WO2023190455A1 - 感光性樹脂組成物、硬化物、プリント配線板およびプリント配線板の製造方法 - Google Patents

感光性樹脂組成物、硬化物、プリント配線板およびプリント配線板の製造方法 Download PDF

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WO2023190455A1
WO2023190455A1 PCT/JP2023/012394 JP2023012394W WO2023190455A1 WO 2023190455 A1 WO2023190455 A1 WO 2023190455A1 JP 2023012394 W JP2023012394 W JP 2023012394W WO 2023190455 A1 WO2023190455 A1 WO 2023190455A1
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WO
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photosensitive resin
resin composition
group
inorganic filler
filler
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Application number
PCT/JP2023/012394
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成美 米山
文崇 加藤
大地 岡本
優之 志村
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太陽ホールディングス株式会社
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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings

Definitions

  • the present invention relates to a photosensitive resin composition, and particularly to a photosensitive resin composition suitably used for forming a solder resist layer. Furthermore, the present invention also relates to a printed wiring board using the photosensitive resin composition and a method for manufacturing the same.
  • solder resist layer is formed on the surface.
  • solder resist layers are formed by applying a photosensitive resin composition to the substrate, drying it, exposing it to light, and developing it.
  • the mainstream is to form a pattern using a so-called photo solder resist, in which the patterned coating film is permanently cured by heating or light irradiation.
  • photo solder resist normally, during the development of the photosensitive resin composition during pattern formation, unnecessary parts (unexposed parts) of the photosensitive resin composition are dissolved and removed by the developer.
  • photosensitive resin compositions used in photo solder resists often contain fillers for the purpose of improving the physical strength of the coating film.
  • such fillers are hardly soluble in the developer and are difficult to disperse, so they are not removed during the pattern formation process and may remain on the substrate, especially in the recesses on the exposed conductor.
  • the filler remaining on the substrate may cause defects in the plating of gold, nickel, or the like applied on the conductor or in the connection between the conductor and electronic components using solder.
  • an object of the present invention is to provide a photosensitive resin composition that can sufficiently suppress the generation of unnecessary filler residue on a substrate after forming a pattern of the photosensitive resin composition on the substrate, and a cured product thereof. , and a printed wiring board comprising the cured product.
  • Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a printed wiring board, which includes a cured product of the photosensitive resin composition as described above, and in which generation of unnecessary filler residue is sufficiently suppressed.
  • the present inventors have found that by blending a surface-treated filler having a hydrophilic group as an inorganic filler in a photosensitive resin composition containing a carboxyl group-containing resin, a photopolymerization initiator, and an inorganic filler, the above-mentioned We obtained the knowledge that this problem can be solved.
  • the present invention is based on this knowledge. That is, the gist of the present invention is as follows.
  • a photosensitive resin composition containing a carboxyl group-containing resin, a photopolymerization initiator, and an inorganic filler A photosensitive resin composition, wherein the inorganic filler includes a surface-treated filler having a hydrophilic group.
  • the hydrophilic group includes at least one group selected from the group consisting of a carboxyl group, a hydroxyl group, a sulfonic acid group, an amino group, and an acid anhydride.
  • the hydrophilic group contains at least one group selected from the group consisting of a carboxyl group and an acid anhydride.
  • a photosensitive resin composition that can sufficiently suppress generation of unnecessary filler residue on a substrate after forming a pattern of the photosensitive resin composition on the substrate, a cured product thereof, and A printed wiring board including the cured product can be provided. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a printed wiring board that includes a cured product of the photosensitive resin composition as described above and that sufficiently suppresses the generation of unnecessary filler residue.
  • the photosensitive resin composition of the present invention contains a carboxyl group-containing resin, a photopolymerization initiator, and an inorganic filler as essential components, and the inorganic filler is a surface-treated filler having a hydrophilic group (hereinafter simply "hydrophilic surface-treated filler"). ).
  • the photosensitive resin composition of the present invention contains a hydrophilic surface treatment filler as an inorganic filler, so that after forming a pattern of the photosensitive resin composition of the present invention on a substrate, the photosensitive resin composition can be used on a substrate, specifically a substrate. Generation of unnecessary filler residue on the conductor (copper plate) formed thereon can be sufficiently suppressed.
  • Carboxyl group-containing resin In the photosensitive resin composition of the present invention, various conventionally known resins having a carboxyl group in the molecule can be used as the carboxyl group-containing resin.
  • the photosensitive resin composition contains a carboxyl group-containing resin, alkaline developability can be imparted to the photosensitive resin composition.
  • a carboxyl group-containing resin having an ethylenically unsaturated double bond in its molecule is preferred from the viewpoint of photocurability and development resistance.
  • the ethylenically unsaturated double bond in the molecule is derived from acrylic acid or methacrylic acid or derivatives thereof.
  • One type of carboxyl group-containing resin may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • carboxyl group-containing resins that do not have ethylenically unsaturated double bonds as carboxyl group-containing resins
  • compounds having multiple ethylenically unsaturated groups in the molecule as described below, that is, photopolymerizable By using a monomer in combination, the photosensitive resin composition is made photocurable.
  • carboxyl group-containing resins include the following compounds (which may be oligomers or polymers).
  • a carboxyl group-containing resin obtained by copolymerizing an unsaturated carboxylic acid such as (meth)acrylic acid with an unsaturated group-containing compound such as styrene, ⁇ -methylstyrene, lower alkyl (meth)acrylate, or isobutylene.
  • Diisocyanates such as aliphatic diisocyanates, branched aliphatic diisocyanates, alicyclic diisocyanates, aromatic diisocyanates, carboxyl group-containing dialcohol compounds such as dimethylolpropionic acid and dimethylolbutanoic acid, polycarbonate polyols, and polyethers.
  • a carboxyl group-containing urethane resin produced by polyaddition reaction of diol compounds such as polyols, polyester polyols, polyolefin polyols, acrylic polyols, bisphenol A-based alkylene oxide adduct diols, and compounds having phenolic hydroxyl groups and alcoholic hydroxyl groups.
  • Diisocyanate and bifunctional epoxy resins such as bisphenol A epoxy resin, hydrogenated bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, bisphenol S epoxy resin, bixylenol epoxy resin, and biphenol epoxy resin ( Carboxyl group-containing photosensitivity resulting from polyaddition reaction of partially acid anhydride-modified products of reactants with monocarboxylic acid compounds having ethylenically unsaturated double bonds such as meth)acrylic acid, carboxyl group-containing dialcohol compounds, and diol compounds.
  • Urethane resin Urethane resin.
  • a carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting (meth)acrylic acid with a difunctional or higher polyfunctional (solid) epoxy resin and adding a dibasic acid anhydride to the hydroxyl group present in the side chain.
  • Group-containing photosensitive resin A carboxyl product obtained by reacting (meth)acrylic acid with a polyfunctional epoxy resin in which the hydroxyl groups of a bifunctional (solid) epoxy resin are further epoxidized with epichlorohydrin, and adding a dibasic acid anhydride to the resulting hydroxyl groups.
  • Difunctional oxetane resin is reacted with a dicarboxylic acid such as adipic acid, phthalic acid, hexahydrophthalic acid, etc., and the resulting primary hydroxyl group is converted into a dibase such as phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, etc. Carboxyl group-containing polyester resin with acid anhydride added.
  • a dicarboxylic acid such as adipic acid, phthalic acid, hexahydrophthalic acid, etc.
  • An epoxy compound having multiple epoxy groups in one molecule a compound having at least one alcoholic hydroxyl group and one phenolic hydroxyl group in one molecule, such as p-hydroxyphenethyl alcohol, and (meth) Maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, adipine are reacted with an unsaturated group-containing monocarboxylic acid such as acrylic acid, and the alcoholic hydroxyl group of the resulting reaction product is A carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting polybasic acid anhydrides such as acids.
  • reaction obtained by reacting a reaction product obtained by reacting a compound having multiple phenolic hydroxyl groups in one molecule with an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide with an unsaturated group-containing monocarboxylic acid.
  • alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide
  • unsaturated group-containing monocarboxylic acid A carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting a product with a polybasic acid anhydride.
  • (11) Obtained by reacting a reaction product obtained by reacting a compound having multiple phenolic hydroxyl groups in one molecule with a cyclic carbonate compound such as ethylene carbonate or propylene carbonate with an unsaturated group-containing monocarboxylic acid.
  • a carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting a reaction product with a polybasic acid anhydride.
  • a carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by adding a compound having one epoxy group and one or more (meth)acryloyl groups in one molecule to the resins (1) to (11) described above.
  • (meth)acrylate is a term that collectively refers to acrylate, methacrylate, and mixtures thereof, and the same applies to other similar expressions.
  • the acid value of the carboxyl group-containing resin is preferably 30 to 150 mgKOH/g, more preferably 50 to 120 mgKOH/g.
  • the acid value of the carboxyl group-containing resin is 30 mgKOH/g or more, the alkali developability of the photosensitive resin composition becomes good. Further, by having an acid value of 150 mgKOH/g or less, it is possible to easily draw a good resist pattern.
  • the weight average molecular weight of the carboxyl group-containing resin varies depending on the resin skeleton, but is generally preferably from 2,000 to 150,000, more preferably from 5,000 to 100,000. When the weight average molecular weight is 2,000 or more, tack-free performance and resolution can be improved. Further, by having a weight average molecular weight of 150,000 or less, the developability and storage stability of the photosensitive resin composition can be improved.
  • the amount of the carboxyl group-containing resin in the photosensitive resin composition is preferably 10 to 40% by mass, more preferably 20 to 35% by mass in terms of solid content.
  • the amount of the carboxyl group-containing resin is 10% by mass or more, the strength of the coating film can be improved.
  • the amount of the carboxyl group-containing resin is 40% by mass or less, the viscosity of the photosensitive resin composition becomes appropriate and processability improves.
  • photopolymerizable monomer A photopolymerizable monomer can be added to the photosensitive resin composition of the present invention, if necessary.
  • the photopolymerizable monomer is a monomer having an ethylenically unsaturated double bond.
  • Examples of such photopolymerizable monomers include commonly known polyester (meth)acrylates, polyether (meth)acrylates, urethane (meth)acrylates, carbonate (meth)acrylates, and epoxy (meth)acrylates.
  • alkyl acrylates such as 2-ethylhexyl acrylate and cyclohexyl acrylate; hydroxyalkyl acrylates such as 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxypropyl acrylate; alkylenes such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, and dipropylene glycol; Mono- or diacrylates of oxide derivatives; acrylamides such as N,N-dimethylacrylamide, N-methylolacrylamide, N,N-dimethylaminopropylacrylamide; N,N-dimethylaminoethyl acrylate, N,N-dimethylaminopropyl Aminoalkyl acrylates such as acrylate; polyhydric alcohols such as hexanediol, trimethylolpropane, pentaerythritol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol, trishydroxyethyl isocyan
  • polyhydric acrylates phenols such as phenoxy acrylate and bisphenol A diacrylate, or polyhydric acrylates such as alkylene oxide adducts thereof; glycidyls such as glycerin diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, triglycidyl isocyanurate, etc.
