resins listed above may be used singly or in combination of multiple types.
  • the weight average molecular weight of the carboxyl group-containing resin varies depending on the resin skeleton, it is generally in the range of 2,000 to 150,000, preferably in the range of 5,000 to 100,000.
  • a carboxyl group-containing resin having a weight average molecular weight of 2,000 or more resolution and tack-free performance can be improved.
  • a carboxyl group-containing resin having a weight average molecular weight of 150,000 or less the developability and storage stability can be improved.
  • Weight average molecular weight can be measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • the photocurable polymer after obtaining a phenolic compound having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule by condensation reaction of a polymethylol compound of bisphenol A or bisphenol F and a phenol, Part or all of the phenolic hydroxyl group of a phenol compound having a phenolic hydroxyl group is converted to an oxyalkyl group having an alcoholic hydroxyl group, and acrylic acid and/or methacrylic acid are added to the terminal hydroxyl group of the resulting oxyalkyl group.
  • Examples of commercially available epoxy resins include jER 828, jER 806, jER 807, jER 834, YX8000, and YX8034 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and YD-128, YDF-170, and ZX manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd. -1059, ST-3000, DIC Corporation EPICLON 830, EPICLON 835, EPICLON 840, EPICLON 850, EPICLON N-730A, EPICLON N-695, EPICLON N-870-75EA, EPICLON HP-7200L, and Nippon Kayaku Examples include RE-306 and NC-3000H manufactured by Co., Ltd.
  • Bisphenol A type episulfide resin etc. are mentioned as a compound which has several cyclic thioether groups in a molecule
  • an episulfide resin obtained by substituting a sulfur atom for an oxygen atom in an epoxy group of a novolac type epoxy resin can also be used. be able to.
  • Amino resins such as melamine derivatives and benzoguanamine derivatives include methylol melamine compounds, methylol benzoguanamine compounds, methylol glycoluril compounds and methylol urea compounds.
  • coloring agents such as purple, orange, brown, and black may be added.
  • Pigment Black 1, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 18, 20, 25, 26, 28, 29, 30, 31, 32, Pigment Violet 19, 23, 29 , 32, 36, 38, 42, Solvent Violet 13, 36, C.I. I. Pigment Orange 1, 5, 13, 14, 16, 17, 24, 34, 36, 38, 40, 43, 46, 49, 51, 61, 63, 64, 71, 73, Pigment Brown 23, 25, carbon black, etc. is mentioned.
  • the curable resin composition may contain a polymerization inhibitor to improve resolution and storage stability.
  • Iso-butylated melamine resin (Amidia L-125-60, solid content 60%, manufactured by DIC Corporation) and acrylic resin for melamine baking (Acrydic A-405, solid content 50%, manufactured by DIC Corporation) are blended. They were blended so that the ratio was 25:75 (in terms of solid content) on a mass basis, and pre-stirred with a stirrer to obtain an acrylic melamine resin. Next, the obtained acrylic melamine resin was diluted with methyl ethyl ketone to prepare a resin solution having a solid concentration of 3% by mass.
  • the film was developed with a 1 mass % sodium carbonate aqueous solution at 30° C. and a spray pressure of 0.2 MPa for 60 seconds, washed with water at a spray pressure of 0.1 MPa for 60 seconds, and dried.
  • the film was irradiated with ultraviolet rays in a UV conveyer furnace under the condition of an integrated exposure amount of 1000 mJ/cm 2 , and then cured by heating at 160° C. for 60 minutes in a hot air circulating drying furnace.
  • a HAST test was performed under the conditions of 130° C., 85% RH, 200 hours, an applied voltage of 5 V, and in-tank measurement. After that, the resin cured product before HAST and the resin cured product after HAST were compared to visually confirm the degree of discoloration as an appearance. The results are shown in Tables 4 and 5.

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Abstract

感度および解像性が安定し、ラミネート工程後において良好な樹脂層の状態を得ることができる樹脂硬化物の製造方法を提供する。本発明は、樹脂層および第1フィルムを備えた積層構造体を用いて、基板上に、樹脂硬化物を製造する方法であって、基板上における樹脂硬化物の製造方法は、積層構造体における樹脂層および第1フィルムをその樹脂層が基板側となる状態で基板にラミネートする際に、特定条件で第1ラミネート工程と第2ラミネート工程を実施し、所定時間放置してから露光、現像を行うことを含む。

Description

基板上における樹脂硬化物の製造方法
 本発明は、基板上における樹脂硬化物の製造方法に関する。
 近年、半導体の技術分野における進歩は著しく、それに伴い、集積回路もLSIから超LSIの時代になり、エレクトロニクス機器は、より小型のもの、またより薄く、より軽いもの、いわゆる短小軽薄化が急速に進んでいる。これによって、プリント配線板においては、高密度化および高細線化が進んでおり、更には、高精度および高性能も求められるようになってきている。
 こうした要求を満たすために、プリント配線板の最外層に形成されるソルダーレジスト層の性能(例えば、電気特性)については、従来のソルダーレジスト層と比較して高いものが求められている。
 ソルダーレジスト層を有するプリント配線板の製造方法については、例えば、特許文献1には、回路基板の両面にソルダーレジスト層を形成し、一方の面に形成されたソルダーレジスト層における開口部形成をフォトリソグラフィーにより行うプリント配線板の製造方法が開示されている。このソルダーレジスト層は、樹脂層を有する積層構造体を使用して、真空ラミネーターを用いるラミネート処理と、これに続く熱プレスによる平坦化処理、さらには露光処理よび現像処理を行うことによって形成されている。
特開2010-258147号公報
 しかしながら、特許文献1の方法などの従来技術のように、プリント配線板上に樹脂層をラミネートし、露光処理等を経て樹脂硬化物としてのソルダーレジスト層を製造する方法においては、依然として、感度および解像性の点で改善の余地があった。
 具体的には、樹脂層をプリント配線板上にラミネートする際、これを数十回(例えば、50回)繰り返して数十個の樹脂層を有するプリント配線板を製造した場合において、最初のプリント配線板における樹脂層についての感度(具体的には、最適な露光量)および解像性(具体的には、ソルダーレジスト層に設けた開口形状)と、数十個目のプリント配線板における樹脂層についての感度および解像性とが大きく異なってしまうことがあった。
 また、上記の感度および解像性の改善を達成しながら、更に、ラミネート工程後における樹脂層の状態が良好であること(具体的には、ラミネート工程後の樹脂層の厚みが、ラミネート工程前のドライフィルムにおける樹脂層の厚みと実質的に同じであること、および、ラミネート工程後の樹脂層の表面の状態が良好であること)も望ましい。
 従って、本発明の目的は、ソルダーレジスト層などの樹脂硬化物を有する基板を数十回繰り返して数十個製造した場合においても、樹脂層における感度および解像性が製造個数に関わらず略一定である、すなわち、感度および解像性が安定し、さらにラミネート工程後において良好な樹脂層の状態を得ることができる樹脂硬化物の製造方法を提供することにある。
