説明

ソルダーレジスト組成物、そのドライフィルム及び硬化物並びにそれらを用いたプリント配線板

【課題】高感度であり、特にダイレクト露光等に対する感度が高く、作業性良く表面硬化性、はんだ耐熱性、無電解金めっき耐性等に優れた硬化皮膜を形成できるアルカリ現像可能な感光性のソルダーレジスト組成物、そのドライフィルム及び硬化物、並びに該ドライフィルムや硬化物によりソルダーレジスト等の硬化皮膜が形成されてなるプリント配線板を提供する。
【解決手段】アルカリ溶液により現像可能な感光性のソルダーレジスト組成物は、(A)(a)スチレンもしくはスチレン誘導体と(b)(メタ)アクリル酸を必須成分とした共重合体(c)に、(メタ)アクリロイルオキシ基およびエポキシ基を有する化合物(d)を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂、(B)オキシムエステル系光重合開始剤、(C)分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物、及び(D)熱硬化性化合物を含有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、紫外線露光又はダイレクト露光による光硬化性に優れ、アルカリ水溶液により現像可能な感光性のソルダーレジスト組成物、そのドライフィルム及び硬化物、並びにそれらを用いて形成された硬化皮膜を有するプリント配線板に関する。
【背景技術】
【0002】
最近、プリント配線板用ソルダーレジストの露光において、優れた位置合わせ精度の観点から紫外線及びレーザー光等の活性エネルギー線走査露光(ダイレクト露光)が普及している。
ダイレクト露光は、フォトマスクを使用せず、配線板上のソルダーレジストを直に走査しながら画像形成するパターン露光方法であるため、ダイレクト露光に対応するソルダーレジストには非常に高感度化が要求される。しかしながら、従来公知のソルダーレジストの場合、その適正露光量が200mJ/cm以上であり、露光に非常に時間がかかるという欠点を有していた。
【0003】
このような背景から、高い光重合能力を発揮することができる感光性組成物について種々の提案がなされてきた(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。特許文献1には、感光性樹脂として、グリシジルメタアクリレートとメチルメタアクリレートの共重合物等のエポキシ基含有ポリマーにアクリル酸を付加し、さらに酸無水物を付加させ、生じたカルボキシル基に4−ヒドロキシブチルグリシジルアクリレートを反応させた感光性樹脂が例示されているが、これらの感光性樹脂は主鎖に対して側鎖の分子が非常に長く、さらに分岐しているため指触乾燥性が極めて悪いという欠点があった。これに対し、特許文献2には、感光性樹脂として、スチレン誘導体、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリレートの共重合物にグリシジルメタアクリレートを反応させたカルボキシル基含有感光性樹脂が例示されているが、指触乾燥性に優れるものの、感度の上昇効果は充分でなく、ダイレクト露光等の超高感度が要求される用途では不充分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2004−264773号公報(特許請求の範囲、合成例)
【特許文献2】特開2003−295435号公報(特許請求の範囲、合成例)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、前記したような従来技術に鑑みなされたものであり、高感度であり、特にダイレクト露光等に対する感度が高く、作業性良く表面硬化性、はんだ耐熱性、無電解金めっき耐性等に優れた硬化皮膜を形成できるアルカリ現像可能な感光性のソルダーレジスト組成物を提供することを目的としている。
さらに本発明の目的は、このようなソルダーレジスト組成物を用いることによって得られる上記のような諸特性に優れたドライフィルム及び硬化物、並びに該ドライフィルムや硬化物によりソルダーレジスト等の硬化皮膜が形成されてなるプリント配線板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記目的を達成するために、本発明によれば、
(A)(a)スチレンもしくはスチレン誘導体と(b)(メタ)アクリル酸を必須成分とした共重合体(c)に、下記一般式(I)で表される構造を有する化合物(d)を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂、
(B)オキシムエステル系光重合開始剤、
(C)分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物、及び
(D)熱硬化性化合物
を含有することを特徴とするアルカリ溶液により現像可能な感光性のソルダーレジスト組成物が提供される。
【化1】

(式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、R
【化2】

のいずれか又はそれらの混合物を表し、r、s、tはそれぞれ独立に1〜9の整数である。)
【0007】
好適な態様においては、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)の共重合体(c)のユニット中に、スチレンもしくはスチレン誘導体(a)の部分が主鎖ユニットに対して20〜75モル%の割合で含まれている。また、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)の共重合体(c)の(b)成分はアクリル酸であることが好ましく、さらに、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)の二重結合当量は500〜1000の範囲であることが好ましい。