  • Ether acrylates not limited to the above, acrylates and melamine acrylates obtained by directly acrylating polyols such as polyether polyols, polycarbonate diols, hydroxyl-terminated polybutadienes, and polyester polyols, or converting them into urethane acrylates via diisocyanates, and the above-mentioned acrylates. It is possible to appropriately select and use at least one kind of methacrylates corresponding to the above.
  • Such photopolymerizable monomers can also be used as reactive diluents.
  • the photopolymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the photopolymerizable monomer in the photosensitive resin composition is preferably 10 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the carboxyl group-containing resin.
  • the amount of the photopolymerizable monomer is 10 parts by mass or more, the photocurability of the photosensitive resin composition is good, and pattern formation is facilitated in alkali development after irradiation with active energy rays.
  • it is 100 parts by mass or less, halation is less likely to occur and good resolution can be obtained.
  • the photopolymerizable monomer is used in order to make the photosensitive resin composition photocurable. This is effective because it requires the use of a polymerizable monomer.
  • photopolymerization initiator In the photosensitive resin composition of the present invention, any known photopolymerization initiator can be used.
  • photopolymerization initiators include bis-(2,6-dichlorobenzoyl) phenylphosphine oxide, bis-(2,6-dichlorobenzoyl)-2,5-dimethylphenylphosphine oxide, bis-(2, 6-dichlorobenzoyl)-4-propylphenylphosphine oxide, bis-(2,6-dichlorobenzoyl)-1-naphthylphosphine oxide, bis-(2,6-dimethoxybenzoyl)phenylphosphine oxide, bis-( 2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, bis-(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,5-dimethylphenylphosphine oxide, bis-(2,4,6- Bisacylpho
  • the blending amount of the photopolymerization initiator in the photosensitive resin composition is preferably 1 part by mass per 100 parts by mass of the carboxyl group-containing resin in terms of solid content. ⁇ 20 parts by weight, more preferably 2 to 15 parts by weight.
  • the blending amount is 1 part by mass or more, the photocurability of the photosensitive resin composition will be good, the film will not easily peel off, and the film properties such as chemical resistance will also be good.
  • the amount thereof in the photosensitive resin composition is preferably 0.1 to 0.8 parts by mass based on 100 parts by mass of the carboxyl group-containing resin in terms of solid content. , more preferably 0.4 to 0.7 parts by mass.
  • the photocurability of the photosensitive resin composition will be good, and the film properties such as heat resistance and chemical resistance will also be good.
  • the blending amount is 0.8 parts by mass or less, the light absorption of the solder resist film becomes good and the deep curability is less likely to deteriorate.
  • a photoinitiation aid or a sensitizer may be used in combination with the above-mentioned photopolymerization initiator.
  • the photoinitiation aid or sensitizer include benzoin compounds, anthraquinone compounds, thioxanthone compounds, ketal compounds, benzophenone compounds, tertiary amine compounds, xanthone compounds, and the like.
  • thioxanthone compounds such as 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, and 4-isopropylthioxanthone.
  • Deep curability can be improved by using a thioxanthone compound as a photoinitiation aid or sensitizer.
  • these compounds can be used alone as photopolymerization initiators, they are preferably used in combination with the above-mentioned photopolymerization initiators as photoinitiation aids or sensitizers.
  • One type of photoinitiation aid or sensitizer may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • thermosetting component The photosensitive resin composition of the present invention may contain a thermosetting component, if necessary.
  • the thermosetting components used in the present invention include known and commonly used components such as isocyanate compounds, blocked isocyanate compounds, amino resins, maleimide compounds, benzoxazine resins, carbodiimide resins, cyclocarbonate compounds, epoxy compounds, oxetane compounds, and episulfide resins. can be mentioned.
  • the thermosetting components may be used alone or in combination of two or more. Among these, the preferred thermosetting component is epoxy resin.
  • epoxy resin examples include bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, hydrogenated bisphenol A epoxy resin, brominated bisphenol A epoxy resin, bisphenol S epoxy resin, novolac epoxy resin, and phenol novolac epoxy resin.
  • examples include polymerized epoxy resins, copolymerized epoxy resins of cyclohexylmaleimi
  • epoxy resins include, for example, jER (registered trademark) 828, 806, 807, YX8000, YX8034, 834 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, YD-128, YDF-170 manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Corporation, Examples include ZX-1059, ST-3000, EPICLON (registered trademark) 830, 835, 840, 850, N-730A, N-695 manufactured by DIC Corporation, and RE-306 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • the blending amount of the thermosetting component in the photosensitive resin composition is preferably such that the number of functional groups in the reacting thermosetting component is 0.3 to 3.0 mol per mol of carboxyl group contained in the above-mentioned carboxyl group-containing resin. , more preferably 0.5 to 2.5 mol.
  • the equivalent of the epoxy group of the epoxy resin in the photosensitive resin composition is 0.3 per equivalent of the carboxyl group of the carboxyl group-containing resin in terms of solid content. It is preferably 3.0 to 3.0.
  • the epoxy group in the epoxy resin is 0.3 equivalent or more, it is possible to prevent carboxyl group residues from forming in the cured film and obtain good heat resistance, alkali resistance, electrical insulation, etc.
  • the epoxy group of the epoxy resin to 3.0 equivalents or less, it is possible to prevent low molecular weight cyclic (thio)ether groups from remaining in the dried coating film, and to ensure good strength etc. of the cured coating. I can do it.
  • thermosetting catalyst can be added to the photosensitive resin composition of the present invention, if necessary.
  • a thermosetting catalyst is preferably blended in order to improve its thermosetting properties.
  • thermosetting catalyst used in the present invention examples include imidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2- Imidazole derivatives such as phenylimidazole, 1-(2-cyanoethyl)-2-ethyl-4-methylimidazole; dicyandiamide, benzyldimethylamine, 4-(dimethylamino)-N,N-dimethylbenzylamine, 4-methoxy-N , N-dimethylbenzylamine, 4-methyl-N,N-dimethylbenzylamine, hydrazine compounds such as adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, and phosphorus compounds such as triphenylphosphine.
  • imidazole 2-methylimidazole
  • 2-ethylimidazole 2-e
  • thermosetting catalysts include, for example, 2MZ-A, 2MZ-OK, 2PHZ, 2P4BHZ, and 2P4MHZ (all brand names of imidazole compounds) manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., and U-CAT manufactured by San-Apro Co., Ltd. 3513N (trade name of a dimethylamine compound), DBU, DBN, U-CAT SA 102 (all bicyclic amidine compounds and salts thereof), and the like.
  • the thermosetting catalyst is not particularly limited to these, and may be any thermosetting catalyst for epoxy resins or oxetane compounds, or any catalyst that promotes the reaction of at least one of epoxy groups and oxetanyl groups with carboxyl groups.
  • thermosetting catalyst 2,4-diamino-6-methacryloyloxyethyl-S-triazine, 2-vinyl-2,4-diamino-S-triazine, 2-vinyl-4,6-diamino S-triazine derivatives such as -S-triazine/isocyanuric acid adduct and 2,4-diamino-6-methacryloyloxyethyl-S-triazine/isocyanuric acid adduct can also be used, and preferably these adhesion imparting agents include Compounds that also function are used in conjunction with thermosetting catalysts. One type of thermosetting catalyst may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the amount of the thermosetting catalyst blended in the photosensitive resin composition is preferably 1 to 20 parts by weight, more preferably 2 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the carboxyl group-containing resin.
  • the amount of the thermosetting catalyst is 1 part by mass or more, the cured product of the photosensitive resin composition has excellent heat resistance.
  • the amount of the thermosetting catalyst is 20 parts by mass or less, the storage stability of the photosensitive resin composition is improved.
  • the photosensitive resin composition of the present invention may contain an organic solvent for the purpose of preparing the composition or adjusting the viscosity when coating it on a substrate or film.
  • organic solvents include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and tetramethylbenzene; cellosolve, methyl cellosolve, butyl cellosolve, carbitol, methyl carbitol, butyl carbitol, and propylene glycol.
  • Glycol ethers such as monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, tripropylene glycol monomethyl ether; ethyl acetate, butyl acetate, butyl lactate, cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate, Esters such as butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, propylene carbonate; aliphatic hydrocarbons such as octane and decane; petroleum solvents such as petroleum ether, petroleum naphtha, solvent naphtha, etc. , well-known and commonly used organic solvents can be used. The organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the organic solvent in the photosensitive resin composition is preferably changed as appropriate depending on the components constituting the photosensitive resin composition and their amounts, but for example, The amount can be 50 to 300 parts by mass.
  • the organic solvent is evaporated and dried using a hot air circulation drying oven, an IR oven, a hot plate, a convection oven, etc. (equipped with an air heating type heat source using steam, and a method in which the hot air in the dryer is brought into countercurrent contact. and a method of spraying onto the support from a nozzle).
  • a hot air circulation drying oven an IR oven, a hot plate, a convection oven, etc. (equipped with an air heating type heat source using steam, and a method in which the hot air in the dryer is brought into countercurrent contact. and a method of spraying onto the support from a nozzle).
  • the photosensitive resin composition of the present invention contains an inorganic filler as a filler, and the inorganic filler has a hydrophilic group on the surface by surface treatment, that is, a hydrophilic surface-treated inorganic filler.
  • a hydrophilic surface-treated inorganic filler refers to, for example, an inorganic filler whose surface has been treated with a compound having a hydrophilic group.
  • One type of hydrophilic surface-treated inorganic filler may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the hydrophilic surface-treated inorganic filler By blending the hydrophilic surface-treated inorganic filler into the photosensitive resin composition, it is possible to sufficiently suppress the generation of unnecessary filler residue on the substrate after forming a pattern of the photosensitive resin composition on the substrate. It becomes possible. In the present invention, it is not clear why the generation of unnecessary filler residue on the substrate can be sufficiently suppressed by blending a filler having a hydrophilic group on the surface with the photosensitive resin composition through surface treatment. It can be inferred as follows. In other words, fillers usually have a low affinity for the developer and are difficult to disperse, so they are rarely removed while being dispersed in the developer, and in most cases they are removed by being physically washed away by the developer. .
  • the filler may be physically held by the developer. It is difficult to wash away, and as a result, the filler tends to remain on the substrate, especially on the conductor.