 本発明者は、鋭意検討の結果、ラミネート工程後かつ露光工程前において、樹脂層および第1フィルムが積層された基板を大気圧下において所定の温度および所定の時間で放置することによって、樹脂層における感度および解像性が、製造の回数に関わらず、略一定になることを見出し、本発明を完成したものである。
 また、本発明者は、上記に加えて、ラミネート工程を真空下における第1ラミネート工程と大気圧下における第2ラミネート工程とに分け、大気圧下における第2ラミネート工程でのラミネート温度を所定の温度にすることによって、ラミネート工程後において良好な樹脂層の状態を得ることも見出した。
 即ち、本発明の要旨は以下のとおりである。
[1] 樹脂層および第1フィルムを備えた積層構造体を用いて、基板上に、樹脂硬化物を製造する方法であって、
 真空下において、ラミネート温度60~110℃で、前記積層構造体における樹脂層および第1フィルムをその樹脂層が前記基板側となる状態で前記基板に加圧して、前記基板上に前記樹脂層および前記第1フィルムを積層する第1ラミネート工程と、
 大気圧下において、ラミネート温度60~110℃で、前記樹脂層および前記第1フィルムを前記基板にさらに加圧する第2ラミネート工程と、
 大気圧下において、環境温度15~25℃で、前記第2ラミネート工程後における前記の樹脂層および第1フィルムが積層された基板を2時間以上放置する工程と、
 前記基板上の樹脂層を所定のパターン形状で露光する工程と、
 前記露光された樹脂層を現像する工程と
を含む、基板上における樹脂硬化物の製造方法。
[2] 前記第1フィルムの厚みが20μm以上35μm未満である、[1]に記載の製造方法。
[3] 前記第1フィルムの厚みが35μm以上である場合において、前記放置する工程における放置時間が3時間以上である、[1]または[2]に記載の製造方法。
[4] 前記露光する工程と前記現像する工程との間に、前記露光後の樹脂層から前記第1フィルムを剥離する工程を含み、前記露光する工程での露光が、前記第1フィルムを介して、前記基板上の樹脂層に対して行われ、
 前記第1フィルムを剥離する工程が、前記露光する工程の後から環境温度15~25℃で30分以上放置した後において行われる、[1]~[3]のいずれかに記載の製造方法。
[5] 前記第2ラミネート工程後の樹脂層についての光波長720nmにおける透過率が、25%以下である、[1]~[4]のいずれかに記載の製造方法。
[6] 前記露光する工程において、開口径が80μmの開口パターン形状にて露光して樹脂硬化物を製造し、これを50回繰り返した場合に、得られた各樹脂硬化物の開口径のばらつきが5μm以内である、[1]~[5]のいずれかに記載の樹脂硬化物の製造方法。
[7] 前記第1ラミネート工程前の積層構造体における樹脂層の厚みが7μm以上50μm以下である、[1]~[6]のいずれかに記載の樹脂硬化物の製造方法。
[8] 前記第1ラミネート工程前の積層構造体における樹脂層の溶融粘度が60~110℃で30mPa・s以上30,000mPa・s以下である、[1]~[7]のいずれかに記載の樹脂硬化物の製造方法。
[9] 前記樹脂硬化物のガラス転移温度が150℃以上である、[1]~[8]のいずれかに記載の樹脂硬化物の製造方法。
[10] 前記各工程を実施して得られた樹脂硬化物におけるHAST前後でのL*値の変化率が6.0%以下である、[1]~[9]のいずれかに記載の樹脂硬化物の製造方法。
 本発明の製造方法によれば、樹脂層における感度および解像性が、製造の個数に関わらず、略一定にすることができる。一般に、感度や解像性をコントールするためには、カルボキシル基含有樹脂、カルボキシル基を含有しない光硬化性化合物、光重合開始剤などの種類を変更したり配合量を調整したりするものであるが、本発明の製造方法によれば、特にラミネート工程後かつ露光工程前において、樹脂層および第1フィルムが積層された基板を環境温度15~25℃で2時間以上放置することによって、意外にも樹脂層における感度および解像性を略一定にすることができる。
 また、本発明の製造方法によれば、上記に加えて、第2ラミネート工程において、ラミネート温度を60~110℃とすることにより、ラミネート工程後において良好な樹脂層の状態を更に得ることができる。
 本発明による方法は、樹脂層および第1フィルムを備えた積層構造体を用いて、基板上に、樹脂硬化物を製造する方法であって、真空下において、ラミネート温度60~110℃で、積層構造体における樹脂層および第1フィルムをその樹脂層が基板側となる状態で基板に加圧して、基板上に前記樹脂層および第1フィルムを積層する第1ラミネート工程と、大気圧下において、ラミネート温度60~110℃で、樹脂層および第1フィルムを基板にさらに加圧する第2ラミネート工程と、大気圧下において、環境温度15~25℃で、第2ラミネート工程後におけるの樹脂層および第1フィルムが積層された基板を2時間以上放置する工程と、基板上の樹脂層を所定のパターン形状で露光する工程と、露光された樹脂層を現像する工程とを含む。
 以下、本発明による方法を工程ごとに詳述する。
[第1ラミネート工程]
 第1ラミネート工程では、真空下において、特定の範囲のラミネート温度で、積層構造体を構成する樹脂層および第1フィルムが、その樹脂層が基板側となる状態で、基板に加圧される。この加圧によって、基板上に樹脂層および第1フィルムが積層される。第1ラミネート工程は、真空ラミネーター(例えば、ニッコー・マテリアルズ株式会社製のラミネーターCVP-300(全自動型2-ステージラミネータ))を使用して行うことができる。
 ここで、本発明において真空下とは、好ましくは4.0hPa以下、特には、3.0hPa以下の真空状態に到達した後、さらに10~40秒間、特には、25~35秒間保持することによって得られる状態であることが好ましい。ラミネート温度は、60~110℃、好ましくは60~100℃である。プレス圧力は、好ましくは0.3~0.5MPaである。プレス時間は、好ましくは10~120秒、特には25~35秒である。
[第2ラミネート工程]
 第2ラミネート工程では、大気圧下において、ラミネート温度60~110℃、好ましくは60~100℃で、基板上に積層された樹脂層および前記第1フィルムがさらに加圧される。ここで、ラミネート温度が60~100℃であると、第2ラミネート工程後において良好な樹脂層の状態(具体的には、第2ラミネート工程後の樹脂層の厚みと第1ラミネート工程前の積層構造体における樹脂層の厚みとが実質的に同じであること、および、第2ラミネート工程後の樹脂層の表面の状態が良好であること)を得ることができる。その結果、より解像性が略一定である樹脂硬化物を得やすくなる。
 例えば、本発明による方法の露光する工程において、開口径が80μmの開口パターン形状にて露光して樹脂硬化物を製造し、これを50回繰り返して製造した場合であっても、得られた各樹脂硬化物の開口径のばらつきが5μm以内とすることができる。
 また、本発明の方法によれば、第2ラミネート工程後の樹脂層の厚みと積層構造体における樹脂層の厚み(すなわち、第1ラミネート工程前の積層構造体の製造時において測定された樹脂層の厚み)とが実質的に同じであるので、第2ラミネート工程後の樹脂層の実際の値と製造時の値との間に大きな差が生じない。その結果、基板に設けられた回路が樹脂層から露出して回路の被覆不良が生じるおそれを無くすことができる。実際値と製造時の値との間に大きな差が生じた場合、特に、製造時の値よりも実際の値が低くなってしまった場合には、基板に設けられた回路が樹脂層から露出してしまうおそれが非常に高くなる。
 ここで、第2ラミネート工程における大気圧下とは、標準大気圧(1013hPa)および極端な加圧または極端な減圧が行われていない圧力状態を意味しており、例えば、992~1033hPaである。プレス圧力は、好ましくは6.0~10.0kgf/cm、特には7~9kgf/cmである。プレス時間は、好ましくは10~120秒、特には50~70秒である。
 第2ラミネート工程は、第1ラミネート工程と同じ真空ラミネーターを使用して行うことができる。
[放置工程]
 放置工程では、大気圧下において、樹脂層および第1フィルムが積層された基板が、所定の環境温度(樹脂層および第1フィルムが積層された基板の周囲温度)および所定の時間で放置される。
 放置工程における大気圧下とは、標準大気圧(1013hPa)および通常の気候変動による気圧変動範囲を意味しており、例えば、992~1033hPaである。この環境温度は、15~25℃、特には18~22℃である。この放置時間は、2時間以上、好ましくは3時間以上であり、好ましくは24時間以下、より好ましくは6時間以下である。
 第1フィルムの厚みが35μm以上である場合には、放置時間の下限は、安定した感度および解像性を得る観点から、好ましくは3時間以上である。
[露光工程]
 露光工程では、放置する工程後の樹脂層に光照射を行うことにより樹脂層を光硬化させて、樹脂層において所定のパターンが形成される。光照射の露光量は、好ましくは250~350mJ/cm、特には280~320mJ/cmである。露光時における樹脂層および第1フィルムが積層された基板の環境温度(樹脂層および第1フィルムが積層された基板の周囲温度)は、好ましくは10~40℃である。
 光照射は、紫外線、電子線、化学線等の活性エネルギー線の照射により行われる。所定部分に活性エネルギー線を照射する方法としては、所定のパターンを形成したフォトマスクを通して選択的に活性エネルギー線を照射する方法でもよく、直接描画装置(例えば、コンピューターからのCADデータにより直接レーザーで画像を描くレーザーダイレクトイメージング装置)を用いてもよい。露光は、第1フィルムを介して行うことができる。ただし、露光は、樹脂層から第1フィルムを剥離した後に行ってもよい。
[現像工程]
 現像工程では、所定のパターン状に露光された樹脂層が現像される。現像工程では、アルカリ水溶液による現像により、未露光部を除去して、ネガ型のパターン状の樹脂硬化物を形成することができる。現像方法としては、スプレー現像等の公知の方法が挙げられる。また、現像液としては、アルカリ水溶液(例えば、1質量%の炭酸ナトリウム水溶液、炭酸カリウム、水酸化カリウム、アミン類、2-メチルイミダゾール等のイミダゾール類、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液(TMAH))、または、これらの混合液を用いることができる。
 スプレー現像の条件に関しては、例えば、現像液の温度は、好ましくは20~40℃、特には25~35℃であり、スプレー圧は、好ましくは0.2~0.3MPaであり、現像時間は、50~90秒、特には50~80秒である。
[その他の工程]
 本発明による方法は、上記の工程に加えて、下記の工程を含むこともできる。
(基板の前処理工程)
 第1ラミネート工程前において、基板(例えば、公知の回路基板、電解処理された銅基板)の前処理工程含むことができる。
 この前処理工程としては、公知のエッチング処理(例えば、有機酸によるエッチング処理;1μmエッチング)、変色防止処理、水洗処理、および乾燥処理などが挙げられる。前処理工程においては、公知の機器を使用することができる。
(第1フィルムの剥離工程)
 第1フィルムの剥離工程は、露光工程と現像工程との間において行うことが好ましい。この場合、第1フィルムは、所定の環境温度で露光工程後から所定の時間で放置した後に樹脂層から剥離される。この所定の環境温度(樹脂層および第1フィルムが積層された基板の周囲温度)は、好ましくは15~25℃、より好ましくは17~22℃である。この所定の時間は、好ましくは30分以上、好ましくは24時間以下、より好ましくは6時間以下である。この30分以上の放置は、樹脂層における感度および解像性の安定化に寄与する。
(水によるすすぎ工程、紫外線照射工程、および/または熱硬化工程)
 現像工程の後、水によるすすぎ工程、紫外線照射工程、および/または熱硬化工程といった任意の工程を実施することができる。
 水によるすすぎ工程において、水温は好ましくは20~30℃、特には23~28℃であり、スプレー圧は好ましくは0.05~0.15MPa、特には0.08~0.12MPaであり、すすぎ時間は30~120秒、特には40~80秒である。
 紫外線照射工程において、紫外線照射量は好ましくは1~2J/cmである。
 熱硬化工程において、硬化温度は好ましくは150~170℃であり、硬化時間は30~90分、特には40~70分である。
 水によるすすぎ工程、紫外線照射工程、および熱硬化工程においては、公知の機器を使用することができる。
[積層構造体]