別の好適な態様においては、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)のほかに、さらに(A’)ノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂を含有する。
【0008】
また、本発明によれば、前記ソルダーレジスト組成物を、キャリアフィルム上に塗布・乾燥させて得られる光硬化性のドライフィルムや、前記ソルダーレジスト組成物又は該ドライフィルムを硬化させて得られる硬化物、特に銅上にて光硬化させて得られる硬化物や、パターン状に光硬化して得られる硬化物も提供される。
さらに本発明によれば、前記ソルダーレジスト組成物又はドライフィルムを、紫外線にて光硬化させた後、熱硬化して得られる硬化皮膜を有するプリント配線板も提供される。
【発明の効果】
【0009】
本発明のソルダーレジスト組成物は、感光性樹脂として、(a)スチレンもしくはスチレン誘導体と(b)(メタ)アクリル酸を必須成分とした共重合体(c)に、前記一般式(I)で表される構造を有する化合物(d)を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂(A)を用いると共に、光重合開始剤としてオキシムエステル系光重合開始剤(B)、好ましくはオキシムエステル系光重合開始剤と他の光重合開始剤を組み合わせて含有しているため、高感度であり、特にダイレクト露光等に対する感度が高く、作業性良く表面硬化性、はんだ耐熱性、無電解金めっき耐性等に優れた硬化皮膜を形成できる。また、上記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)のスチレンもしくはスチレン誘導体(c)の部分は相溶化剤として効果があるため、均一分散性に優れると共に、指触乾燥性が悪化することもない。さらに、感光性樹脂として、上記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)とノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂(A’)を組み合わせて用いた好適な態様においては、はんだ耐熱性、無電解金めっき耐性等の皮膜特性をさらに向上させることができる。
従って、本発明のソルダーレジスト組成物は、プリント配線板やフレキシブルプリント配線板のソルダーレジスト等の硬化皮膜の形成に有利に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】各種サイズの基板片面にソルダーレジストを塗布し、80℃で30分乾燥して得たソルダーレジスト皮膜を、レーザーダイレクト露光装置(オルボテック社製Paragon8000)を用いて全面露光したときの露光時間を計測し、その各露光面積に対して露光量とその露光量を照射するのに必要な時間(露光タクト)の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
前記したように、本発明のソルダーレジスト組成物の特徴は、感光性樹脂として、(a)スチレンもしくはスチレン誘導体と(b)(メタ)アクリル酸を必須成分とした共重合体(c)に、前記一般式(I)で表される構造を有する化合物(d)を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂(A)を用いると共に、光重合開始剤としてオキシムエステル系光重合開始剤(B)、好ましくはオキシムエステル系光重合開始剤と他の光重合開始剤を組み合わせて含有している点にある。
本発明者らの研究によれば、上記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)を、光重合開始剤としてのオキシムエステル系光重合開始剤(B)、好ましくはオキシムエステル系光重合開始剤と他の光重合開始剤を組み合わせて用いた場合、後述する表2に示されるように、高感度となり、特にダイレクト露光等に対する感度が高くなることを見出した。光重合開始剤として、オキシムエステル系光重合開始剤以外の他の光重合開始剤のみを用いた場合、上記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)を含有していても感度は高くならない。即ち、高感度化は、上記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)とオキシムエステル系光重合開始剤(B)を組み合わせて用いることによってはじめて達成されるものであり、このことは、従来の技術常識からは全く予測し得ない驚くべきことであった。
【0012】
以下、本発明のソルダーレジスト組成物の各構成成分について詳しく説明する。
まず、本発明のソルダーレジスト組成物で用いるカルボキシル基含有感光性樹脂(A)は、従来公知の共重合反応により合成された(a)スチレン誘導体と(b)(メタ)アクリル酸を必須成分とした共重合体(c)に、前記一般式(I)で表される構造を有する化合物(d)を反応させて得られる。この反応により、共重合体(c)中の(メタ)アクリル酸(b)由来のカルボキシル基と、前記一般式(I)で表される構造を有する化合物(d)のエポキシ基が反応し、エポキシ基が開裂して水酸基とエステル結合が生成する。この反応自体は、好ましくはエステル化触媒を用いた従来公知の反応であり(前掲特許文献1、2参照)、本発明においても従来公知の方法を適用できる。
【0013】
上記共重合体(c)中のスチレンもしくはスチレン誘導体のユニットの比率は、20〜75モル%の範囲が好ましい。さらに好ましくは、30モル%から70モル%の範囲である。