  • developers are aqueous, so by surface-treating the filler to give it a hydrophilic group, the filler becomes more hydrophilic to the developer and becomes easier to disperse. Even fillers that are physically strongly held in recesses on the body can be removed by being dispersed in a developer.
  • the inorganic filler (i.e., the inorganic filler body) constituting the hydrophilic surface-treated inorganic filler is not particularly limited as long as it is an inorganic filler that can have a hydrophilic group on its surface, and conventionally known inorganic fillers can be used.
  • Examples of the inorganic filler include barium sulfate, spherical silica, hydrotalcite, talc, metal oxides such as titanium oxide, and metal hydroxides such as aluminum hydroxide.
  • barium sulfate, spherical silica, hydrotalcite, and talc are used, and more preferably spherical silica is used.
  • the filler main body may be used singly or in combination of two or more.
  • the hydrophilic group constituting the hydrophilic surface-treated inorganic filler is not particularly limited as long as it has an affinity for water, but conventionally known hydrophilic groups can be used.
  • the hydrophilic group include a carboxyl group, a hydroxyl group, a sulfonic acid group, an amino group, and an acid anhydride, and it is preferable to use a carboxyl group and an acid anhydride.
  • the hydrophilic surface-treated inorganic filler may have one type of hydrophilic group, or may have two or more types of hydrophilic groups. Furthermore, when two or more types of inorganic fillers subjected to hydrophilic surface treatment are used in combination, they may have the same hydrophilic group or different hydrophilic groups.
  • the hydrophilic surface-treated inorganic filler may have a reactive functional group such as a photocurable reactive group or a thermosetting reactive group in addition to the above-mentioned hydrophilic group.
  • a method for obtaining a hydrophilic surface-treated inorganic filler that is, a method for imparting a hydrophilic group to the surface of an inorganic filler
  • a conventionally known method can be used.
  • a method of bonding various coupling agents having a hydrophilic group for example, silane compounds (so-called silane coupling agents)
  • silane coupling agents for example, silane compounds (so-called silane coupling agents)
  • bonding between a coupling agent and an inorganic filler refers not only to a bond involving a chemical reaction between the coupling agent and an inorganic filler (chemisorption), but also to a bond involving such a chemical reaction. This concept includes any unrelated bond (physical adsorption).
  • Examples of coupling agents include silane-based, titanate-based, aluminate-based, zircoaluminate-based, and the like. Among these, silane coupling agents are preferably used.
  • Examples of the silane coupling agent include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, N-(2-aminomethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyl Trimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-anilinopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl) ) Ethyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimeth
  • the hydrophilic surface-treated inorganic filler is obtained by a method of bonding a coupling agent having a hydrophilic group and an inorganic filler
  • a conventionally known method can be used as the method.
  • a powdered inorganic filler is dispersed in a solvent in which a coupling agent having a hydrophilic group is dissolved (the solvent is removed if necessary), and the two are brought into contact with each other. Examples include a method of directly adding and mixing a powdered inorganic filler to a coupling agent and bringing the two into contact.
  • the method may include a step of heating the coupling agent having a hydrophilic group and the powdered inorganic filler after bringing them into contact with each other.
  • the amount of the coupling agent having a hydrophilic group to be brought into contact with the powdered inorganic filler depends on the method of bonding the coupling agent having a hydrophilic group and the inorganic filler, the type of the inorganic filler, although it can be set as appropriate depending on the type of hydrophilic group, the type of coupling agent, etc., the coupling agent having a hydrophilic group is preferably 0.1 to 20 parts by mass per 100 parts by mass of the inorganic filler. parts, more preferably 0.5 to 5 parts by weight.
  • the particle diameter of the hydrophilic surface-treated inorganic filler is not particularly limited and can be set as appropriate, and can be set, for example, in relation to the size of the recess on the conductor as described above.
  • the size of the recess on the conductor can vary depending on various factors, but may be influenced by the method of polishing the substrate containing the conductor. Specifically, if the recesses on the conductor are formed as a result of chemical polishing, the size of the recesses will be relatively small, whereas if the recesses are formed as a result of physical polishing (e.g., buffing, jet scrub polishing, etc.) The size of the recess will be relatively large if it is formed as a result of.
  • the particle size of the hydrophilic surface-treated inorganic filler is 0.1 ⁇ m to 1 ⁇ m, there may be a problem of physical retention in the recess. it is conceivable that.
  • the photosensitive resin composition of the present invention even the inorganic filler physically retained in the recesses on the conductor can be removed by dispersing it in a developer, and the photosensitive resin composition It is considered that the generation of unnecessary inorganic filler residue on the substrate after patterning of an object can be sufficiently suppressed.
  • the average particle diameter of the hydrophilic surface-treated inorganic filler can be set to, for example, 0.1 to 1 ⁇ m, 0.3 to 1 ⁇ m, etc. can.
  • the average particle diameter of the hydrophilic surface-treated inorganic filler is the average particle diameter (D50) that includes not only the particle diameter of primary particles but also the particle diameter of secondary particles (agglomerates). This is the D50 value measured by laser diffraction method.
  • D50 average particle diameter
  • Microtrac MT3300EXII manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd. is exemplified.
  • the average particle size of the hydrophilic surface-treated inorganic filler in the present invention refers to the average particle size of the hydrophilic surface-treated inorganic filler before adjusting the photosensitive resin composition (preliminary stirring and kneading).
  • the method of dispersing the hydrophilic surface-treated inorganic filler in the photosensitive resin composition is not particularly limited, but for example, the method of dispersing the hydrophilic surface-treated inorganic filler into the photosensitive resin composition may be Adding a hydrophilic surface-treated inorganic filler to a resin mixture and dispersing it using a three-roll mill, etc. Adding a hydrophilic surface-treated inorganic filler to an appropriate solvent and dispersing it using a jet mill, bead mill, rocking mill, etc. Examples include a method in which the resin is dispersed and then added to a carboxyl group-containing resin (or a resin mixture containing components other than the hydrophilic surface-treated inorganic filler) and mixed.
  • Inorganic fillers include, in addition to the above-mentioned hydrophilic surface-treated inorganic fillers, inorganic fillers that have been surface-treated with a compound having a non-hydrophilic functional group (non-hydrophilic reactive group) (hereinafter simply referred to as "non-hydrophilic reactive group"). It may further contain a surface-treated inorganic filler (also referred to as a "surface-treated inorganic filler").
  • Such surface-treated inorganic fillers having non-hydrophilic reactive groups include, for example, barium sulfate, spherical silica, hydrotalcite, talc, metal oxides such as titanium oxide, which have been surface-treated with compounds having methacrylic groups, etc. and metal hydroxides such as aluminum hydroxide.
  • the particle size of the non-hydrophilic surface-treated inorganic filler is not particularly limited, but may have an average particle size of 0.01 to 100 ⁇ m, 0.1 to 50 ⁇ m, 0.2 to 25 ⁇ m, etc., for example. From the viewpoint of reducing the physical retention of the non-hydrophilic surface-treated inorganic filler in the recesses on the conductor, the particle size of the non-hydrophilic surface-treated inorganic filler is preferably 0.03 to 1 ⁇ m, or more. Preferably it is 0.03 to 0.3 ⁇ m.
  • the average particle diameter of the non-hydrophilic surface-treated inorganic filler can be measured by the same method as the average particle diameter of the hydrophilic surface-treated inorganic filler described above.
  • the amount of the hydrophilic surface-treated inorganic filler in the photosensitive resin composition can be appropriately set depending on the components constituting the photosensitive resin composition and their amounts.
  • the amount is preferably 60 to 400 parts by weight, more preferably 90 to 350 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin.
  • the proportion of the hydrophilic surface-treated inorganic filler in the inorganic filler is the total mass of the inorganic filler in terms of solid content. For example, it is adjusted to 10% by mass or more and less than 100% by mass.
  • the photosensitive resin composition of the present invention may further contain fillers other than the above-mentioned inorganic fillers (hereinafter referred to as "other fillers"), if necessary.
  • other fillers include various organic fillers.
  • Other fillers may or may not have hydrophilic groups on their surfaces, but are preferably fillers that have hydrophilic air on their surfaces.
  • the method for imparting hydrophilic groups to the surface of other fillers is not particularly limited, but may be, for example, the same method as explained for the above-mentioned inorganic filler.
  • the amount of other fillers in the photosensitive resin composition is not particularly limited as long as the effects of the present invention are achieved, but in terms of solid content, for example, 1 to 30 parts by mass per 100 parts by mass of the above-mentioned carboxyl group-containing resin. It can be expressed as parts by mass.
  • the photosensitive resin composition of the present invention optionally contains a colorant, a photoinitiation aid, a cyanate compound, an elastomer, a mercapto compound, a urethanization catalyst, a thixation agent, an adhesion promoter, a block copolymer, and a chain transfer agent.
  • a polymerization inhibitor a copper inhibitor, an antioxidant, a rust preventive, a thickener such as organic bentonite or montmorillonite, an antifoaming agent such as a silicone type, a fluorine type, or a polymer type, and a leveling agent.
  • Components such as a silane coupling agent such as an imidazole type, a thiazole type, or a triazole type, a flame retardant such as a phosphorus compound such as a phosphinate, a phosphoric acid ester derivative, or a phosphazene compound can be further blended.
  • a silane coupling agent such as an imidazole type, a thiazole type, or a triazole type
  • a flame retardant such as a phosphorus compound such as a phosphinate, a phosphoric acid ester derivative, or a phosphazene compound can be further blended.
  • materials known in the field of electronic materials can be used.
  • the photosensitive resin composition of the present invention may be used in liquid form, or may be used in the form of a dry film as described below. Furthermore, when used as a liquid, it may be one-liquid or two-liquid or more.
  • the photosensitive resin composition of the present invention can also be in the form of a dry film including a first film and a resin layer made of a photosensitive resin composition formed on the first film.
  • the first film in the present invention is formed by laminating by heating etc. so that a base material such as a substrate and a layer (resin layer) made of a photosensitive resin composition formed on a dry film are in contact with each other and integrally formed. In this case, it refers to one that is at least adhered to the resin layer.
  • the first film may be peeled off from the resin layer in a step after lamination. Particularly in the present invention, it is preferable to peel off the resin layer in the step after exposure.
  • the photosensitive resin composition of the present invention is diluted with the above-mentioned organic solvent to adjust the viscosity to an appropriate level, and then coated with a comma coater, blade coater, lip coater, rod coater, squeeze coater, reverse coater, or transfer roll coater.
  • a film can be obtained by coating the first film to a uniform thickness using a , gravure coater, spray coater, etc., and drying for 1 to 30 minutes, usually at a temperature of 50 to 130°C.
  • the coating film thickness is generally appropriately selected within the range of 1 to 150 ⁇ m, preferably 10 to 60 ⁇ m after drying.