 本発明による方法に使用される積層構造体は、第1フィルムおよび樹脂層を備えている。この積層構造体は、第1フィルム上に硬化性樹脂組成物を塗布して、公知の乾燥手段で乾燥させることによって樹脂層を形成して得ることができる。この積層構造体は、いわゆるドライフィルムである。場合により、積層構造体の樹脂層の表面に塵等が付着するのを防止するとともに取扱性を向上させる目的で、樹脂層の第1フィルムとは反対側の面に公知の保護フィルムを設けることもできる。
[第1フィルム]
 第1フィルムとは、積層構造体の樹脂層を支持する役割を有するものである。第1フィルムとして、一般にプラスチックフィルムが用いられ、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム等を用いることができる。第1フィルムの厚みについては、好ましくは10~150μmの範囲である。ここで、第1フィルムの厚みが20μm以上35μm未満である場合、ラミネート後において樹脂層の表面に打痕が生じにくく、感度および解像性が略一定である樹脂硬化物を得やすくなるので、好ましい。一方で、第1フィルムの厚みが35μm以上である場合、安定した感度および解像性を得る観点から、放置する工程における放置時間を3時間以上にすることが好ましい。なお、第1フィルムの厚みが35μm未満である場合、基本的には放置時間は2時間以上で十分である。
[樹脂層]
 樹脂層は、露光および現像することによってパターニングされ、最終的に、基板上に設けられた樹脂硬化物(ソルダーレジスト層)となる。樹脂層の色調は、黒色、青色、赤色、または緑色にすることができる。第2ラミネート工程後の樹脂層についての光波長720nmにおける透過率が、25%以下であることが好ましい。光波長720nmにおける透過率が25%以下であると、樹脂硬化物が長時間高温・高湿の条件下に晒された際に変色しにくいという効果を得ることができる。なお、光波長720nmにおける透過率の下限値は、例えば1%である。
 また、樹脂層の厚み、すなわち、第1ラミネート工程前の積層構造体における樹脂層の厚みが7μm以上50μm以下であることが好ましい。7μm以上であることにより、HAST後において基板と樹脂硬化物との密着性がより向上する。一方、50μm以下であることにより、感度および解像性がより一定になりやすくなる。
 さらに、樹脂層の溶融粘度、すなわち、第1ラミネート工程前の積層構造体における樹脂層の溶融粘度は60~110℃で30mPa・s以上30,000mPa・s以下であることが好ましい。溶融粘度が上記範囲であることにより、感度および解像性がさらに一定になりやすくなる。
 この樹脂層は、硬化性樹脂組成物を第1フィルム上に塗布および乾燥して得られるものである。硬化性樹脂組成物として、例えば、カルボキシル基含有樹脂、光硬化性化合物、熱硬化性樹脂、着色剤、充填剤、光重合開始剤、熱硬化触媒、および重合禁止剤を含むものである。以下、硬化性樹脂組成物を構成するこれらの各成分について順番に説明する。
(カルボキシル基含有樹脂)
 カルボキシル基含有樹脂としては、分子中にカルボキシル基を有している従来公知の各種樹脂を使用することができる。カルボキシル基含有樹脂は分子中にエチレン性不飽和基を有するものであっても有さないものであってもよいが、特に、分子中にエチレン性不飽和基を有するカルボキシル基含有感光性樹脂が、光硬化性や耐現像性の面から好ましい。かかる場合は光硬化性樹脂に該当する。エチレン性不飽和基は、アクリル酸もしくはメタクリル酸またはそれらの誘導体由来であることが好ましい。エチレン性不飽和基を有さないカルボキシル基含有樹脂のみを用いる場合、組成物を光硬化性とするためには、後述する光重合性化合物を併用する必要がある。カルボキシル基含有樹脂の具体例としては、以下のような化合物(オリゴマーおよびポリマーのいずれでもよい)を挙げることができる。
(1)(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸と、スチレン、α-メチルスチレン、低級アルキル(メタ)アクリレート、イソブチレン等の不飽和基含有化合物との共重合により得られるカルボキシル基含有樹脂(低級アルキル(メタ)アクリレートとして、メチル(メタ)アクリレート等が挙げられる)。
(2)脂肪族ジイソシアネート、分岐脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート等のジイソシアネートと、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸等のカルボキシル基含有ジアルコール化合物およびポリカーボネート系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、アクリル系ポリオール、ビスフェノールA系アルキレンオキサイド付加体ジオール、フェノール性ヒドロキシル基およびアルコール性ヒドロキシル基を有する化合物等のジオール化合物の重付加反応によるカルボキシル基含有ウレタン樹脂。
(3)ジイソシアネートと、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビキシレノール型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂等の2官能エポキシ樹脂の(メタ)アクリレートもしくはその部分酸無水物変性物、カルボキシル基含有ジアルコール化合物およびジオール化合物の重付加反応によるカルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂。
(4)前記(2)または(3)の樹脂の合成中に、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の分子内に1つの水酸基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を加え、末端(メタ)アクリル化したカルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂。
(5)前記(2)または(3)の樹脂の合成中に、イソホロンジイソシアネートとペンタエリスリトールトリアクリレートの等モル反応物など、分子内に1つのイソシアネート基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を加え末端(メタ)アクリル化したカルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂。
(6)2官能またはそれ以上の多官能エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させ、側鎖に存在する水酸基に2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂。
(7)2官能エポキシ樹脂の水酸基をさらにエピクロロヒドリンでエポキシ化した多官能エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させ、生じた水酸基に2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂。
(8)2官能オキセタン樹脂にアジピン酸、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸等のジカルボン酸を反応させ、生じた1級の水酸基に無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸等の2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有ポリエステル樹脂。
(9)1分子中に複数のエポキシ基を有するエポキシ化合物に、p-ヒドロキシフェネチルアルコール等の1分子中に少なくとも1個のアルコール性水酸基と1個のフェノール性水酸基を有する化合物と、(メタ)アクリル酸等の不飽和基含有モノカルボン酸とを反応させ、得られた反応生成物のアルコール性水酸基に対して、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、アジピン酸等の多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
(10)1分子中に複数のフェノール性水酸基を有する化合物とエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドとを反応させて得られる反応生成物に不飽和基含有モノカルボン酸を反応させ、得られる反応生成物に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
(11)1分子中に複数のフェノール性水酸基を有する化合物とエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の環状カーボネート化合物とを反応させて得られる反応生成物に不飽和基含有モノカルボン酸を反応させ、得られる反応生成物に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
(12)前記(1)~(11)の樹脂にさらに1分子内に1つのエポキシ基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を付加してなるカルボキシル基含有感光性樹脂。
 なお、本明細書において、(メタ)アクリレートとは、アクリレート、メタクリレートおよびそれらの混合物を総称する用語で、他の類似の表現についても同様である。
 本発明に使用できるカルボキシル基含有樹脂は、上記列挙したものに限られない。また、上記列挙したカルボキシル基含有樹脂は1種類を単独で用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。
 本発明において、炭酸ナトリウム水溶液等の弱アルカリ現像液を用いる際の樹脂層の現像性と解像性を考慮すると、カルボキシル基含有樹脂の酸価は30~150mgKOH/gの範囲であることが好ましく、50~120mgKOH/gの範囲であることがより好ましい。
 カルボキシル基含有樹脂の重量平均分子量は、樹脂骨格により異なるが、一般的に2,000~150,000の範囲であり、5,000~100,000の範囲にあるものが好ましい。重量平均分子量が2,000以上のカルボキシル基含有樹脂を用いることにより、解像性やタックフリー性能を向上させることができる。また、重量平均分子量が150,000以下のカルボキシル基含有樹脂を用いることにより現像性や貯蔵安定性を向上させることができる。重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定することができる。
 カルボキシル基含有樹脂の配合量は、固形分換算で、硬化性樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは20~50質量%である。
(光硬化性化合物)
 光硬化性化合物とは、エチレン性不飽和基を有する化合物であり、公知慣用の光硬化性ポリマー、光硬化性オリゴマー、光硬化性モノマーなどが挙げられ、それらの混合物であってもよい。光硬化性化合物を含むことにより、樹脂硬化物の強度を向上させることができる。光硬化性化合物は、1種を単独または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 光硬化性ポリマーとしては、ビスフェノールAまたはビスフェノールFのポリメチロール体とフェノール類の縮合反応で分子中に2つ以上のフェノール性水酸基を有するフェノール化合物を得た後、この分子中に2つ以上のフェノール性水酸基を有するフェノール化合物のフェノール性水酸基の一部又は全部を、アルコール性水酸基を有するオキシアルキル基に変換し、生じたオキシアルキル基の末端水酸基にアクリル酸及び/又はメタクリル酸の付加を行なうことによって得られるものが好ましい。