上記比率が20モル%未満の場合、指触乾燥性が悪くなることに加えて、熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂や、後述するノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂との相溶性が悪くなり、硬化後の塗膜が、国際公開WO 01/058977に記載されているような艶消しの状態になる。特に、皮膜特性をさらに向上させる点で好ましい上記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)とノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂(A’)、特にクレゾールノボラック型エポキシアクリレートに酸無水物を付加させ、さらにエポキシ基とエチレン性不飽和基を有する化合物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂(A’)を組み合わせて用いた場合、均一分散後でも共重合体に基づく樹脂成分が粒となって析出することが発生した。これは、相溶性の悪い樹脂同士を混ぜ合わした際にどちらか一方に溶剤が吸収され、もう一方が析出するというソルベントショック状態を引き起こしたものと考えられる。即ち、スチレンもしくはスチレン誘導体の存在は相溶化剤として効果があることがわかった。
一方、スチレンユニットが75モル%よりも多い場合には、アルカリ現像に必要な酸価と、二重結合当量が得られなくなるので、現像性低下や感度低下に影響がある。
【0014】
また、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)の合成に用いる前記(b)成分はアクリル酸であることが好ましい。酸成分にメタアクリル酸でなくアクリル酸を使用すると、極めて感度が上がることが明らかとなった。この酸成分は現像に対しても有効であるが、これに例えば4−ヒドロキシブチルグリシジルエーテルアクリレートなどの(d)成分が反応してエチレン性不飽和二重結合が導入されるので、感光性のユニットになる。ここで、この感光性ユニットの主鎖の部分が、メタクリル酸よりもアクリル酸の方が自由度が高く、結果として感度が高くなったと考えられる。
【0015】
さらに、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)の二重結合当量は、500〜1000の範囲であることが好ましい。これは、一般的に二重結合当量が小さい程反応基濃度が高くなるので感度が上がることがいえるが、本樹脂に関しては500未満の二重結合当量まで濃度を高めても感度が上がることがなく、逆に指触乾燥性を極端に悪くさせるだけの結果になるので好ましくない。一方、二重結合当量が1000を超えると、今度は感度が低下するだけでなく、耐現像性が低下し、表面が現像で落ちてしまい、光沢のない表面になってしまうので好ましくない。
【0016】
また、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)のスチレンもしくはスチレン誘導体ユニットの含有量を20〜75モル%の範囲にすることにより、他の樹脂との相溶性を上げることができるので、感光性樹脂の酸価を現像ができる程度に確保しようとすると、二重結合当量が大きくなり、感度が低下してしまうという従来からの相反する関係を解消することができた。
上記のような現象は容易に想像できない驚くべき結果であった。
【0017】
前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)の合成に用いるスチレンもしくはスチレン誘導体(a)としては、スチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、α―メチルスチレン、インデン、4−カルボキシスチレン、4−t−ブトキシスチレン等が挙げられる。
また、(b)成分としては、アクリル酸、メタクリル酸が挙げられるが、前記したようにアクリル酸が好ましい。酸価調節等の目的で、これら以外のスチレン誘導体と共重合可能な慣用公知の不飽和基含有化合物を共重合することも可能である。
【0018】
前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)の合成に用いる前記一般式(I)で表される構造を有する化合物(d)としては、2−ヒドロキシエチルグリシジルエーテルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルグリシジルエーテルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルグリシジルエーテルアクリレート、4−ヒドロキシブチルグリシジルエーテルアクリレート、1,4−ブタンジオールグリシジルエーテルアクリレート、ジエチレングリコールグリシジルエーテルアクリレート、トリエチレングリコールグリシジルエーテルアクリレート、ジプロピレングリコールグリシジルエーテルアクリレート、トリプロピレングリコールグリシジルエーテルアクリレート、ジテトラメチレングリコールグリシジルエーテルアクリレート、トリテトラメチレングリコールグリシジルエーテルアクリレート、ポリエチレングリコールグリシジルエーテルアクリレート、ポリプロピレングリシジルエーテルアクリレート、ポリエチレンポリプロピレングリシジルエーテルアクリレート等が挙げられる。これらの中でも好ましい化合物(d)は、4−ヒドロキシブチルグリシジルエーテルアクリレートである。グリシジルメタアクリレートのごとき、オキシメチレン基を有さないものや、メタアクリレート類は本発明で述べている感度向上の効果が得られない。
【0019】