  • any known film can be used without particular limitation, such as polyester films such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, thermoplastic films such as polyimide films, polyamide-imide films, polypropylene films, and polystyrene films.
  • a film made of resin can be suitably used.
  • polyester films are preferred from the viewpoints of heat resistance, mechanical strength, handleability, and the like.
  • a laminate of these films can also be used as the first film.
  • thermoplastic resin film as described above is preferably a film stretched in a uniaxial direction or a biaxial direction.
  • the thickness of the first film is not particularly limited, but can be, for example, 10 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the second film is a film that is formed by laminating and integrally molding by heating etc. so that the base material such as a substrate and the layer (resin layer) made of a photosensitive resin composition formed on the dry film are in contact with each other. , which is peeled off from the resin layer before lamination.
  • the second peelable film for example, polyethylene film, polytetrafluoroethylene film, polypropylene film, surface-treated paper, etc. can be used.
  • the second film may be one in which the adhesive force between the resin layer and the second film is smaller than the adhesive force between the resin layer and the first film when the second film is peeled off.
  • the thickness of the second film is not particularly limited, but can be, for example, 10 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the dry film may be one in which a resin layer is formed by coating and drying the photosensitive resin composition of the present invention on the second film, and the first film is laminated on the surface of the resin layer. good. That is, when manufacturing a dry film in the present invention, either the first film or the second film may be used as the film to which the photosensitive resin composition of the present invention is applied.
  • the cured product of the present invention is obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention or the resin layer of the dry film described above, and has good resolution required for a solder resist layer.
  • the above-described photosensitive resin composition of the present invention suppresses crystallization of the components even under cooling and heating cycles, and maintains its composition and properties, so it cannot be used after being exposed to such heating and cooling cycles. Even when the cured product is cured, good resolution is maintained.
  • the printed wiring board of the present invention has a cured product obtained from the photosensitive resin composition of the present invention or a resin layer of a dry film.
  • the photosensitive resin composition of the present invention is adjusted to a viscosity suitable for the coating method using the above-mentioned organic solvent, and then coated on the base material using a dip coating method. After coating by a method such as a flow coating method, a roll coating method, a bar coating method, a screen printing method, or a curtain coating method, the organic solvent contained in the composition is volatilized and dried at a temperature of 60 to 100°C (temporary drying). By doing so, a tack-free resin layer is formed.
  • the resin layer is bonded onto the base material using a laminator or the like so that the resin layer is in contact with the base material, and then the first film is peeled off to form the resin layer on the base material.
  • the base materials for printed wiring boards include printed wiring boards with circuits formed in advance using copper, etc., flexible printed wiring boards, as well as paper phenol, paper epoxy, glass cloth epoxy, glass polyimide, glass cloth/nonwoven epoxy, and glass cloth.
  • Paper epoxy, synthetic fiber epoxy, fluororesin/polyethylene/polyphenylene ether, polyphenylene oxide/cyanate, etc. are used in materials such as copper-clad laminates for high frequency circuits, and all grades (FR-4 etc.) are used. Examples include copper-clad laminates, metal substrates, polyimide films, polyethylene terephthalate films, polyethylene naphthalate (PEN) films, glass substrates, ceramic substrates, wafer plates, and the like.
  • the dry film is preferably laminated onto the base material under pressure and heat using a vacuum laminator or the like.
  • a vacuum laminator By using such a vacuum laminator, when using a circuit board with a circuit formed thereon, even if the circuit board surface is uneven, the dry film will adhere to the circuit board, so there will be no air bubbles mixed in, and the board The ability to fill in the recesses on the surface is also improved.
  • the pressurizing condition is preferably about 0.1 to 2.0 MPa, and the heating condition is preferably 40 to 120°C.
  • Volatilization drying performed after applying the photosensitive resin composition of the present invention is carried out using a hot air circulation drying oven, IR oven, hot plate, convection oven, etc. (equipped with an air heating type heat source using steam). This can be carried out using a method in which hot air is brought into countercurrent contact and a method in which hot air is blown onto the support from a nozzle.
  • a resin layer on the base material After forming a resin layer on the base material, it is selectively exposed to active energy rays through a photomask with a predetermined pattern formed thereon, and the unexposed areas are treated with a dilute alkaline aqueous solution (for example, 0.3 to 3 mass% sodium carbonate aqueous solution). The cured product is developed to form a pattern.
  • a dilute alkaline aqueous solution for example, 0.3 to 3 mass% sodium carbonate aqueous solution.
  • the first film is peeled off from the dry film and developed to form a patterned cured product on the base material. Note that, as long as the properties are not impaired, the first film may be peeled off from the dry film before exposure, and the exposed resin layer may be exposed and developed.
  • adhesion can be achieved.
  • the exposure and development described above forms an exposed portion (circular opening) of the conductor on the substrate.
  • the diameter of the opening is not particularly limited, but may be, for example, 30 to 120 ⁇ m.
  • the exposure machine used for active energy ray irradiation may be a device equipped with a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a mercury short arc lamp, etc., and irradiates ultraviolet rays in the range of 350 to 450 nm.
  • a direct drawing device for example, a laser direct imaging device that draws an image directly with a laser using CAD data from a computer
  • the lamp light source or laser light source of the direct drawing machine may have a maximum wavelength in the range of 350 to 450 nm.
  • the exposure amount for image formation varies depending on the film thickness, etc., but can generally be in the range of 10 to 1000 mJ/cm 2 , preferably 20 to 800 mJ/cm 2 .
  • Development methods include dipping, showering, spraying, brushing, etc.
  • Developers include potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium phosphate, sodium silicate, and ammonia.
  • An alkaline aqueous solution of amines or the like can be used.
  • post-UV active energy ray irradiation
  • post-cure active energy ray irradiation
  • post-cure various properties such as heat resistance, chemical resistance, moisture absorption resistance, adhesion, and electrical properties of the cured product of the photosensitive resin composition can be further improved.
  • Post-UV can be performed, for example, by irradiating UV with a cumulative exposure amount of 1000 mJ/cm 2 using a UV conveyor or the like.
  • post-curing can be performed, for example, by heating at 150° C. for 30 minutes using the various dryers described above.
  • reaction solution was cooled to room temperature, neutralized with 35.35 parts of a 15% aqueous sodium hydroxide solution, and then washed with water.
  • toluene was distilled off using an evaporator while replacing it with 118.1 parts of diethylene glycol monoethyl ether acetate (carbitol acetate) to obtain a novolac type acrylate resin solution.
  • inorganic filler 1 used in this example was prepared according to the procedure shown below. First, in a beaker equipped with a stirrer, 100 g of synthetic spherical silica (SFP-30M, manufactured by Denka Co., Ltd.) and a silane coupling agent (X-12-1135, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having a carboxyl group, which is a hydrophilic group, were placed in a beaker equipped with a stirrer.
  • synthetic spherical silica SFP-30M, manufactured by Denka Co., Ltd.
  • silane coupling agent X-12-1135, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • inorganic filler 1 when preparing the photosensitive resin composition described below, inorganic filler 1 and propylene glycol monomethyl ether acetate were mixed in advance and used after dispersion treatment with a rocking mill.
  • inorganic filler 2 used in this example was prepared according to the procedure shown below. First, in a beaker equipped with a stirrer, 100 g of synthetic spherical silica (SFP-30M, manufactured by Denka Co., Ltd.) and a silane coupling agent (KBM503, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having a methacrylic group, which is a non-hydrophilic reactive group, were placed in a beaker equipped with a stirrer.
  • synthetic spherical silica SFP-30M, manufactured by Denka Co., Ltd.
  • a silane coupling agent KBM503, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • inorganic filler 2 1.5 g of Propylene glycol monomethyl ether acetate and 200 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were added, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. Next, the solid content was separated and dried by centrifugation to obtain inorganic filler 2.
  • inorganic filler 2 and propylene glycol monomethyl ether acetate were mixed in advance and used after dispersion treatment with a rocking mill.
  • inorganic filler 3 used in this example was prepared according to the procedure shown below. First, in a beaker equipped with a stirrer, 100 g of synthetic spherical silica (SFP-30M, manufactured by Denka Co., Ltd.) and a silane coupling agent (X-12-967C, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having a succinic anhydride group, which is a hydrophilic group, are added. 1.6 g (manufactured by Kogyo Co., Ltd.) and 200 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were added, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours.
  • SFP-30M synthetic spherical silica
  • X-12-967C Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • the solid content was separated and dried by centrifugation to obtain an inorganic filler 3.
  • the inorganic filler 3 and propylene glycol monomethyl ether acetate were mixed in advance and dispersed using a rocking mill before use.
  • Carboxyl group-containing resin Carboxyl group-containing resin obtained by the above-mentioned synthesis example
  • Thermosetting component 1 Biphenyl-type epoxy resin (YX-4000, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
  • Thermosetting component 2 Phenol-modified novolak epoxy resin (Epicron (registered trademark) N-770, manufactured by DIC Corporation)
  • Thermosetting catalyst Melamine Photopolymerizable monomer: Dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) Photopolymerization initiator: 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide
  • Inorganic filler 1 Hydrophilic surface-treated inorganic filler having a carboxyl group obtained in Synthesis Example 1 described above (average particle diameter (D50) 0.6 ⁇ m )
  • the amount of carboxyl group-containing resin is the amount of solid content.
  • the ratio of the area of the filler residue to the area of the opening is more than 0.03% and less than 0.05%, and generation of unnecessary filler residue on the substrate after pattern formation is suppressed.
  • The ratio of the area of the filler residue to the area of the opening is more than 0.05%, and the generation of unnecessary filler residue on the substrate after pattern formation is not suppressed.