 光硬化性オリゴマーは、エチレン性不飽和基を有するオリゴマーである。光重合性オリゴマーとしては、不飽和ポリエステル系オリゴマー、(メタ)アクリレート系オリゴマー等が挙げられる。(メタ)アクリレート系オリゴマーとしては、フェノールノボラックエポキシ(メタ)アクリレート、クレゾールノボラックエポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノール型エポキシ(メタ)アクリレート等のエポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ポリブタジエン変性(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 光硬化性モノマーは、エチレン性不飽和基を有するモノマーである。このような光重合性モノマーとしては、例えば、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のアルキレンオキサイド誘導体のモノまたはジ(メタ)アクリレート類;ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレート等の多価アルコールまたはこれらのエチレンオキサイドあるいはプロピレンオキサイド付加物の多価(メタ)アクリレート類;フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのポリエトキシジ(メタ)アクリレート等のフェノール類のエチレンオキサイドあるいはプロピレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート類;グリセリンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレートなどのグリシジルエーテルの(メタ)アクリレート類;トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレートなどの脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート類およびメラミン(メタ)アクリレートが挙げられる。光重合性モノマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。市販品としては、例えば、三洋化成工業株式会社製のネオマーDA-600、およびBASFジャパン株式会社製のラロマーLR8863が挙げられる。
 光硬化性化合物の配合量は、固形分換算で、硬化性樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは3~20質量%である。
(熱硬化性樹脂)
 熱硬化性樹脂としては、公知のものをいずれも使用することができる。硬化性樹脂組成物が、熱硬化性樹脂を含むことにより、樹脂硬化物の耐熱性を向上させることができる。熱硬化性樹脂としては、例えば、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体等のアミノ樹脂、イソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物、シクロカーボネート化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、エピスルフィド樹脂、ビスマレイミド、カルボジイミド樹脂等の公知の熱硬化性樹脂を使用することができる。特に好ましいのは、分子中に複数の環状エーテル基または環状チオエーテル基(以下、環状(チオ)エーテル基と略す)を有する熱硬化性樹脂である。熱硬化性樹脂は、1種を単独または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 上記の分子中に複数の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性樹脂は、分子中に3、4または5員環の環状(チオ)エーテル基を複数有する化合物であり、例えば、分子内に複数のエポキシ基を有する化合物、すなわち多官能エポキシ化合物、分子内に複数のオキセタニル基を有する化合物、すなわち多官能オキセタン化合物、分子内に複数のチオエーテル基を有する化合物、すなわちエピスルフィド樹脂等が挙げられる。
 このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAのノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。
 市販されるエポキシ樹脂としては、例えば、三菱ケミカル株式会社製のjER 828、jER 806、jER 807、jER 834、YX8000、YX8034、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製のYD-128、YDF-170、ZX-1059、ST-3000、DIC株式会社製のEPICLON 830、EPICLON 835、EPICLON 840、EPICLON 850、EPICLON N-730A、EPICLON N-695、EPICLON N-870-75EA、EPICLON HP-7200L、および日本化薬株式会社製のRE-306、NC-3000H等が挙げられる。
 多官能オキセタン化合物としては、例えば、ビス[(3-メチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]エーテル、ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]エーテル、1,4-ビス[(3-メチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、1,4-ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、(3-メチル-3-オキセタニル)メチルアクリレート、(3-エチル-3-オキセタニル)メチルアクリレート、(3-メチル-3-オキセタニル)メチルメタクリレート、(3-エチル-3-オキセタニル)メチルメタクリレートやそれらのオリゴマーまたは共重合体等の多官能オキセタン類の他、オキセタンアルコールとノボラック樹脂、ポリ(p-ヒドロキシスチレン)、カルド型ビスフェノール類、カリックスアレーン類、カリックスレゾルシンアレーン類、またはシルセスキオキサン等の水酸基を有する樹脂とのエーテル化物等が挙げられる。その他、オキセタン環を有する不飽和モノマーとアルキル(メタ)アクリレートとの共重合体等も挙げられる。
 分子中に複数の環状チオエーテル基を有する化合物としては、ビスフェノールA型エピスルフィド樹脂等が挙げられる。また、ノボラック型エポキシ樹脂のエポキシ基の酸素原子を硫黄原子に置き換えたエピスルフィド樹脂なども用いることができる。
ことができる。
 メラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体等のアミノ樹脂としては、メチロールメラミン化合物、メチロールベンゾグアナミン化合物、メチロールグリコールウリル化合物およびメチロール尿素化合物等が挙げられる。
 イソシアネート化合物としては、ポリイソシアネート化合物を配合することができる。ポリイソシアネート化合物としては、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、ナフタレン-1,5-ジイソシアネート、o-キシリレンジイソシアネート、m-キシリレンジイソシアネートおよび2,4-トリレンダイマー等の芳香族ポリイソシアネート;テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、4,4-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)およびイソホロンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート;ビシクロヘプタントリイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネート;並びに先に挙げたイソシアネート化合物のアダクト体、ビューレット体およびイソシアヌレート体等が挙げられる。
 ブロックイソシアネート化合物としては、イソシアネート化合物とイソシアネートブロック剤との付加反応生成物を用いることができる。イソシアネートブロック剤と反応し得るイソシアネート化合物としては、例えば、上述のポリイソシアネート化合物等が挙げられる。イソシアネートブロック剤としては、例えば、フェノール系ブロック剤;ラクタム系ブロック剤;活性メチレン系ブロック剤;アルコール系ブロック剤;オキシム系ブロック剤;メルカプタン系ブロック剤;酸アミド系ブロック剤;イミド系ブロック剤;アミン系ブロック剤;イミダゾール系ブロック剤;イミン系ブロック剤等が挙げられる。
 熱硬化性樹脂の配合量は、固形分換算で、硬化性樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは10~25質量%である。
(着色剤)
 硬化性樹脂組成物には、着色剤を配合することができる。着色剤としては、特に限定されず、赤、青、緑、黄等の公知の着色剤を使用することができ、顔料、染料、色素のいずれでもよいが、環境負荷の低減や人体への影響が少ない観点からハロゲンを含有しない着色剤であることが好ましい。
 赤色着色剤としてはモノアゾ系、ジスアゾ系、アゾレーキ系、ベンズイミダゾロン系、ペリレン系、ジケトピロロピロール系、縮合アゾ系、アントラキノン系、キナクリドン系等があり、具体的には以下のようなカラ-インデックス(C.I.;ザ ソサイエティ オブ ダイヤーズ アンド カラリスツ(The Society of Dyersand Colourists)発行)番号が付されているものが挙げられる。
 モノアゾ系赤色着色剤としては、Pigment Red 1,2,3,4,5,6,8,9,12,14,15,16,17,21,22,23,31,32,112,114,146,147,151,170,184,187,188,193,210,245,253,258,266,267,268,269等が挙げられる。また、ジスアゾ系赤色着色剤としては、Pigment Red 37,38,41等が挙げられる。また、モノアゾレーキ系赤色着色剤としては、Pigment Red 48:1,48:2,48:3,48:4,49:1,49:2,50:1,52:1,52:2,53:1,53:2,57:1,58:4,63:1,63:2,64:1,68等が挙げられる。また、ベンズイミダゾロン系赤色着色剤としては、Pigment Red 171,175,176、185、208等が挙げられる。また、ぺリレン系赤色着色剤としては、Solvent Red 135,179,Pigment Red 123,149,166,178,179,190,194,224等が挙げられる。また、ジケトピロロピロール系赤色着色剤としては、Pigment Red 254,255,264,270,272等が挙げられる。また、縮合アゾ系赤色着色剤としては、Pigment Red 220,144,166,214,220,221,242等が挙げられる。また、アントラキノン系赤色着色剤としては、Pigment Red 168,177,216、Solvent Red 149,150,52,207等が挙げられる。また、キナクリドン系赤色着色剤としては、Pigment Red 122,202,206,207,209等が挙げられる。
 青色着色剤としてはフタロシアニン系、アントラキノン系があり、顔料系はピグメント(Pigment)に分類されている化合物が挙げられ、例えば、Pigment Blue 15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,60。染料系としては、Solvent Blue 35,63,68,70,83,87,94,97,122,136,67,70等を使用することができる。上記以外にも、金属置換もしくは無置換のフタロシアニン化合物も使用することができる。
 黄色着色剤としてはモノアゾ系、ジスアゾ系、縮合アゾ系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、アントラキノン系等が挙げられ、例えば、アントラキノン系黄色着色剤としては、Solvent Yellow 163,Pigment Yellow 24,108,193,147,199,202等が挙げられる。イソインドリノン系黄色着色剤としては、Pigment Yellow 110,109,139,179,185等が挙げられる。縮合アゾ系黄色着色剤としては、Pigment Yellow93,94,95,128,155,166,180等が挙げられる。ベンズイミダゾロン系黄色着色剤としては、Pigment Yellow 120,151,154,156,175,181等が挙げられる。また、モノアゾ系黄色着色剤としては、Pigment Yellow 1,2,3,4,5,6,9,10,12,61,62,62:1,65,73,74,75,97,100,104,105,111,116,167,168,169,182,183等が挙げられる。また、ジスアゾ系黄色着色剤としては、Pigment Yellow 12,13,14,16,17,55,63,81,83,87,126,127,152,170,172,174,176,188,198等が挙げられる。