前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)の重量平均分子量は、6,000〜500,000の範囲が好ましく、さらには8,000〜100,000の範囲が好ましい。また、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)の固形分酸価は、50〜150mgKOH/gの範囲が好ましく、60〜125mgKOH/gの範囲がさらに好ましい。
【0020】
本発明のソルダーレジスト組成物は、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)のほかに他の慣用公知のカルボキシル基含有樹脂を使用することができるが、特に皮膜特性の向上の点からノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂(A’)を組み合わせて含有することが好ましい。
ノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂(A’)としては、ノボラック構造を有し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感光性樹脂であり、下記のものが使用できる。
(1)(e)ノボラックエポキシ樹脂に(f)不飽和モノカルボン酸を反応させ、側鎖に存在する水酸基に(g)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、
(2)上記(1)のカルボキシル基含有感光性樹脂に、さらに(h)一分子中に環状エーテル基と(メタ)アクリロイル基等のエチレン性不飽和基を有する化合物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂
などが挙げられる。
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、メタクリレート及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。
【0021】
前記(1)及び(2)のカルボキシル基含有感光性樹脂の合成に用いられるノボラックエポキシ樹脂(e)としては、公知慣用の各種エポキシ樹脂、例えばビスフェノールA型ノボラックエポキシ樹脂、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、ビフェニルノボラックエポキシ樹脂などが挙げられ、これらの中でもクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が、高感度で耐熱性に優れる硬化塗膜を提供できることから好ましい。さらに、軟化点が60℃以上のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が、指触乾燥性にも優れることからより好ましい。これらのノボラックエポキシ樹脂は、単独で又は2種類以上を併用して用いることもできる。
【0022】
前記(1)及び(2)のカルボキシル基含有感光性樹脂の合成に用いられる不飽和モノカルボン酸(f)としては、アクリル酸、メタアクリル酸又はそのカプロラクトン付加物、分子中に1つのヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートの酸無水物付加物などが挙げられる。市販品としてはアロニックス(登録商標)M−5300やM−5400(以上、東亞合成(株)製)などが挙げられる。これら不飽和モノカルボン酸は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0023】
また、前記(1)及び(2)のカルボキシル基含有感光性樹脂の合成に用いられる2塩基酸無水物(g)としては、無水コハク酸、無水マレイン酸、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、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水イタコン酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸等が挙げられ、これらを単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0024】
また、前記(2)のカルボキシル基含有感光性樹脂の合成に用いられる1分子中に環状エーテル基とエチレン性不飽和基を併せ持つ化合物(h)としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、3ーヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、2ーヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、2ーヒドロキシペンチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、6ーヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレートなどのエポキシ基含有エチレン性不飽和モノマー類が挙げられ、これらを単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0025】
前記したようなノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂(A’)は、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)に対して0〜9倍重量、さらに好ましくは0.25〜4倍重量の範囲で使用することができる。ノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂(A’)を併用する効果は、指触乾燥性の向上、はんだ耐熱の向上、電気絶縁性の向上などであり、また、無電解金めっき、その他無電解のNi、Sn、Pdなどの金属めっきに対する剥がれに効果がある。