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Abstract

[課題]基板上にパターンを形成した後において、基板上における不要なフィラーの残渣発生を十分に抑制することができる感光性樹脂組成物を提供する。 [解決手段]カルボキシル基含有樹脂、光重合開始剤および無機フィラーを含む感光性樹脂組成物において、無機フィラーとして親水性基を有する表面処理フィラーを配合する。

Description

感光性樹脂組成物、硬化物、プリント配線板およびプリント配線板の製造方法
 本発明は、感光性樹脂組成物に関し、特にソルダーレジスト層の形成に好適に用いられる感光性樹脂組成物に関する。さらに、本発明は、該感光性樹脂組成物を用いたプリント配線板およびその製造方法にも関する。
 一般に、電子機器等に用いられるプリント配線板に電子部品を実装する際には、不要な部分にはんだが付着するのを防止するために、回路パターンの形成された基板上の接続孔を除く領域にソルダーレジスト層が形成される。
 近年の電子機器の軽薄短小化によるプリント配線板の高精度化、高密度化に伴い、現在では、ソルダーレジスト層は、基板に感光性樹脂組成物を塗布、乾燥し、露光、現像することによりパターン形成した後、パターン形成された塗膜を加熱ないし光照射によって本硬化させる、いわゆるフォトソルダーレジストによって形成されるのが主流となっている。そして、このようなフォトソルダーレジストにおいては、通常、感光性樹脂組成物のパターン形成時の現像において、不要な部分(露光されなかった部分)の感光性樹脂組成物が現像液により溶解・除去される。しかしながら、不要な部分の感光性樹脂組成物が現像液により完全に除去されずに残渣が発生することがあり、そのような感光性樹脂組成物の残渣がプリント配線板の電気的接続信頼性を損ねる場合があるという問題がある。このような問題を解決するために、感光性樹脂組成物中に含まれるフィラーの平均粒子径と導電体の表面粗さとを特定の関係に調整することにより、そのような感光性樹脂組成物の残渣が発生しないようにする技術が提案されている(例えば、特許文献1)。
 ところで、フォトソルダーレジストに用いられる感光性樹脂組成物には、その塗膜の物理的強度を向上させる等の目的で、多くの場合フィラーが含まれる。通常、そのようなフィラーは現像液にほとんど溶解せず、また分散しづらいため、パターン形成の過程において除去されず、基板上、特に露出した導電体上の凹部に残ることがある。その結果、基板上に残るフィラーが、導電体上に施される金やニッケル等のめっきの不良や、はんだによる導電体と電子部品との接続の不良を引き起こし得るという問題がある。また、上述した従来技術によりこの問題を解決しようとする場合には、導電体の表面粗さとの関係で特定の平均粒子径を有するフィラーしか用いることができず、用いられるフィラーの選択性が低い等の問題がある。
特開2017-103444号公報
 このような状況下、基板上に感光性樹脂組成物のパターンを形成した後において、基板上における不要な感光性樹脂組成物の成分、特にフィラーの残渣発生を抑制することが継続的な技術的課題として存在する。
 したがって、本発明の目的は、基板上に感光性樹脂組成物のパターンを形成した後において、基板上における不要なフィラーの残渣発生を十分に抑制することができる感光性樹脂組成物、その硬化物、および該硬化物を備えるプリント配線板を提供することである。また、本発明の別の目的は、上述したような感光性樹脂組成物の硬化物を備え、不要なフィラーの残渣発生が十分に抑制されたプリント配線板の製造方法を提供することである。
 本発明者らは、鋭意研究した結果、カルボキシル基含有樹脂、光重合開始剤および無機フィラーを含む感光性樹脂組成物において、無機フィラーとして親水性基を有する表面処理フィラーを配合することにより、上述した課題を解決できるとの知見を得た。本発明はかかる知見によるものである。すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
[1]カルボキシル基含有樹脂、光重合開始剤および無機フィラーを含む感光性樹脂組成物であって、
 前記無機フィラーが、親水性基を有する表面処理フィラーを含むことを特徴とする、感光性樹脂組成物。
[2]前記親水性基がカルボキシル基、ヒドロキシル基、スルホン酸基、アミノ基、酸無水物からなる群から選択される少なくとも1種の基を含む、[1]に記載の感光性樹脂組成物。
[3]前記親水性基がカルボキシル基、酸無水物からなる群から選択される少なくとも1種の基を含む、[1]に記載の感光性樹脂組成物。
[4]前記表面処理フィラーが、親水性基を有するシラン化合物で表面処理されている、[1]に記載の感光性樹脂組成物。
[5]前記表面処理フィラーの平均粒子径が0.005~1μmである、[1]に記載の感光性樹脂組成物。
[6]ソルダーレジスト層の形成に用いられる、[1]に記載の感光性樹脂組成物。
[7][1]に記載の感光性樹脂組成物の硬化物。
[8][7]に記載の硬化物を備える、プリント配線板。
[9]ソルダーレジスト層を備えるプリント配線板の製造方法であって、[1]に記載の感光性樹脂組成物を硬化させることにより前記ソルダーレジスト層を形成する工程を含む、方法。
 本発明によれば、基板上に感光性樹脂組成物のパターンを形成した後において、基板上における不要なフィラーの残渣発生を十分に抑制することができる感光性樹脂組成物、その硬化物、および該硬化物を備えるプリント配線板を提供することができる。さらに、本発明によれば、上述したような感光性樹脂組成物の硬化物を備え、不要なフィラーの残渣発生が十分に抑制されたプリント配線板の製造方法を提供することができる。
[感光性樹脂組成物]
 本発明の感光性樹脂組成物は、カルボキシル基含有樹脂、光重合開始剤および無機フィラーを必須成分として含み、無機フィラーが、親水性基を有する表面処理フィラー(以下、単に「親水性表面処理フィラー」とも言う。)を含むことを特徴とする。本発明の感光性樹脂組成物は、無機フィラーとして親水性表面処理フィラーを含むことにより、基板上に本発明の感光性樹脂組成物のパターンを形成した後において、基板上、具体的には基板上に形成された導電体(銅板)上における不要なフィラーの残渣発生を十分に抑制することができる。
 以下、本発明の感光性樹脂組成物の各成分について詳細に説明する。
(カルボキシル基含有樹脂)
 本発明の感光性樹脂組成物において、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用いることができる。感光性樹脂組成物がカルボキシル基含有樹脂を含むことにより、感光性樹脂組成物に対しアルカリ現像性を付与することができる。特に、分子中にエチレン性不飽和二重結合を有するカルボキシル基含有樹脂が、光硬化性や耐現像性の面から好ましい。分子中のエチレン性不飽和二重結合は、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。カルボキシル基含有樹脂は、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。なお、カルボキシル基含有樹脂としてエチレン性不飽和二重結合を有しないカルボキシル基含有樹脂のみを用いる場合には、後述するような分子中に複数のエチレン性不飽和基を有する化合物、すなわち光重合性モノマーを併用することで、感光性樹脂組成物を光硬化性とする。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。
 (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官能エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸等のエチレン性不飽和二重結合を有するモノカルボン酸化合物との反応物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)上述した(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)上述した(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等の分子内に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(固形)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(固形)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)上述した(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あり、他の類似の表現についても同様である。
 カルボキシル基含有樹脂の酸価は、好ましくは30~150mgKOH/gであり、より好ましくは50~120mgKOH/gである。カルボキシル基含有樹脂の酸価が30mgKOH/g以上であることにより、感光性樹脂組成物のアルカリ現像性が良好になる。また、酸価が150mgKOH/g以下であることにより、良好なレジストパターンの描画をし易くできる。
 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、一般的に好ましくは2,000~150,000、より好ましくは5,000~100,000である。重量平均分子量が2,000以上であることにより、タックフリー性能や解像度を向上させることができる。また、重量平均分子量が150,000以下であることにより、感光性樹脂組成物の現像性や貯蔵安定性を向上させることができる。
 感光性樹脂組成物におけるカルボキシル基含有樹脂の配合量は、固形分換算で、好ましくは10~40質量%、より好ましくは20~35質量%である。カルボキシル基含有樹脂の配合量が10質量%以上であることにより、塗膜強度を向上させることができる。また、カルボキシル基含有樹脂の配合量が40質量%以下であることにより、感光性樹脂組成物の粘性が適当となり、加工性が向上する。
(光重合性モノマー)
 本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて光重合性モノマーを配合することができる。光重合性モノマーは、エチレン性不飽和二重結合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、慣用公知のポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、カーボネート(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。具体的には、2-エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート等のアルキルアクリレート類;2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート等のヒドロキシアルキルアクリレート類;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アクリレート類;N,N-ジメチルアクリルアミド、N-メチロールアクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミドなどのアクリルアミド類;N,N-ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリレート等のアミノアルキルアクリレート類;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アルキレンオキサイド付加物あるいはε-カプロラクトン付加物等の多価アクリレート類;フェノキシアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート等のフェノール類またはこれらのアルキレンオキサイド付加物等の多価アクリレート類;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等のグリシジルエーテルのアクリレート類;前記に限らず、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートジオール、水酸基末端ポリブタジエン、ポリエステルポリオール等のポリオールを直接アクリレート化、もしくは、ジイソシアネートを介してウレタンアクリレート化したアクリレート類およびメラミンアクリレート、および前記アクリレートに対応する各メタクリレート類の少なくともいずれか1種から適宜選択して用いることができる。このような光重合性モノマーは、反応性希釈剤としても用いることができる。光重合性モノマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 感光性樹脂組成物における光重合性モノマーの配合量は、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、好ましくは10~100質量部の割合である。光重合性モノマーの配合量が、10質量部以上の場合、感光性樹脂組成物の光硬化性が良好であり、活性エネルギー線照射後のアルカリ現像においてパターン形成がしやすい。一方、100質量部以下の場合、ハレーションが生じにくく良好な解像性が得られる。
 光重合性モノマーは、上述したカルボキシル基含有樹脂として特にエチレン性不飽和二重結合を有しない非感光性のカルボキシル基含有樹脂を用いる場合、感光性樹脂組成物を光硬化性とするために光重合性モノマーを併用する必要があるため、有効である。
(光重合開始剤)