 その他、紫、オレンジ、茶色、黒等の着色剤を加えてもよい。具体的には、Pigment Black 1,6,7,8,9,10,11,12,13,18,20,25,26,28,29,30,31,32、Pigment Violet 19、23、29、32、36、38、42、Solvent Violet13,36、C.I.Pigment Orange 1,5,13,14,16,17,24,34,36,38,40,43,46,49,51,61,63,64,71,73、PigmentBrown 23,25,カーボンブラック等が挙げられる。
 着色剤の配合量は、固形分換算で、硬化性樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは0.1~3.0質量%である。
(充填剤)
 充填剤としては、公知の無機または有機充填剤を配合することができる。無機充填剤としては、例えば非結晶性シリカ、結晶性シリカ、ノイブルグ珪土、水酸化アルミニウム、ガラス粉末、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、天然マイカ、合成マイカ、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化鉄、非繊維状ガラス、ハイドロタルサイト、ミネラルウール、アルミニウムシリケート、カルシウムシリケート、亜鉛華等の無機充填剤を用いることができ、これらの組み合わせでもよい。市販品としては、例えば、堺化学工業株式会社製のB-30が挙げられる。
 充填剤は、平均粒径が1μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.8μm以下である。なお、本明細書において、平均粒径とは、粒径分布を体積基準で作成した際の累積平均粒径50%(D50)の値のことをいい、レーザー回折式粒子径分布測定装置または動的光散乱法による測定装置により求めることができる。レーザー回折法による測定装置としては、マイクロトラック・ベル社製のMicrotrac MT3300EXII、動的光散乱法による測定装置としては、マイクロトラック・ベル社製のNanotrac Wave II UT151が挙げられる。測定サンプルは、充填剤をPMA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)中に分散させたものを好ましく使用することができる。
 充填剤の配合量は特に限定されるものではないが、粘度、塗布性、成形性等の観点から、固形分換算で、硬化性樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは30~80質量%である。なお、充填剤は、硬化性樹脂組成物 中での分散性を高めるために、カップリング剤で表面処理されたものであってもよい。
(光重合開始剤)
 光重合開始剤は、カルボキシル基含有感光性樹脂および/または光硬化性化合物を露光により反応させるためのものである。光重合開始剤としては、公知のものをいずれも用いることができる。光重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 光重合開始剤としては、具体的には例えば、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-2,5-ジメチルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-4-プロピルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-1-ナフチルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,5-ジメチルフェニルフォスフィンオキサイド、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等のビスアシルフォスフィンオキサイド類;2,6-ジメトキシベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2,6-ジクロロベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルフェニルフォスフィン酸メチルエステル、2-メチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ピバロイルフェニルフォスフィン酸イソプロピルエステル、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等のモノアシルフォスフィンオキサイド類;フェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フォスフィン酸エチル等のアシルフォスフィネート類;1-ヒドロキシ-シクロヘキシルフェニルケトン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン等のヒドロキシアセトフェノン類;ベンゾイン、ベンジル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインn-プロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインn-ブチルエーテル等のベンゾイン類;ベンゾインアルキルエーテル類;ベンゾフェノン、p-メチルベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、メチルベンゾフェノン、4,4’-ジクロロベンゾフェノン、4,4’-ビスジエチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類;アセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、2,2-ジエトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1,1-ジクロロアセトフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノ-1-プロパノン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル)-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン、N,N-ジメチルアミノアセトフェノン等のアセトフェノン類;チオキサントン、2-エチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類;アントラキノン、クロロアントラキノン、2-メチルアントラキノン、2-エチルアントラキノン、2-tert-ブチルアントラキノン、1-クロロアントラキノン、2-アミルアントラキノン、2-アミノアントラキノン等のアントラキノン類;アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等のケタール類;エチル-4-ジメチルアミノベンゾエート、2-(ジメチルアミノ)エチルベンゾエート、p-ジメチル安息香酸エチルエステル等の安息香酸エステル類;1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)]、エタノン,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]-,1-(O-アセチルオキシム)等のオキシムエステル類;ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル)チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)-ビス[2,6-ジフルオロ-3-(2-(1-ピル-1-イル)エチル)フェニル]チタニウム等のチタノセン類;フェニルジスルフィド2-ニトロフルオレン、ブチロイン、アニソインエチルエーテル、アゾビスイソブチロニトリル、テトラメチルチウラムジスルフィド等を挙げることができる。
 α-アミノアセトフェノン系光重合開始剤の市販品としては、IGM Resins社製のOmnirad 907、369、369E、379等が挙げられる。また、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤の市販品としては、IGM Resins社製のOmnirad 819等が挙げられる。アシルフォスフィネート類の市販品としては、IGM Resins社製のOmnirad TPO-L等が挙げられる。オキシムエステル系光重合開始剤の市販品としては、BASFジャパン株式会社製のIrgacure OXE01、OXE02、株式会社ADEKA製N-1919、アデカアークルズ NCI-831、NCI-831E、常州強力電子新材料社製TR-PBG-304などが挙げられる。チタノセン系光重合開始剤の市販品としては、DKSHジャパン株式会社製のJMT-784が挙げられる。
 その他、特開2004-359639号公報、特開2005-097141号公報、特開2005-220097号公報、特開2006-160634号公報、特開2008-094770号公報、特表2008-509967号公報、特表2009-040762号公報、特開2011-80036号公報記載のカルバゾールオキシムエステル化合物等を挙げることができる。
 上記した光重合開始剤と併用して、光開始助剤または増感剤を用いてもよい。光開始助剤または増感剤としては、ベンゾイン化合物、アントラキノン化合物、チオキサントン化合物、ケタール化合物、ベンゾフェノン化合物、3級アミン化合物、およびキサントン化合物などを挙げることができる。特に、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、4-イソプロピルチオキサントン等のチオキサントン化合物を用いることが好ましい。チオキサントン化合物が含まれることにより、深部硬化性を向上させることができる。これらの化合物は、光重合開始剤として用いることができる場合もあるが、光重合開始剤と併用して用いることが好ましい。また、光開始助剤または増感剤は1種類を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 なお、これら光重合開始剤、光開始助剤、および増感剤は、特定の波長を吸収するため、場合によっては感度が低くなり、紫外線吸収剤として機能することがある。しかしながら、これらは樹脂組成物の感度を向上させることだけの目的に用いられるものではない。必要に応じて特定の波長の光を吸収させて、表面の光反応性を高め、樹脂硬化物のパターンのライン形状および開口を垂直、テーパー状、逆テーパー状に変化させるとともに、ライン幅や開口径の精度を向上させることができる。
 光重合開始剤、光開始助剤、および増感剤の合計配合量は、固形分換算で、硬化性樹脂組成物の全質量に対して、1~5質量%である。
(熱硬化触媒)
 硬化性樹脂組成物には、熱硬化触媒を配合することができる。熱硬化触媒としては、例えば、イミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、4-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、1-(2-シアノエチル)-2-エチル-4-メチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体;ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4-(ジメチルアミノ)-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メトキシ-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メチル-N,N-ジメチルベンジルアミン等のアミン化合物、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド等のヒドラジン化合物;トリフェニルフォスフィン等のリン化合物等が挙げられる。また、市販品としては、例えば、四国化成工業株式会社製の2MZ-A、2MZ-OK、2PHZ、2P4BHZ、2P4MHZ(いずれもイミダゾール系化合物の商品名)、サンアプロ株式会社製のU-CAT 3513N(ジメチルアミン系化合物の商品名)、DBU、DBN、U-CAT SA 102(いずれも二環式アミジン化合物およびその塩)、三菱ケミカル株式会社製のDICY7(ジシアンジアミドの商品名)が挙げられる。