【0026】
前記のようなノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂(A’)は、バックボーン・ポリマーの側鎖に多数の遊離のカルボキシル基を有するため、希アルカリ水溶液による現像が可能になる。
また、前記ノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂(A’)の酸価は、40〜200mgKOH/gの範囲であり、より好ましくは45〜120mgKOH/gの範囲である。ノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂(A’)の酸価が40mgKOH/g未満であると、アルカリ現像が困難となり、一方、200mgKOH/gを超えると、現像液による露光部の溶解が進むために、必要以上にラインが痩せたり、場合によっては、露光部と未露光部の区別なく現像液で溶解剥離してしまい、正常なレジストパターンの描画が困難となるので好ましくない。
【0027】
また、前記ノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂(A’)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、さらには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未満であると、タックフリー性能が劣ることがあり、露光後の塗膜の耐湿性が悪く、現像時に膜減りが生じ、解像度が大きく劣ることがある。一方、重量平均分子量が150,000を超えると、現像性が著しく悪くなることがあり、貯蔵安定性が劣ることがある。
【0028】
前記したようなカルボキシル基含有感光性樹脂(A)の配合量、及びカルボキシル基含有感光性樹脂(A)とノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂(A’)を併用する場合にはその混合物の配合量は、全組成物中に、20〜60質量%、好ましくは30〜50質量%の割合が適当である。上記範囲より少ない場合、塗膜強度が低下したりするので好ましくない。一方、上記範囲より多い場合、粘性が高くなったり、塗布性等が低下するので好ましくない。
【0029】
前記したように、本発明のソルダーレジスト組成物は、光重合開始剤としてオキシムエステル系光重合開始剤(B)、好ましくはオキシムエステル系光重合開始剤(B)と他の光重合開始剤(B’)を組み合わせて含有する。
オキシムエステル系光重合開始剤(B)としては、下記一般式(II)で表される基を有するオキシムエステル系光重合開始剤を好適に用いることができ、また、他の光重合開始剤(B’)としては、下記一般式(III)で表される基を有するα−アミノアセトフェノン系光重合開始剤(B’−1)、又は/及び下記式(IV)で表される基を有するアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(B’−2)からなる群から選択される1種以上の光重合開始剤を使用することが好ましい
【0030】
【化3】

式中、Rは、水素原子、フェニル基(炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基、若しくはハロゲン原子で置換されていてもよい)、炭素数1〜20のアルキル基(1個以上の水酸基で置換されていてもよく、アルキル鎖の中間に1個以上の酸素原子を有していてもよい)、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルカノイル基又はベンゾイル基(炭素数が1〜6のアルキル基若しくはフェニル基で置換されていてもよい)を表し、
は、フェニル基(炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基若しくはハロゲン原子で置換されていてもよい)、炭素数1〜20のアルキル基(1個以上の水酸基で置換されていてもよく、アルキル鎖の中間に1個以上の酸素原子を有していてもよい)、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルカノイル基又はベンゾイル基(炭素数が1〜6のアルキル基若しくはフェニル基で置換されていてもよい)を表し、
及びRは、それぞれ独立に、炭素数1〜12のアルキル基又はアリールアルキル基を表し、
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、又は2つが結合した環状アルキルエーテル基を表し、
及びR10は、それぞれ独立に、炭素数1〜10の直鎖状又は分岐状のアルキル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、アリール基、又はハロゲン原子、アルキル基若しくはアルコキシ基で置換されたアリール基を表し、但し、R及びR10の一方は、R−C(=O)−基(ここでRは、炭素数1〜20の炭化水素基)を表してもよい。
【0031】
前記一般式(II)で表される基を有するオキシムエステル系光重合開始剤としては、好ましくは、下記式(V)で表される2−(アセチルオキシイミノメチル)チオキサンテン−9−オン、下記一般式(VI)で表される化合物、及び下記一般式(VII)で表される化合物が挙げられる。
【化4】

【0032】
【化5】