 本発明の感光性樹脂組成物において、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。光重合開始剤としては、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、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-モルフォリニル)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)フェニル]-,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。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。
 感光性樹脂組成物における光重合開始剤の配合量は、オキシムエステル系光重合開始剤を除く光重合開始剤の場合、固形分換算で、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、好ましくは1~20質量部、より好ましくは2~15質量部である。配合量が1質量部以上である場合、感光性樹脂組成物の光硬化性が良好となり、被膜が剥離しにくく、耐薬品性等の被膜特性も良好となる。一方、配合量が20質量部以下である場合、アウトガスの低減効果が得られ、さらにソルダーレジスト塗膜表面での光吸収が良好となり、深部硬化性が低下しにくい。また、オキシムエステル系光重合開始剤の場合、感光性樹脂組成物におけるその配合量は、固形分換算で、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、好ましくは0.1~0.8質量部、より好ましくは0.4~0.7質量部である。配合量が0.1質量部以上である場合、感光性樹脂組成物の光硬化性が良好となり、耐熱性、耐薬品性等の被膜特性も良好となる。一方、配合量が0.8質量部以下の場合、ソルダーレジスト被膜の光吸収が良好となり、深部硬化性が低下しにくい。
 本発明の感光性樹脂組成物は、上述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、例えば、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、キサントン化合物等が挙げられる。光開始助剤または増感剤としては、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。光開始助剤または増感剤としてチオキサントン化合物を用いることにより、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、単独で光重合開始剤として用いることもできるが、好ましくは上述した光重合開始剤と組み合わせて光開始助剤または増感剤として用いられる。光開始助剤または増感剤は、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。
(熱硬化性成分)
 本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて熱硬化性成分を配合することができる。本発明で用いられる熱硬化性成分としては、イソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物、アミノ樹脂、マレイミド化合物、ベンゾオキサジン樹脂、カルボジイミド樹脂、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等の公知慣用のものが挙げられる。熱硬化性成分は、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。これらの中でも好ましい熱硬化性成分はエポキシ樹脂である。
 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、ノボラック型エポキシ樹脂、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、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、ビキシレノール型もしくはビフェノール型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、ジグリシジルフタレート樹脂、テトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂、グリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ樹脂、シクロヘキシルマレイミドとグリシジルメタアクリレートの共重合エポキシ樹脂、CTBN変性エポキシ樹脂等が挙げられる。
 エポキシ樹脂の市販品としては、例えば、三菱ケミカル株式会社製のjER(登録商標)828、806、807、YX8000、YX8034、834、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(登録商標)830、835、840、850、N-730A、N-695および日本化薬株式会社製のRE-306等が挙げられる。
 感光性樹脂組成物における熱硬化性成分の配合量は、上述したカルボキシル基含有樹脂の含有するカルボキシル基1molあたりに対し、反応する熱硬化性成分の官能基数が0.3~3.0molが好ましく、より好ましくは0.5~2.5molである。
 特に、熱硬化性成分としてエポキシ樹脂が用いられる場合、感光性樹脂組成物におけるエポキシ樹脂のエポキシ基の当量は、固形分換算で、カルボキシル基含有樹脂のカルボキシル基の当量1に対して0.3~3.0であることが好ましい。エポキシ樹脂のエポキシ基を0.3当量以上とすることで、硬化被膜におけるカルボキシル基の残渣を防止して、良好な耐熱性や耐アルカリ性、電気絶縁性等を得ることができる。一方、エポキシ樹脂のエポキシ基を3.0当量以下とすることで、低分子量の環状(チオ)エーテル基が乾燥塗膜に残ることを防止して、硬化被膜の強度等を良好に確保することができる。
(熱硬化触媒)
 本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて熱硬化触媒を配合することができる。特に、本発明の感光性樹脂組成物に上述した熱硬化性成分が配合される場合には、その熱硬化性を向上させるために、好ましくは熱硬化触媒が配合される。
 本発明で用いられ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。熱硬化触媒の市販品としては、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)等が挙げられる。熱硬化触媒は、特にこれらに限られるものではなく、エポキシ樹脂やオキセタン化合物の熱硬化触媒、もしくはエポキシ基およびオキセタニル基の少なくともいずれか1種とカルボキシル基の反応を促進するものであればよい。また、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種以上を組み合わせて用いてもよい。
 感光性樹脂組成物における熱硬化触媒の配合量は、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、好ましくは1~20質量部、より好ましくは2~15質量部である。熱硬化触媒の配合量が1質量部以上である場合、感光性樹脂組成物の硬化物が耐熱性に優れる。一方、熱硬化触媒の配合量が20質量部以下の場合、感光性樹脂組成物の保存安定性向上につながる。
(有機溶剤)
 本発明の感光性樹脂組成物には、その調製や、基板や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、例えば、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、カルビトールアセテート、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等、公知慣用の有機溶剤を用いることができる。有機溶剤は、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。
 感光性樹脂組成物における有機溶剤の配合量は、感光性樹脂組成物を構成する成分およびその量に応じ適宜変更することが好ましいが、例えば、カルボキシル基含有樹脂(固形分)100質量部に対して50~300質量部とすることができる。
 本発明において、有機溶剤の揮発乾燥は、熱風循環式乾燥炉、IR炉、ホットプレート、コンベクションオーブン等(蒸気による空気加熱方式の熱源を備えたものを用い乾燥機内の熱風を向流接触せしめる方法およびノズルより支持体に吹き付ける方式)を用いて行うことができる。
(無機フィラー)
 本発明の感光性樹脂組成物は、フィラーとして無機フィラーを含み、該無機フィラーが表面処理により表面に親水性基を有する無機フィラー、すなわち親水性表面処理無機フィラーを含む。本明細書において親水性表面処理無機フィラーとは、例えば、親水性基を有する化合物により表面処理された無機フィラーをいう。親水性表面処理無機フィラーは、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。親水性表面処理無機フィラーを感光性樹脂組成物に配合することにより、基板上に感光性樹脂組成物のパターンを形成した後において、基板上における不要なフィラーの残渣発生を十分に抑制することが可能となる。本発明において、表面処理により表面に親水性基を有するフィラーを感光性樹脂組成物に配合することにより基板上における不要なフィラーの残渣発生を十分に抑制することができる理由は定かではないが、以下のように推論できる。すなわち、通常、フィラーは現像液に対する親和性が低く分散しづらいため、現像液に分散した状態で除去されることはあまりなく、ほとんどの場合は現像液により物理的に流されることにより除去される。しかしながら、フィラーが導電体上の凹部に物理的に強く保持されているような場合(例えば、導電体上の溝部に強く挟まれているような場合)には、フィラーが現像液により物理的に流されにくく、その結果、フィラーが基板上、特に導電体上に残りやすくなる。一般的に用いられる現像液は水性であるため、フィラーを表面処理して親水性基を付与することにより、現像液に対するフィラーの親水性が向上し、分散しやすくなるため、上述したような導電体上の凹部に物理的に強く保持されているようなフィラーであっても現像液に分散させて除去することができる。その結果、表面処理により表面に親水性基を有するフィラーを含む感光性樹脂組成物を用いることによって、感光性樹脂組成物のパターン形成後において基板上における不要なフィラーの残渣発生を十分に抑制することができると考えられる。また、導電体上の凹部の大きさとの関係で、特定の範囲の粒子径を有するフィラーがその導電体上の凹部に強く保持されやすい場合がある。しかしながら、表面処理により表面に親水性基を有するフィラーを用いる場合には、そのような導電体上の凹部に物理的に強く保持されやすい粒子径を有していたとしても、その現像液に対する高い親和性、分散性により上述したように現像液に分散させて除去することができるため、感光性樹脂組成物のパターン形成後において基板上における不要なフィラーの残渣発生を十分に抑制することができると考えられる。すなわち、本発明によれば、感光性樹脂組成物のパターン形成後において基板上における不要なフィラーの残渣の有無の観点から、粒子径の制限なく無機フィラーを用いることができるというさらなる効果も奏される。
 親水性表面処理無機フィラーを構成する無機フィラー(すなわち、無機フィラー本体)としては、その表面に親水性基を有し得る無機フィラーであれば特に制限されず、従来公知の無機フィラーを用いることができる。無機フィラーとしては、例えば、硫酸バリウム、球状シリカ、ハイドロタルサイト、タルク、酸化チタン等の金属酸化物、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物が挙げられる。これらのうち、好ましくは硫酸バリウム、球状シリカ、ハイドロタルサイト、タルク、より好ましくは球状シリカが用いられる。フィラー本体は、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。
 親水性表面処理無機フィラーを構成する親水性基としては、水との間の親和性を有するものであれば特に制限されないが、従来公知の親水性基を用いることができる。親水性基としては、例えば、カルボキシル基、ヒドロキシル基、スルホン酸基、アミノ基、酸無水物等が挙げられるが、カルボキシル基、酸無水物を用いることが好ましい。親水性表面処理無機フィラーは、1種の親水性基を有していてもよく、2種以上の親水性基を有していてもよい。また、親水性表面処理がなされた2種以上の無機フィラーを組み合わせて用いる場合、それらは互いに同じ親水性基を有していてもよく、異なる親水性基を有していてもよい。なお、親水性表面処理無機フィラーは、上述した親水性基の他に、光硬化性反応基、熱硬化性反応基等の反応性官能基を有していてもよい。
 親水性表面処理無機フィラーを得るための方法、すなわち無機フィラーの表面に親水性基を付与する方法としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、親水性基を有する各種カップリング剤(例えば、シラン化合物(いわゆるシラン系カップリング剤))と無機フィラーとを結合させる(カップリング剤を介してフィラーと親水性基とを結合させる)方法等が挙げられる。なお、本明細書において、カップリング剤と無機フィラーとの「結合」とは、カップリング剤と無機フィラーとの間の化学反応を伴う結合(化学吸着)だけでなく、そのような化学反応を伴わない結合(物理吸着)のいずれも含む概念である。
 カップリング剤としては、例えば、シラン系、チタネート系、アルミネート系、ジルコアルミネート系等が挙げられる。これらのうち、好ましくはシラン系カップリング剤が用いられる。シラン系カップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、N-(2-アミノメチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アニリノプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。カップリング剤は、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。