 さらに、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、メラミン、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン、2-ビニル-2,4-ジアミノ-S-トリアジン、2-ビニル-4,6-ジアミノ-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物等のS-トリアジン誘導体を用いることもでき、好ましくはこれら密着性付与剤としても機能する化合物を熱硬化触媒と併用する。熱硬化触媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 熱硬化触媒の配合量は、固形分換算で、硬化性樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは1~3質量%である。
(重合禁止剤)
 硬化性樹脂組成物には、解像性および保存安定性を高めるため重合禁止剤を配合することができる。
 重合禁止剤としては、例えば、フェノチアジン、ヒドロキノン、N-フェニルナフチルアミン、クロラニール、ピロガロール、ベンゾキノン、t-ブチルカテコール、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、カテコール、ピロガロール、ナフトキノンまたはナフトキノン誘導体、例えば、4-メトキシ-1-ナフトール、2-ヒドロキシ1,4-ナフトキノン等が挙げられ、中でもナフトキノンまたはナフトキノン誘導体が好ましい。市販品としては、例えば、川崎化成工業株式会社製のキノパワー(登録商標)QS-30(キノンをベースとする重合禁止剤)が挙げられる。
 重合禁止剤の配合量は、固形分換算で、硬化性樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは0.01~0.1質量%である。
(有機溶剤)
 硬化性樹脂組成物には、組成物の調製または基板若しくは第1フィルムに塗布する際の粘度調整等の目的で、有機溶剤を配合することができる。有機溶剤としては、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;セロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、炭酸プロピレン等のエステル類;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素類;石油エーテル、石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤など、公知慣用の有機溶剤を使用することができる。
 有機溶剤の配合量は、特に限定されず、硬化性樹脂組成物を調製し易いように目的の粘度に応じて適宜設定することができる。
(その他の添加成分)
 硬化性樹脂組成物には、必要に応じてさらに、電子材料の分野において公知の物質を配合することができる。例えば、シアネート化合物、エラストマー、メルカプト化合物、チキソ化剤、密着促進剤、ブロック共重合体、連鎖移動剤、銅害防止剤、酸化防止剤、防錆剤、微粉シリカ、有機ベントナイト等の沈降防止剤、モンモリロナイト等の増粘剤、シリコーン系、フッ素系、高分子系等の消泡剤、レベリング剤、および難燃剤を配合することができる。
 上記したような硬化性樹脂組成物を用いて積層構造体の樹脂層を形成することができる。本発明の方法により得られた樹脂硬化物は、ガラス転移温度が150℃以上であることが好ましく、より好ましくは160℃以上であり、さらにより好ましくは170℃以上である。得られた樹脂硬化物のガラス転移が高いほどHAST後において基板と樹脂硬化物との密着性が向上する。なお、本明細書において、ガラス転移温度(Tg)は、JIS K7244-4に記載の試験方法に準拠し得られる動的粘弾性試験結果によるE’(貯蔵弾性率)、E”(損失弾性率)から下記式:
  Tanδ=E”/E’
に従い求められるTanδ(損失正接)の値が最大値のときの温度をいうものとする。
 また、本発明の方法により得られた樹脂硬化物は、HAST前後でのL*値の変化率が6.0%以下であることが好ましい。なお、ここでのHAST(High Accelerated Stress Test)とは、温度130℃、湿度85%RHの環境に200時間おいて各種の物性等を測定する加速試験を意味する。また、L*値とは、CIE L*a*b*表色系におけるL*値を意味し、分光測色計(KONICA MINOLTA社製 CM-2600d)を用いて、樹脂硬化物上の均一な表面をSCIモードで測定した値をいい、HAST前後でのL*値の変化率は下記計算式により求めることができる。
L*値の変化率
=100×(HAST後のL*値)/(HAST前のL*値)-100
 次に実施例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。なお、以下において「部」および「%」とあるのは、特に断りのない限り全て質量基準である。
 実施例および比較例において使用するカルボキシル基含有樹脂(A-1、A-2およびA-3)の合成方法、光硬化性化合物(B-1)の合成方法、充填剤としての球状シリカの分散方法、および実施例12および13における第1フィルムとしてのコーティングマットPETの作成方法(なお、実施例1~11、14~18では、第1フィルムとして、三菱ケミカル株式会社製のダイヤホイルT-100を使用した)を以下に説明する。
[カルボキシル基含有樹脂(A-1)の合成方法]
 温度計、窒素導入装置兼アルキレンオキシド導入装置および撹拌装置を備えたオートクレーブに、クレゾールノボラック樹脂(アイカ工業株式会社製のショウノールCRG-951、OH当量:119.4)119.4質量部、水酸化カリウム1.19質量部およびトルエン119.4質量部を導入し、撹拌しつつ系内を窒素置換し、加熱昇温した。
 次に、プロピレンオキシド63.8質量部を徐々に滴下し、125~132℃、0~4.8kg/cmで16時間反応させた。その後、室温まで冷却し、この反応溶液に89質量%リン酸1.56質量部を添加混合して水酸化カリウムを中和し、不揮発分が62.1質量%であり、水酸基価が182.2mgKOH/g(307.9g/eq.)であるノボラック型クレゾール樹脂のプロピレンオキシド反応溶液を得た。これは、フェノール性水酸基1当量当りプロピレンオキシドが平均1.08モル付加したものであった。
 得られたノボラック型クレゾール樹脂のプロピレンオキシド反応溶液293.0質量部、アクリル酸43.2質量部、メタンスルホン酸11.53質量部、メチルハイドロキノン0.18質量部およびトルエン252.9質量部を、撹拌機、温度計および空気吹き込み管を備えた反応器に導入し、空気を10ml/分の速度で吹き込み、撹拌しながら、110℃で12時間反応させた。反応により生成した水は、トルエンとの共沸混合物として、12.6質量部の水が留出した。その後、室温まで冷却し、得られた反応溶液を15%水酸化ナトリウム水溶液35.35質量部で中和し、次いで水洗した。その後、エバポレーターにてトルエンをジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート118.1質量部で置換しつつ留去し、ノボラック型アクリレート樹脂溶液を得た。
 次に、得られたノボラック型アクリレート樹脂溶液332.5質量部およびトリフェニルフォスフィン1.22質量部を、撹拌器、温度計および空気吹き込み管を備えた反応器に導入し、空気を10ml/分の速度で吹き込み、撹拌しながら、テトラヒドロフタル酸無水物60.8質量部を徐々に加え、95~101℃で6時間反応させ、冷却後、取り出した。
 このようにして、固形分が65質量%であり、固形分の酸価が87.7mgKOH/gであるカルボキシル基含有樹脂(A-1)の溶液を得た。
[カルボキシル基含有樹脂(A-2)の合成方法]
 冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、ビスフェノールA456質量部、水228質量部、37質量%ホルマリン649質量部を仕込み、40℃以下の温度を保ち、25質量%水酸化ナトリウム水溶液228質量部を添加した。添加終了後50℃で10時間反応させた。反応終了後40℃まで冷却し、40℃以下を保ちながら37.5質量%リン酸水溶液でpH4まで中和した。その後静置し水層を分離した。分離後メチルイソブチルケトン300質量部を添加し均一に溶解した後、蒸留水500質量部で3回洗浄し、50℃以下の温度で減圧下、水、溶媒等を除去した。得られたポリメチロール化合物をメタノール550質量部に溶解し、ポリメチロール化合物のメタノール溶液1230質量部を得た。得られたポリメチロール化合物のメタノール溶液の一部を真空乾燥機中室温で乾燥したところ、固形分が55.2質量%であった。
 得られたポリメチロール化合物のメタノール溶液500質量部、2,6-キシレノール440質量部を仕込み、50℃で均一に溶解した。均一に溶解した後50℃以下の温度で減圧下メタノールを除去した。その後シュウ酸8質量部を加え、100℃で10時間反応した。反応終了後180℃、50mmHgの減圧下で溜出分を除去し、ノボラック型ビスフェノールA樹脂550質量部を得た。
 更に、温度計、窒素導入装置兼アルキレンオキシド導入装置および撹拌装置を備えたオートクレーブに、上記のノボラック樹脂Aを130質量部、50質量%水酸化ナトリウム水溶液2.6質量部、トルエン/メチルイソブチルケトン(質量比=2/1)100質量部を仕込み、撹拌しつつ系内を窒素置換し、次に加熱昇温し、150℃、8kg/cmでエチレンオキシド45質量部を徐々に導入し反応させた。反応はゲージ圧0.0kg/cmとなるまで約4時間を続けた後、室温まで冷却した。この反応溶液に3.3質量部の36質量%塩酸水溶液を添加混合し、水酸化ナトリウムを中和した。この中和反応生成物をトルエンで希釈し、3回水洗し、エバポレーターにて脱溶剤して、水酸基価が175g/eq.であるノボラック型ビスフェノールA樹脂のエチレンオキシド付加物を得た。これは、フェノール性水酸基1当量当りエチレンオキシドが平均1モル付加しているものであった。
 このように得られたノボラック型ビスフェノールA樹脂のエチレンオキシド付加物175質量部、アクリル酸50質量部、p-トルエンスルホン酸3.0質量部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.1質量部、トルエン130質量部を撹拌機、温度計、空気吹き込み管を備えた反応器に仕込み、空気を吹き込みながら攪拌して、115℃に昇温し、反応により生成した水をトルエンと共沸混合物として留去しながら、さらに4時間反応させた後に、室温まで冷却した。得られた反応溶液を5質量%NaCl水溶液で水洗し、減圧留去にてトルエンを除去したのち、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを加えて、固形分が68質量%であるノボラック型アクリレート樹脂溶液を得た。
 次に、撹拌器および還流冷却器の付いた4つ口フラスコに、得られたノボラック型アクリレート樹脂溶液312質量部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.1質量部、トリフェニルフォスフィン0.3質量部を仕込み、この混合物を110℃に加熱し、テトラヒドロ無水フタル酸45質量部を加え、4時間反応させ、冷却後、取り出した。
 このようにして、固形分が72質量%であり、固形分の酸価が65mgKOH/gであるカルボキシル基含有樹脂(A-2)の溶液を得た。
[カルボキシル基含有樹脂(A-3)の合成方法]
 ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート600gにオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC株式会社製、EPICLON N-695、軟化点95℃、エポキシ当量214、平均官能基数7.6)1070g(グリシジル基数(芳香環総数):5.0モル)、アクリル酸360g(5.0モル)、およびハイドロキノン1.5gを仕込み、100℃に加熱攪拌し、均一溶解した。
 次いで、トリフェニルフォスフィン4.3gを仕込み、110℃に加熱して2時間反応後、120℃に昇温してさらに12時間反応を行った。得られた反応液に、芳香族系炭化水素(ソルベッソ150)415g、テトラヒドロ無水フタル酸456.0g(3.0モル)を仕込み、110℃で4時間反応を行い、冷却し、取り出した。
 このようにして、固形分が65質量%であり、固形分の酸価が89mgKOH/gであるカルボキシル基含有樹脂(A-3)の溶液を得た。