式中、R11は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、ベンゾイル基、炭素数2〜12のアルカノイル基、炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基(アルコキシル基を構成するアルキル基の炭素数が2以上の場合、アルキル基は1個以上の水酸基で置換されていてもよく、アルキル鎖の中間に1個以上の酸素原子を有していてもよい)、又はフェノキシカルボニル基を表し、
12、R13は、それぞれ独立に、フェニル基(炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基若しくはハロゲン原子で置換されていてもよい)、炭素数1〜20のアルキル基(1個以上の水酸基で置換されていてもよく、アルキル鎖の中間に1個以上の酸素原子を有していてもよい)、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルカノイル基又はベンゾイル基(炭素数が1〜6のアルキル基若しくはフェニル基で置換されていてもよい)を表し、
14は、水素原子、フェニル基(炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基若しくはハロゲン原子で置換されていてもよい)、炭素数1〜20のアルキル基(1個以上の水酸基で置換されていてもよく、アルキル鎖の中間に1個以上の酸素原子を有していてもよい)、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルカノイル基又はベンゾイル基(炭素数が1〜6のアルキル基若しくはフェニル基で置換されていてもよい)を表す。
【0033】
【化6】

式中、R15、R16及びR21は、それぞれ独立に、炭素数1〜12のアルキル基を表し、
17、R18、R19及びR20は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、Mは、O、S又はNHを表し、p及びqは、それぞれ独立に0〜5の整数を表す。
【0034】
前記オキシムエステル系光重合開始剤の中でも、前記一般式(V)で表される2−(アセチルオキシイミノメチル)チオキサンテン−9−オン、及び式(VI)で表される化合物がより好ましい。市販品としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のCGI−325、イルガキュアーOXE01、イルガキュアーOXE02、ADEKA社製のN−1919等が挙げられる。これらのオキシムエステル系光重合開始剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0035】
前記一般式(III)で表される基を有するα−アミノアセトフェノン系光重合開始剤としては、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパノン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、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などが挙げられる。市販品としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のイルガキュアー907、イルガキュアー369、イルガキュアー379などが挙げられる。
【0036】
前記一般式(IV)で表される基を有するアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホ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−ペンチルホスフィンオキサイドなどが挙げられる。市販品としては、BASF社製のルシリンTPO、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のイルガキュアー819などが挙げられる。
【0037】
前記式(II)で表される基を有するオキシムエステル系光重合開始剤(B)の配合量は、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A又はA+A’)100質量部に対して、好ましくは0.01〜5質量部、より好ましくは0.01〜3質量部の範囲が望ましい。
また、前記したような光重合開始剤(B+B’)の配合量は、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A又はA+A’)100質量部に対して、0.01〜20質量部、好ましくは0.5〜15質量部の範囲から選ぶことができる。0.01質量部未満であると、銅上での光硬化性が不足し、塗膜が剥離したり、耐薬品性等の塗膜特性が低下するので好ましくない。一方、20質量部を超えると、光重合開始剤のソルダーレジスト塗膜表面での光吸収が激しくなり、深部硬化性が低下する傾向があるために好ましくない。
さらにオキシムエステル系光重合開始剤以外の光重合開始剤(B’)は、乾燥皮膜の指触乾燥性が悪くなるので、好ましくは10質量部以下、さらに好ましくは6質量部以下が好ましい。
【0038】
他に本発明のソルダーレジスト組成物に好適に用いることができる光重合開始剤(B’−3)、光開始助剤及び増感剤としては、ベンゾイン化合物、アセトフェノン化合物、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、キサントン化合物、及び3級アミン化合物等を挙げることができる。
【0039】
ベンゾイン化合物の具体例を挙げると、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルである。
アセトフェノン化合物の具体例を挙げると、例えば、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である。