 親水性表面処理無機フィラーが、親水性基を有するカップリング剤と無機フィラーとを結合させる方法によって得られるものである場合、その方法としては、従来公知の方法を用いることができる。具体的には、親水性基を有するカップリング剤を溶解した溶媒中に粉体の無機フィラーを分散させて(必要に応じて溶媒を除去して)両者を接触させる方法、親水性基を有するカップリング剤に粉体の無機フィラーを直接添加、混合して両者を接触させる方法等が挙げられる。また、必要に応じて、親水性基を有するカップリング剤と粉体の無機フィラーとを接触させた後に加熱する工程を含んでもよい。
 粉体の無機フィラーと接触させる親水性基を有するカップリング剤の量(カップリング剤の処理量)は、親水性基を有するカップリング剤と無機フィラーとを結合させる方法、無機フィラーの種類、親水性基の種類、カップリング剤の種類等に応じて適宜設定することができるが、無機フィラー100質量部に対して、親水性基を有するカップリング剤が、好ましくは0.1~20質量部、より好ましくは0.5~5質量部である。
 親水性表面処理無機フィラーの粒子径は特に制限されず適宜設定することができるが、例えば、上述したような導電体上の凹部の大きさとの関係で設定することができる。導電体上の凹部の大きさは様々な要因によって変動し得るが、導電体を備える基板の研磨の方法が影響する場合がある。具体的には、導電体上の凹部が化学研磨の結果として形成される場合には凹部のサイズは比較的小さくなるのに対して、凹部が物理研磨(例えば、バフ研磨、ジェットスクラブ研磨等)の結果として形成される場合には凹部のサイズは比較的大きくなる。例えば、導体上の凹部が化学研磨の結果として形成される場合、親水性表面処理無機フィラーの粒子径が0.1μm~1μmである場合にはその凹部への物理的な保持という問題が生じ得ると考えられる。しかしながら、上述したように本発明の感光性樹脂組成物は、導電体上の凹部に物理的に保持された無機フィラーであっても現像液に分散させて除去することができ、感光性樹脂組成物のパターン形成後において基板上における不要な無機フィラーの残渣発生を十分に抑制することができると考えられる。したがって、導体上の凹部が化学研磨の結果として形成される場合であっても、親水性表面処理無機フィラーの平均粒子径を、例えば0.1~1μm、0.3~1μm等とすることができる。なお、本明細書において、親水性表面処理無機フィラーの平均粒子径とは、一次粒子の粒子径だけでなく、二次粒子(凝集体)の粒子径をも含めた平均粒子径(D50)であり、レーザー回折法により測定されるD50の値である。レーザー回折法による平均粒子径(D50)の測定装置としては、マイクロトラック・ベル株式会社製のMicrotrac MT3300EXIIが挙げられる。なお、本発明における親水性表面処理無機フィラーの平均粒子径とは、感光性樹脂組成物を調整(予備撹拌、混練)する前の親水性表面処理無機フィラーの平均粒子径をいうものとする。
 親水性表面処理無機フィラーを感光性樹脂組成物に分散させる方法は特に制限されないが、例えば、感光性樹脂組成物を構成するカルボキシル基含有樹脂(または親水性表面処理無機フィラー以外の成分を混合した樹脂混合物)に親水性表面処理無機フィラーを添加し、3本ロールミル等を用いて分散させる方法、適切な溶剤に親水性表面処理無機フィラーを添加し、ジェットミル、ビーズミル、ロッキングミル等を用いて分散させた後にカルボキシル基含有樹脂(または親水性表面処理無機フィラー以外の成分を混合した樹脂混合物)に添加して混合する方法等が挙げられる。
 無機フィラーは、上述した親水性表面処理無機フィラーに加えて、非親水性の官能基(非親水性反応性基)を有する化合物による表面処理が施された無機フィラー(以下、単に「非親水性表面処理無機フィラー」とも言う。)をさらに含んでいてもよい。そのような非親水性反応性基を有する表面処理無機フィラーとしては、例えばメタクリル基等を有する化合物による表面処理を施した硫酸バリウム、球状シリカ、ハイドロタルサイト、タルク、酸化チタン等の金属酸化物、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物が挙げられる。
 非親水性表面処理無機フィラーの粒子径は特に制限されないが、例えば、平均粒子径が0.01~100μm、0.1~50μm、0.2~25μm等とすることができる。導電体上の凹部への非親水性表面処理無機フィラーの物理的な保持の低減の観点から、非親水性表面処理無機フィラーの粒子径は、好ましくは平均粒子径が0.03~1μm、より好ましくは0.03~0.3μmである。なお、非親水性表面処理無機フィラーの平均粒子径は、上述した親水性表面処理無機フィラーの平均粒子径と同様の方法により測定することができる。
 感光性樹脂組成物における親水性表面処理無機フィラーの配合量は、感光性樹脂組成物を構成する成分およびその量に応じて適宜設定することができるが、固形分換算で、上述したカルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、好ましくは60~400質量部、より好ましくは90~350質量部である。なお、無機フィラーが親水性表面処理無機フィラーに加えて上述した非親水性表面処理無機フィラーを含む場合、無機フィラーにおける親水性表面処理無機フィラーの割合は、固形分換算で、無機フィラーの総質量に対して、例えば10質量%以上100質量%未満に調整される。
(その他フィラー)
 本発明の感光性樹脂組成物は、必要に応じて上述した無機フィラー以外のフィラー(以下、「その他のフィラー」と言う。)をさらに配合することができる。その他のフィラーとしては、例えば、各種の有機フィラー等が挙げられる。その他のフィラーは、その表面に親水性基を有していてもよく、親水性基を有していなくてもよいが、表面に親水性気を有するフィラーであることが好ましい。その他のフィラーの表面に親水性基を付与する方法は特に限定されないが、例えば、上述した無機フィラーについて説明したのと同様の方法とすることができる。
 感光性樹脂組成物におけるその他のフィラーの配合量は、本発明の効果が奏される限り特に限定されないが、固形分換算で、上述したカルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、例えば1~30質量部とすることができる。
(その他の添加成分)
 本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて着色剤、光開始助剤、シアネート化合物、エラストマー、メルカプト化合物、ウレタン化触媒、チキソ化剤、密着促進剤、ブロック共重合体、連鎖移動剤、重合禁止剤、銅害防止剤、酸化防止剤、防錆剤、有機ベントナイト、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およびレベリング剤の少なくともいずれか1種、イミダゾール系、チアゾール系、トリアゾール系等のシランカップリング剤、フォスフィン酸塩、燐酸エステル誘導体、フォスファゼン化合物等のリン化合物等の難燃剤等の成分をさらに配合することができる。これらは、電子材料の分野において公知の物を用いることができる。
 本発明の感光性樹脂組成物は、液状として用いてもよく、後述するドライフィルム化して用いてもよい。また、液状として用いる場合は、1液性であってもよく、2液性以上であってもよい。
[ドライフィルム]
 本発明の感光性樹脂組成物は、第一のフィルムと、この第一のフィルム上に形成される感光性樹脂組成物からなる樹脂層とを備えたドライフィルムの形態とすることもできる。本発明における第一のフィルムとは、基板等の基材と、ドライフィルム上に形成された感光性樹脂組成物からなる層(樹脂層)側とが接するように加熱等によりラミネートして一体成形する際には、少なくとも樹脂層に接着しているものをいう。第一のフィルムはラミネート後の工程において、樹脂層から剥離しても良い。特に本発明においては露光後の工程において、樹脂層から剥離することが好ましい。ドライフィルム化に際しては、本発明の感光性樹脂組成物を上記有機溶剤で希釈して適切な粘度に調整し、コンマコーター、ブレードコーター、リップコーター、ロッドコーター、スクイズコーター、リバースコーター、トランスファロールコーター、グラビアコーター、スプレーコーター等で第一のフィルム上に均一な厚さに塗布し、通常、50~130℃の温度で1~30分間乾燥して膜を得ることができる。塗布膜厚については特に制限はないが、一般に、乾燥後の膜厚で、1~150μm、好ましくは10~60μmの範囲で適宜選択される。
 第一のフィルムとしては、公知のものであれば特に制限なく用いることができ、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート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の熱可塑性樹脂からなるフィルムを好適に用いることができる。これらの中でも、耐熱性、機械的強度、取扱性等の観点から、ポリエステルフィルムが好ましい。また、これらフィルムの積層体を第一のフィルムとして用いることもできる。
 また、上述したような熱可塑性樹脂フィルムは、機械的強度向上の観点から、一軸方向または二軸方向に延伸されたフィルムであることが好ましい。
 第一のフィルムの厚さは、特に制限されるものではないが、例えば、10μm~150μmとすることができる。
 第一のフィルム上に本発明の感光性樹脂組成物の樹脂層を形成した後、さらに、樹脂層の表面に塵が付着するのを防ぐ等の目的で、樹脂層の表面に剥離可能な第二のフィルムを積層することが好ましい。第二のフィルムとは、基板等の基材と、ドライフィルム上に形成された感光性樹脂組成物からなる層(樹脂層)側とが接するように加熱等によりラミネートして一体成形する際に、ラミネート前に樹脂層から剥離されるものをいう。剥離可能な第二のフィルムとしては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、表面処理した紙等を用いることができる。第二のフィルムは、該第二のフィルムを剥離する際の樹脂層と第一のフィルムとの接着力よりも樹脂層と第二のフィルムとの接着力がより小さいものであればよい。
 第二のフィルムの厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、10μm~150μmとすることができる。
 なお、ドライフィルムは、上記第二のフィルム上に本発明の感光性樹脂組成物を塗布、乾燥させることにより樹脂層を形成して、その表面に第一のフィルムを積層するものであってもよい。すなわち、本発明においてドライフィルムを製造する際に本発明の感光性樹脂組成物を塗布するフィルムとしては、第一のフィルムおよび第二のフィルムのいずれを用いてもよい。
(硬化物)
 本発明の硬化物は、上述した本発明の感光性樹脂組成物またはドライフィルムの樹脂層を硬化して得られるものであり、ソルダーレジスト層に求められる良好な解像性を有する。また、上述した本発明の感光性樹脂組成物は、冷熱サイクル下であっても成分の結晶化が抑制され、その組成や性質が維持されるため、そのような冷熱サイクルに晒された後に用いられる場合であっても、形成される硬化物の良好な解像性が維持される。
(プリント配線板)
 本発明のプリント配線板は、本発明の感光性樹脂組成物またはドライフィルムの樹脂層から得られる硬化物を有するものである。本発明のプリント配線板の製造方法としては、例えば、本発明の感光性樹脂組成物を、上述した有機溶剤を用いて塗布方法に適した粘度に調整して、基材上に、ディップコート法、フローコート法、ロールコート法、バーコート法、スクリーン印刷法、カーテンコート法等の方法により塗布した後、60~100℃の温度で組成物中に含まれる有機溶剤を揮発乾燥(仮乾燥)させることで、タックフリーの樹脂層を形成する。また、ドライフィルムの場合、ラミネーター等により樹脂層が基材と接触するように基材上に貼り合わせた後、第一のフィルムを剥がすことにより、基材上に樹脂層を形成する。
 プリント配線板の基材としては、あらかじめ銅等により回路形成されたプリント配線板やフレキシブルプリント配線板の他、紙フェノール、紙エポキシ、ガラス布エポキシ、ガラスポリイミド、ガラス布/不繊布エポキシ、ガラス布/紙エポキシ、合成繊維エポキシ、フッ素樹脂・ポリエチレン・ポリフェニレンエーテル,ポリフェニレンオキサイド・シアネート等を用いた高周波回路用銅張積層板等の材質を用いたもので、全てのグレード(FR-4等)の銅張積層板、その他、金属基板、ポリイミドフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、ガラス基板、セラミック基板、ウエハ板等を挙げることができる。
 ドライフィルムの基材上への貼合は、真空ラミネーター等を用いて、加圧および加熱下で行うことが好ましい。このような真空ラミネーターを用いることにより、回路形成された基板を用いた場合に、回路基板表面に凹凸があっても、ドライフィルムが回路基板に密着するため、気泡の混入がなく、また、基板表面の凹部の穴埋め性も向上する。加圧条件は、0.1~2.0MPa程度であることが好ましく、また、加熱条件は、40~120℃であることが好ましい。
 本発明の感光性樹脂組成物を塗布した後に行う揮発乾燥は、熱風循環式乾燥炉、IR炉、ホットプレート、コンベクションオーブン等(蒸気による空気加熱方式の熱源を備えたものを用いて乾燥機内の熱風を向流接触せしめる方法およびノズルより支持体に吹き付ける方式)を用いて行うことができる。