[光硬化性化合物(B-1)の合成方法]
 冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、ビスフェノールA456質量部、水228質量部、37質量%ホルマリン649質量部を仕込み、40℃以下の温度を保ち、25質量%水酸化ナトリウム水溶液228質量部を添加した。添加終了後50℃で10時間反応させた。反応終了後40℃まで冷却し、40℃以下を保ちながら37.5質量%リン酸水溶液でpH4まで中和した。その後静置し水層を分離した。分離後メチルイソブチルケトン300質量部を添加し均一に溶解した後、蒸留水500質量部で3回洗浄し、50℃以下の温度で減圧下、水、溶媒等を除去した。得られたポリメチロール化合物をメタノール550質量部に溶解し、ポリメチロール化合物のメタノール溶液1230質量部を得た。得られたポリメチロール化合物のメタノール溶液の一部を真空乾燥機中室温で乾燥したところ、固形分が55.2質量%であった。
 得られたポリメチロール化合物のメタノール溶液500質量部、2,6-キシレノール440質量部を仕込み、50℃で均一に溶解した。均一に溶解した後50℃以下の温度で減圧下メタノールを除去した。その後シュウ酸8質量部を加え、100℃で10時間反応した。反応終了後180℃、50mmHgの減圧下で溜出分を除去し、ノボラック型ビスフェノールA樹脂550質量部を得た。
 更に、温度計、窒素導入装置兼アルキレンオキシド導入装置および撹拌装置を備えたオートクレーブに、上記のノボラック樹脂Aを130質量部、50質量%水酸化ナトリウム水溶液2.6質量部、トルエン/メチルイソブチルケトン(質量比=2/1)100質量部を仕込み、撹拌しつつ系内を窒素置換し、次に加熱昇温し、150℃、8kg/cmでエチレンオキシド45質量部を徐々に導入し反応させた。反応はゲージ圧0.0kg/cmとなるまで約4時間を続けた後、室温まで冷却した。この反応溶液に3.3質量部の36質量%塩酸水溶液を添加混合し、水酸化ナトリウムを中和した。この中和反応生成物をトルエンで希釈し、3回水洗し、エバポレーターにて脱溶剤して、水酸基価が175g/eq.であるノボラック型ビスフェノールA樹脂のエチレンオキシド付加物を得た。これは、フェノール性水酸基1当量当りエチレンオキシドが平均1モル付加しているものであった。
 このように得られたノボラック型ビスフェノールA樹脂のエチレンオキシド付加物175質量部、メタクリル酸75質量部、p-トルエンスルホン酸3.0質量部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.1質量部、トルエン130質量部を撹拌機、温度計、空気吹き込み管を備えた反応器に仕込み、空気を吹き込みながら攪拌して、115℃に昇温し、反応により生成した水をトルエンと共沸混合物として留去しながら、さらに4時間反応させたのち、室温まで冷却した。
 得られた反応溶液を5質量%NaCl水溶液で水洗し、減圧留去にてトルエンを除去したのち、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを加えて、固形分68質量%の光硬化性化合物(B-1)の溶液を得た。
[球状シリカ(C-1)の分散方法]
 球状シリカ(SFP-30M、デンカ株式会社製)70質量部と、溶剤としてのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PMA)30質量部とを混合分散させて無機フィラーを得た。
[コーティングマットPETの作成方法]
 iso-ブチル化メラミン樹脂(アミディアL-125-60、固形分60%、DIC株式会社製)およびメラミン焼き付け用アクリル樹脂(アクリディックA-405、固形分50%、DIC株式会社製)を、配合割合が質量基準で25:75(固形分換算)となるように配合し、撹拌機にて予備撹拌し、アクリルメラミン樹脂を得た。
 次いで、得られたアクリルメラミン樹脂をメチルエチルケトンで希釈し固形分濃度3質量%の樹脂溶液を調製した。この樹脂溶液に、さらに塗膜の厚みに応じて適当な固形分濃度となるようにメチルエチルケトンを加えた後、シリコーン系樹脂(サイマックUS270、東亜合成株式会社製)と最大粒径が2μmとなるように調整したフィラー(SO-C2、球状シリカ、株式会社アドマテックス製)とを、アクリルメラミン樹脂とシリコーン系樹脂とフィラーとの配合割合が、溶剤を含む質量基準で59.7:0.3:108となるように添加し、室温で十分に撹拌し、均一な塗工液を得た。
 得られた塗工液を、厚み38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ダイヤホイルT-100、三菱ケミカル株式会社製)に塗布し、130℃で、20秒間乾燥させることによりコーティング層を含む第1フィルム(以下、「mat-PET」と表記する)を作製した。第1フィルム全体の厚みは42μmであった。なお、mat-PETのコーティング層面側のスキューネス(Rsk)は0.04μmであった。
 形状観察は、非接触型表面粗さ計(株式会社キーエンス製の形状測定レーザーマイクロスコープ(VX―100)の装置、および観察アプリケーション(VK-H1XV)解析アプリケーション(VK-H1XA)の解析ソフトを使用して行った。
[実施例1~18および比較例1~5]
(硬化性樹脂組成物の調製)
 表1に示す割合で各成分を配合し、これらをディゾルバーで攪拌した(室温、回転数500rpm、5分間)。その後、ビーズミルを用いてジルコニアビーズ(1mm)にて分散を2時間行い、本発明に用いる硬化性樹脂組成物1~7(実施例1~18および比較例1~5に用いる硬化性樹脂組成物)を得た。なお、表1における数値は、特に断りが無い限り、質量部であり、有機溶剤を含まない固形分量である。また、表1中の*1~*22は下記の材料を意味する。
*1:上記の「カルボキシル基含有樹脂(A-1)の合成方法」で合成したカルボキシル基含有樹脂
*2:上記の「カルボキシル基含有樹脂(A-2)の合成方法」で合成したカルボキシル基含有樹脂
*3:上記の「カルボキシル基含有樹脂(A-3)の合成方法」で合成したカルボキシル基含有樹脂
*4:上記の「光硬化性化合物(B-1)の合成方法」で合成した光硬化性化合物
*5:新中村化学工業(株)社製のトリシクロデカンジメタノールジアクリレート
*6:三洋化成工業(株)社製のネオマーDA-600、トリメチロールプロパントリアクリレート
*7:BASFジャパン(株)社製のラロマーLR8863、トリメチロールプロパンポリオキシエチレントリアクリル酸エステル
*8:DIC(株)社製のN-870-75EA
*9:日本化薬(株)社製のNC-3000H
*10:DIC(株)社製のHP-7200L
*11:C.I.Pigment red 149
*12:C.I.Pigment yellow 147
*13:フタロシアニンブルー(C.I.Pigment blue 15)
*14:カーボンブラック
*15:堺化学工業(株)社製のB-30
*16:上記の「球状シリカ(C-1)の合成方法」で合成した球状シリカ
*17:IGM Resins社製のフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フォスフィン酸エチル
*18:日本化薬(株)社製のDETX-S、ジエチルチオキサントン
*19:DKSHジャパン(株)社製のJMT-784、チタノセン系光重合開始剤
*20:日産化学(株)社製のメラミン
*21:三菱ケミカル(株)社製のジシアンジアミド
*22:川崎化成(株)社製のキノパワーQS-30
(積層構造体の作製)
 上記の硬化性樹脂組成物をPETフィルム上にアプリケーターにより乾燥後の樹脂層の膜厚が所定の膜厚(表2および表3参照)になるよう塗布し、80℃で30分間乾燥させて積層構造体を得た。なお、実施例12,13においては、PETフィルムのコーティング層上に硬化性樹脂組成物を塗布して樹脂層を形成した。
(特性試験)
 上記の各硬化性樹脂組成物について以下に示す特性試験を行った。
<樹脂層の透過率>
 上記(積層構造体の作製)に記載の方法に従って、積層構造体を作製した。次に、ニッコー・マテリアルズ株式会社製のラミネーターCVP-300(全自動型2-ステージラミネータ)を使用して、表2および表3に記載の第1ラミネート工程の条件および第2ラミネート工程の条件に従って厚み2mmのガラス基板に上記樹脂層を有する積層構造体をラミネートし、更に、表2および表3に記載の放置工程の条件で放置し、そして露光工程を実施せずにPETフィルムを剥離した。その後、分光光度計V-670を用いて樹脂層の透過率を測定した。その結果を表2および表3に示す。
<樹脂層の溶融粘度>
 粘度・粘弾性測定装置としてのレオストレスRS-6000(HAAKE社製)を使用して樹脂層の温度-粘弾性測定を行い、樹脂層の60~110℃における溶融粘度を得た。測定条件は以下の通りである。得られた溶融粘度を表1に示す。
 昇温モード5℃/min
 オシレーションモードひずみ量8%、周波数1Hz
 測定センサーΦ20mmのパラレルプレート、
 センサー間のギャップ300μm
<ラミネート後における樹脂層の状態>
 上記(積層構造体の作製)に記載の方法に従って、樹脂層を有する積層構造体を作製した。一方で、メック社製メックエッチボンドCZ-8101を用いて35μmの銅箔をエッチングレート1μmでCZ処理(粗化処理)を行い、さらにメック社製メックエッチボンドCL-8300を用いて防錆処理を行い、34μmの銅箔を有する基板を準備した。
 得られた基板に対しニッコー・マテリアルズ株式会社製のラミネーターCVP-300(全自動型2-ステージラミネータ)を使用して、表2および表3に記載の第1ラミネート工程の条件および第2ラミネート工程の条件に従って樹脂層を有する積層構造体をラミネートし、さらに表2および表3に記載の放置工程の条件で放置し露光工程を実施せずにPETフィルムを剥離した。
 ラミネート後の樹脂層の厚みは、異なる5か所をマイクロメーターで測定し、それらの平均値である。
(ラミネート後における樹脂層の厚み)=(ラミネート後における基板および樹脂層の合計厚み)―(元の銅箔を有する基板の厚み(すなわち、34μm+730μm))
 樹脂層の表面状態として、打痕の有無を目視で確認した。その結果を表4および表5に示す。
<樹脂硬化物の感度>
 銅張積層板(FR-4の厚みが1.6mmであり、銅箔の厚みが18μmである)に対して電解銅めっき(めっきの厚み17μm)の処理を行った基板を、メック社製CZ-8101処理にて、1.0μm相当のエッチング処理を行った。その処理された基板に対して、上記で作製した積層構造体を樹脂層が銅回路に接するように、真空ラミネーター(CVP-300:ニッコーマテリアル社製)を用いて、表2および表3に記載のラミネート条件にてラミネートし、表2および表3に記載の放置温度および放置時間で静置した。
 ついで、DI露光装置(光源は高圧水銀灯)にてステップタブレット(ストファー41段)を用いて300mJ/cmの積算光量で露光を行い、表中の条件にてPETフィルムを除去した後、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液をスプレー圧0.2MPaの条件で60秒現像し、スプレー圧0.1MPaで60秒水洗、乾燥した。
 現像後のパターン樹脂硬化物(所定のパターン形状を有する樹脂硬化物)において、ステップタブレットの光沢段数を確認し、1個目の基板における樹脂層の感度を「基板作製:1個目」の感度とした。このパターン樹脂硬化物を有する基板の作製を合計50回繰り返し、樹脂硬化物を有する基板を50個作製した。この50個目の基板については、放置時間を5時間として樹脂層の感度を確認し、これを「基板作製:50個目」の感度とした。この結果を表4および表5に示す。加えて、「基板作製:1個目」の感度と「基板作製:50個目」の感度との差を表4および表5に示す。
<樹脂硬化物のガラス転移温度の測定>
 上記<樹脂硬化物の感度>の記載の方法と同様にして現像後のパターン樹脂硬化物を得た。次に、UVコンベア炉にて積算露光量1000mJ/cmの条件で紫外線照射した後、熱風循環式乾燥炉にて160℃で60分加熱して完全硬化した。この樹脂硬化物に対し以下の条件にて動的粘弾性の測定を行い、tanδの最大値における温度をガラス転移温度とした。測定結果を表4および表5に示す。
(サンプル条件)
 Loading gap:10mm
 幅:5.0mm
 厚み:30μm
(測定条件)
 測定装置:RSA-G2(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社)
 測定温度範囲:0~300℃
 昇温速度:5℃/min.