【0040】
アントラキノン化合物の具体例を挙げると、例えば、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノンである。
チオキサントン化合物の具体例を挙げると、例えば、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である。
【0041】
ケタール化合物の具体例を挙げると、例えば、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である。
ベンゾフェノン化合物の具体例を挙げると、例えば、ベンゾフェノン、4−ベンゾイルジフェニルスルフィド、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルスルフィド、4−ベンゾイル−4’−エチルジフェニルスルフィド、4−ベンゾイル−4’−プロピルジフェニルスルフィドである。
【0042】
3級アミン化合物の具体例を挙げると、例えば、エタノールアミン化合物、ジアルキルアミノベンゼン構造を有する化合物、例えば、4,4’−ジメチルアミノベンゾフェノン(日本曹達社製ニッソキュアーMABP)、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン(保土ヶ谷化学社製EAB)などのジアルキルアミノベンゾフェノン、7−(ジエチルアミノ)−4−メチル−2H−1−ベンゾピラン−2−オン(7−(ジエチルアミノ)−4−メチルクマリン)等のジアルキルアミノ基含有クマリン化合物、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル(日本化薬社製カヤキュアーEPA)、2−ジメチルアミノ安息香酸エチル(インターナショナルバイオ−シンセエティックス社製Quantacure DMB)、4−ジメチルアミノ安息香酸(n−ブトキシ)エチル(インターナショナルバイオ−シンセエティックス社製Quantacure BEA)、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエチルエステル(日本化薬社製カヤキュアーDMBI)、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル(Van Dyk社製Esolol 507)、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン(保土ヶ谷化学社製EAB)である。
【0043】
前記した化合物の中でも、チオキサントン化合物及び3級アミン化合物が好ましい。本発明の組成物には、チオキサントン化合物が含まれることが深部硬化性の面から好ましく、中でも、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化合物が好ましい。
このようなチオキサントン化合物の配合量としては、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A又はA+A’)100質量部に対して、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下の割合である。チオキサントン化合物の配合量が多すぎると、厚膜硬化性が低下して、製品のコストアップに繋がるので、好ましくない。
【0044】
3級アミン化合物としては、ジアルキルアミノベンゼン構造を有する化合物が好ましく、中でも、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物、最大吸収波長が350〜410nmにあるジアルキルアミノ基含有クマリン化合物が特に好ましい。ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物としては、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノンが、毒性も低く好ましい。最大吸収波長が350〜410nmにあるジアルキルアミノ基含有クマリン化合物は、最大吸収波長が紫外線領域にあるため、着色が少なく、無色透明な感光性組成物はもとより、着色顔料を用い、着色顔料自体の色を反映した着色ソルダーレジスト膜を提供することが可能となる。特に、7−(ジエチルアミノ)−4−メチル−2H−1−ベンゾピラン−2−オンが波長400〜410nmのレーザー光に対して優れた増感効果を示すことから好ましい。
【0045】
このような3級アミン化合物の配合量としては、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A又はA+A’)100質量部に対して、好ましくは0.1〜20質量部、より好ましくは0.1〜10質量部の割合である。3級アミン化合物の配合量が0.1質量部未満であると、十分な増感効果を得ることができない傾向にある。一方、20質量部を超えると、3級アミン化合物による乾燥ソルダーレジスト塗膜の表面での光吸収が激しくなり、深部硬化性が低下する傾向がある。
【0046】
これらの光重合開始剤、光開始助剤及び増感剤は、単独で又は2種類以上の混合物として使用することができる。
このような光重合開始剤、光開始助剤、及び増感剤の総量は、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A又はA+A’)100質量部に対して35質量部以下となる範囲であることが好ましい。35質量部を超えると、これらの光吸収により深部硬化性が低下する傾向にある。
【0047】