 基材上に樹脂層を形成後、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により露光し、未露光部を希アルカリ水溶液(例えば、0.3~3質量%炭酸ソーダ水溶液)により現像して硬化物のパターンを形成する。ドライフィルムの場合には、露光後、ドライフィルムから第一のフィルムを剥離して現像を行うことにより、基材上にパターニングされた硬化物を形成する。なお、特性を損なわない範囲であれば、露光前にドライフィルムから第一のフィルムを剥離して、露出した樹脂層を露光および現像しても良い。さらに、硬化物に活性エネルギー線を照射後に加熱硬化(例えば、100~220℃)、もしくは加熱硬化後に活性エネルギー線を照射、または、加熱硬化のみで最終仕上げ硬化(本硬化)させることにより、密着性、硬度等の諸特性に優れた硬化膜を形成する。一つの実施形態において、上述した露光および現像により、基板上における導電体の露出部(円形の開口部)が形成される。開口部の直径は特に限定されないが、例えば30~120μmとすることができる。
 活性エネルギー線照射に用いられる露光機としては、高圧水銀灯ランプ、超高圧水銀灯ランプ、メタルハライドランプ、水銀ショートアークランプ等を搭載し、350~450nmの範囲で紫外線を照射する装置であればよく、さらに、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)も用いることができる。直描機のランプ光源またはレーザー光源としては、最大波長が350~450nmの範囲にあるものでよい。画像形成のための露光量は膜厚等によって異なるが、一般には10~1000mJ/cm、好ましくは20~800mJ/cmの範囲内とすることができる。
 現像方法としては、ディッピング法、シャワー法、スプレー法、ブラシ法等によることができ、現像液としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、リン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア、アミン類等のアルカリ水溶液を用いることができる。
 本発明の感光性樹脂組成物の硬化にあたっては、必要に応じて、上述した活性エネルギー線照射による露光および現像の後に紫外線を照射してさらなる硬化を促進してもよく(ポストUV)、加熱して熱硬化を促進させてもよい(ポストキュア)。ポストUV、ポストキュアを行うことにより、感光性樹脂組成物の硬化物の耐熱性、耐薬品性、耐吸湿性、密着性、電気特性等の諸特性をさらに向上させることができる。ポストUVは、例えば、UVコンベア等を用いて1000mJ/cmの積算露光量でUVを照射することにより行うことができる。また、ポストキュアは、例えば、上述した各種乾燥機を用いて150℃で30分間加熱することにより行うことができる。
 以下、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、これらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例において、「部」および「%」の記載は、特に断りのない限りいずれも質量基準である。
[感光性樹脂組成物の調製]
(カルボキシル基含有樹脂の合成例)
 感光性樹脂組成物の調製前に、下記に示す手順に従って、本実施例で用いられるカルボキシル基含有樹脂を調製した。
 まず、ノボラック型クレゾール樹脂(ショーノールCRG951、OH当量:119.4、昭和電工株式会社製)119.4部、水酸化カリウム1.19部およびトルエン119.4部を、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仕込み、撹拌しつつ系内を窒素置換し、加熱昇温した。次いで、プロピレンオキシド63.8部を徐々に滴下し、125~132℃、0~4.8kg/cmで16時間反応させた。次いで、室温まで冷却し、得られた反応溶液に89%リン酸1.56部を添加、混合して水酸化カリウムを中和し、不揮発分62.1%、水酸基価182.2g/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。なお、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は、フェノール性水酸基1当量当たりアルキレンオキシドが平均1.08モル付加しているものであった。
 得られたノボラック型クレゾール樹脂のアルキレンオキシド反応溶液293.0部、アクリル酸43.2部、メタンスルホン酸11.53部、メチルハイドロキノン0.18部およびトルエン252.9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仕込み、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部の水が留出した。次いで、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部で中和し、次いで水洗いした。次いで、エバポレーターを用い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(カルビトールアセテート)118.1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。
 次いで、得られたノボラック型アクリレート樹脂溶液332.5部およびトリフェニルフォスフィン1.22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仕込み、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部を徐々に添加し、95~101℃で6時間反応させ、冷却後、固形物の酸価が88mgKOH/gであり、固形分が70.9%であるカルボキシル基含有樹脂組成物溶液を得た。なお、得られたカルボキシル基含有樹脂組成物溶液を構成するカルボキシル基含有樹脂の重量平均分子量は2,000であった。
(無機フィラーの合成例1)
 感光性樹脂組成物の調製前に、下記に示す手順に従って、本実施例で用いられる無機フィラー1を調製した。
 まず、撹拌機を備えたビーカーに、合成球状シリカ(SFP-30M、デンカ株式会社製)100g、親水性基であるカルボキシル基を有するシラン系カップリング剤(X-12-1135、信越化学工業株式会社製)4.7gおよびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート200gを仕込み、室温下で3時間撹拌した。次いで、遠心分離により固形分を分離・乾燥させて無機フィラー1を得た。なお、後述する感光性樹脂組成物の調製の際には、予め無機フィラー1とプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとを混合し、ロッキングミルで分散処理をしてから用いた。
(無機フィラーの合成例2)
 感光性樹脂組成物の調製前に、下記に示す手順に従って、本実施例で用いられる無機フィラー2を調製した。
 まず、撹拌機を備えたビーカーに、合成球状シリカ(SFP-30M、デンカ株式会社製)100g、非親水性反応性基であるメタクリル基を有するシラン系カップリング剤(KBM503、信越化学工業株式会社製)1.5gおよびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート200gを仕込み、室温下で3時間攪拌した。次いで、遠心分離により固形分を分離・乾燥させて無機フィラー2を得た。なお、後述する感光性樹脂組成物の調製の際には、予め無機フィラー2とプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとを混合し、ロッキングミルで分散処理をしてから用いた。
(無機フィラーの合成例3)
 感光性樹脂組成物の調製前に、下記に示す手順に従って、本実施例で用いられる無機フィラー3を調製した。
 まず、撹拌機を備えたビーカーに、合成球状シリカ(SFP-30M、デンカ株式会社製)100g、親水性基である無水コハク酸基を有するシラン系カップリング剤(X-12-967C、信越化学工業株式会社製)1.6gおよびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート200gを仕込み、室温下で3時間撹拌した。次いで、遠心分離により固形分を分離・乾燥させて無機フィラー3を得た。なお、後述する感光性樹脂組成物の調製の際には、予め無機フィラー3とプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとを混合し、ロッキングミルで分散処理をしてから用いた。
 下記表1に示す各成分を、同表に示す量(固形分量)で混合し、撹拌機にて予備混合した後、3本ロールミルを用いて混錬し、実施例1~3および比較例1~2の各感光性樹脂組成物を調製した。なお、表1中の各成分の詳細は以下の通りである。
 カルボキシル基含有樹脂:上述した合成例により得られたカルボキシル基含有樹脂
 熱硬化性成分1:ビフェニル型エポキシ樹脂(YX-4000、三菱ケミカル株式会社製)
 熱硬化性成分2:フェノール変性ノボラック型エポキシ樹脂(エピクロン(登録商標)N-770、DIC株式会社製)
 熱硬化触媒:メラミン
 光重合性モノマー:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)(日本化薬株式会社製)
 光重合開始剤: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
 無機フィラー1:上述した合成例1により得られたカルボキシル基を有する親水性表面処理無機フィラー(平均粒子径(D50)0.6μm)
 無機フィラー2:上述した合成例2により得られたメタクリル基を有する非親水性表面処理無機フィラー(平均粒子径(D50)0.6μm)
 無機フィラー3:上述した合成例3により得られた無水コハク酸基を有する親水性表面処理フィラー(平均粒子径(D50)0.6μm)
 無機フィラー4:表面処理されていない合成球状シリカ(平均粒子径(D50)0.6μm)(SFP-30M、デンカ株式会社製)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
表中、カルボキシル基含有樹脂の量は固形分の量である。
[不要なフィラーの残渣発生抑制の評価]
 縦150mm、横90mm、厚さ0.8mmの銅張積層板の表面に、実施例および比較例の各感光性樹脂組成物をアプリケーターで塗工し、80℃で10分間乾燥させた。次いで、直径100μmの開口部が形成されるように各感光性樹脂組成物の乾燥塗膜面に300mJ/cmで露光して各感光性樹脂組成物の乾燥塗膜を硬化させて、基板上における不要なフィラーの残渣発生抑制の評価用基板を作製した。
 各評価用基板上に形成された直径100μmの開口部に露出した導電体(銅板)上においてフィラーが残る部分の面積を、画像データを解析して測定した。次いで、開口部の面積に対するフィラー残渣部の面積の割合を算出し、各感光性樹脂組成物について、パターン形成後の基板上における不要なフィラーの残渣発生抑制を以下の評価基準に従って評価した。結果を表1に示す。
 ◎:開口部の面積に対するフィラー残渣部の面積の割合が0.03%以下であり、パターン形成後の基板上における不要なフィラーの残渣発生が十分に抑制されている。
 ○:開口部の面積に対するフィラー残渣部の面積の割合が0.03%超0.05%以下であり、パターン形成後の基板上における不要なフィラーの残渣発生が抑制されている。
 ×:開口部の面積に対するフィラー残渣部の面積の割合が0.05%超であり、パターン形成後の基板上における不要なフィラーの残渣発生が抑制されていない。
 表1に示す評価結果から、フィラーとして親水性基を有する表面処理フィラーを含む実施例の各感光性樹脂組成物は、基板上にパターン形成した後において、基板上における不要なフィラーの残渣発生を十分に抑制できることが分かる。一方、フィラーとして親水性基を有する表面処理フィラーを含まない比較例の各感光性樹脂組成物は、基板上にパターン形成した後において、基板上における不要なフィラーの残渣発生を十分に抑制できないことが分かる。

Claims (9)

  1.  カルボキシル基含有樹脂、光重合開始剤および無機フィラーを含む感光性樹脂組成物であって、
     前記無機フィラーが、親水性基を有する表面処理フィラーを含むことを特徴とする、感光性樹脂組成物。
  2.  前記親水性基がカルボキシル基、ヒドロキシル基、スルホン酸基、アミノ基、酸無水物からなる群から選択される少なくとも1種の基を含む、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
  3.  前記親水性基がカルボキシル基、酸無水物からなる群から選択される少なくとも1種の基を含む、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
  4.  前記表面処理フィラーが、親水性基を有するシラン化合物で表面処理されている、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
  5.  前記表面処理フィラーの平均粒子径が0.005~1μmである、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
  6.  ソルダーレジスト層の形成に用いられる、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
  7.  請求項1に記載の感光性樹脂組成物の硬化物。
  8.  請求項7に記載の硬化物を備える、プリント配線板。
  9.  ソルダーレジスト層を備えるプリント配線板の製造方法であって、請求項1に記載の感光性樹脂組成物を硬化させることにより前記ソルダーレジスト層を形成する工程を含む、方法。
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