 ひずみ振幅:0.1%
 周波数:6.2832 rad/s
<樹脂層の解像性>
 銅回路基板に、上記で作製した各積層構造体を、樹脂層が銅回路に接するように、真空ラミネーター(CVP-300:ニッコーマテリアル社製)を用いて、表2および表3に記載のラミネート条件にてラミネートし、表2および表3に記載の放置温度および放置時間で静置した。
 ついで、DI露光装置(光源は高圧水銀灯)にてSRO=80μmの開口パターンで、上記の<樹脂硬化物の感度>における積算光量と同じ積算光量で露光を行った。その後、第1フィルムを剥し、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液をスプレー圧0.2MPaの条件で60秒間現像し、スプレー圧0.1MPaで60秒水洗、乾燥して硬化物のパターンを得た。次に、UVコンベア炉にて積算露光量1000mJ/cmの条件で紫外線照射した後、熱風循環式乾燥炉にて160℃で60分加熱してさらに硬化し、最終硬化物のパターンを得た。
 得られたパターン形成された樹脂硬化物における開口径を確認し、1個目の基板における開口径を「基板作製:1個目」の開口径とした。このパターン形成された樹脂硬化物を有する基板の作成を合計50回繰り返し、50枚の基板を作製した。この50個目の基板については、放置時間を5時間としてパターン形成された樹脂硬化物の開口径を確認し、これを「基板作製:50個目」の開口径とした。この結果を表4および表5に示す。加えて、「基板作製:1個目」の開口径と「基板作製:50個目」の開口径との差を表4および表5に示す。なお、開口径は、キーエンス社製、デジタルマイクロスコープ、VHX-6000にて確認した。
<HAST前後における樹脂硬化物についての変色度合いに関する目視確認>
 L/S=12/13μmの櫛形パターンが形成され銅回路基板に、上記で作製した各積層構造体を、樹脂層が銅回路に接するように、真空ラミネーター(CVP-300:ニッコーマテリアル社製)を用いて、表2および表3に記載のラミネート条件にてラミネートし、表2および表3に記載の放置温度および放置時間で静置した。
 ついで、DI露光装置(光源は高圧水銀灯)にて上記の<樹脂硬化物の感度>における積算光量と同じ積算光量で露光を行った。その後、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液をスプレー圧0.2MPaの条件で60秒間現像し、スプレー圧0.1MPaで60秒水洗、乾燥した。次に、UVコンベア炉にて積算露光量1000mJ/cmの条件で紫外線照射した後、熱風循環式乾燥炉にて160℃で60分加熱して硬化した。
 そして、130℃、85%RH、200時間、印加電圧5V、槽内測定の条件でHAST試験を行った。その後、HAST前の樹脂硬化物とHAST後の樹脂硬化物を比較して、外観として変色度合いの有無を目視にて確認した。この結果を表4および表5に示す。
<HAST後における樹脂硬化物についての密着性評価>
 上記<HAST前後における樹脂硬化物についての変色度合いに関する目視確認>に記載の方法と同様にして樹脂硬化物を有する基板を作製した。次にHASTを実施し、HAST後の樹脂硬化物を得た。HAST後の樹脂硬化物上の均一な表面に対しテープピール試験を実施して樹脂硬化物の剥れの有無を確認した。この結果を表4および表5に示す。
<HAST前後における樹脂硬化物についてのL*値の変化率>
 上記<HAST前後における樹脂硬化物についての変色度合いに関する目視確認>に記載の方法と同様にして樹脂硬化物を有する基板を作製した。また、HAST前の樹脂硬化物のL*値とHAST後の樹脂硬化物のL*値をそれぞれ測定してL*値の変化率を確認した。L*値の測定は、分光測色計としてKONICA MINOLTA社製 CM-2600dを使用し、表色系にはCIE L*a*b*を用いた。樹脂硬化物上の均一な表面をSCIモードで測定した値をL*値とした。この結果を表4および表5に示す。
なお、L*値の変化率は、以下の計算式により求めた。
L*値の変化率
=100×(HAST後のL*値)/(HAST前のL*値)-100
 なお、表5において、*A~*Cは以下の評価結果を表す。
*A:PETフィルム上のシワが樹脂層表面に転写されてしまい、樹脂厚にばらつきが生じた(外観不良なので、解像性等を評価しなかった)。
*B:ラミネート後の樹脂層の厚みと積層構造体における樹脂層の厚み(すなわち、ラミネート工程前の樹脂層の厚み)との差が大きく生じてしまい、解像性等の評価を行わなかった。
*C:解像性のばらつきが大きすぎたので、HAST前後での変色度合いの目視確認等の評価を行わなかった。

Claims (10)

  1.  樹脂層および第1フィルムを備えた積層構造体を用いて、基板上に、樹脂硬化物を製造する方法であって、
     真空下において、ラミネート温度60~110℃で、前記積層構造体における樹脂層および第1フィルムをその樹脂層が前記基板側となる状態で前記基板に加圧して、前記基板上に前記樹脂層および前記第1フィルムを積層する第1ラミネート工程と、
     大気圧下において、ラミネート温度60~110℃で、前記樹脂層および前記第1フィルムを前記基板にさらに加圧する第2ラミネート工程と、
     大気圧下において、環境温度15~25℃で、前記第2ラミネート工程後における前記の樹脂層および第1フィルムが積層された基板を2時間以上放置する工程と、
     前記基板上の樹脂層を所定のパターン形状で露光する工程と、
     前記露光された樹脂層を現像する工程と
    を含む、基板上における樹脂硬化物の製造方法。
  2.  前記第1フィルムの厚みが20μm以上35μm未満である、請求項1に記載の製造方法。
  3.  前記第1フィルムの厚みが35μm以上である場合において、前記放置する工程における放置時間が3時間以上である、請求項1に記載の製造方法。
  4.  前記露光する工程と前記現像する工程との間に、前記露光後の樹脂層から前記第1フィルムを剥離する工程を含み、前記露光する工程での露光が、前記第1フィルムを介して、前記基板上の樹脂層に対して行われ、
     前記第1フィルムを剥離する工程が、前記露光する工程の後から環境温度15~25℃で30分以上放置した後において行われる、請求項1に記載の製造方法。
  5.  前記第2ラミネート工程後の樹脂層についての光波長720nmにおける透過率が、25%以下である、請求項1に記載の製造方法。
  6.  前記露光する工程において、開口径が80μmの開口パターン形状にて露光して樹脂硬化物を製造し、これを50回繰り返した場合に、得られた各樹脂硬化物の開口径のばらつきが5μm以内である、請求項1に記載の樹脂硬化物の製造方法。
  7.  前記第1ラミネート工程前の積層構造体における樹脂層の厚みが7μm以上50μm以下である、請求項1に記載の樹脂硬化物の製造方法。
  8.  前記第1ラミネート工程前の積層構造体における樹脂層の溶融粘度が60~110℃で30mPa・s以上30,000mPa・s以下である、請求項1に記載の樹脂硬化物の製造方法。
  9.  前記樹脂硬化物のガラス転移温度が150℃以上である、請求項1に記載の樹脂硬化物の製造方法。
  10.  前記各工程を実施して得られた樹脂硬化物におけるHAST前後でのL*値の変化率が6.0%以下である、請求項1~請求項9のいずれか一項に記載の樹脂硬化物の製造方法。
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