本発明のソルダーレジスト組成物には、感度を向上するために連鎖移動剤として公知慣用のNフェニルグリシン類、フェノキシ酢酸類、チオフェノキシ酢酸類、メルカプトチアゾール等を用いることができる。連鎖移動剤の具体例としては、例えば、メルカプト琥珀酸、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、メチオニン、システイン、チオサリチル酸及びその誘導体等のカルボキシル基を有する連鎖移動剤;メルカプトエタノール、メルカプトプロパノール、メルカプトブタノール、メルカプトプロパンジオール、メルカプトブタンジオール、ヒドロキシベンゼンチオール及びその誘導体等の水酸基を有する連鎖移動剤;1−ブタンチオール、ブチル−3−メルカプトプロピオネート、メチル−3−メルカプトプロピオネート、2,2−(エチレンジオキシ)ジエタンチオール、エタンチオール、4−メチルベンゼンチオール、ドデシルメルカプタン、プロパンチオール、ブタンチオール、ペンタンチオール、1−オクタンチオール、シクロペンタンチオール、シクロヘキサンチオール、チオグリセロール、4,4−チオビスベンゼンチオール等が挙げられる。
【0048】
さらに、連鎖移動剤として働くメルカプト基を有する複素環化合物として、例えば、メルカプト−4−ブチロラクトン(別名:2−メルカプト−4−ブタノリド)、2−メルカプト−4−メチル−4−ブチロラクトン、2−メルカプト−4−エチル−4−ブチロラクトン、2−メルカプト−4−ブチロチオラクトン、2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−メトキシ−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−エトキシ−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−メチル−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−エチル−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−(2−メトキシ)エチル−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−(2−エトキシ)エチル−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、2−メルカプト−5−バレロラクトン、2−メルカプト−5−バレロラクタム、N−メチル−2−メルカプト−5−バレロラクタム、N−エチル−2−メルカプト−5−バレロラクタム、N−(2−メトキシ)エチル−2−メルカプト−5−バレロラクタム、N−(2−エトキシ)エチル−2−メルカプト−5−バレロラクタム及び2−メルカプト−6−ヘキサノラクタム等が挙げられる。
特に、ソルダーレジスト組成物の現像性を損なうことがない連鎖移動剤であるメルカプト基を有する複素環化合物としてメルカプトベンゾチアゾール、3−メルカプト−4−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール、5−メチル−1,3,4−チアジアゾール−2−チオール、1−フェニル−5−メルカプト−1H−テトラゾールが好ましい。これらの連鎖移動剤は、単独で又は2種以上を併用することができる。
【0049】
本発明のソルダーレジスト組成物に用いられる分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物(C)は、活性エネルギー線照射により、光硬化して、前記エチレン性不飽和基含有カルボキシル基含有樹脂(A)を、アルカリ水溶液に不溶化、又は不溶化を助けるものである。このような化合物(感光性モノマー)としては、エチレングリコール、メトキシテトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコールのジアクリレート類;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などの多価アルコール又はこれらのエチレオキサイド付加物もしくはプロピレンオキサイド付加物など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、及びこれらのフェノール類のエチレンオキサイド付加物もしくはプロピレンオキサイド付加物など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、グリセリントリ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多価アクリレート類;及びメラミンアクリレート、及び/又は上記アクリレートに対応する各メタクリレート類などが挙げられる。
【0050】
さらに、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などの多官能エポキシ樹脂に、アクリル酸を反応させたエポキシアクリレート樹脂や、さらにそのエポキシアクリレート樹脂の水酸基に、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどのヒドロキシアクリレートとイソホロンジイソシアネートなどのジイソシアネートのハーフウレタン化合物を反応させたエポキシウレタンアクリレート化合物などが、挙げられる。このようなエポキシアクリレート系樹脂は、指触乾燥性を低下させることなく、光硬化性を向上させることができる
【0051】
このような分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物(C)の配合量は、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A又はA+A’)100質量部に対して、5〜100質量部、より好ましくは、1〜70質量部の割合である。前記配合量が5質量部未満の場合、光硬化性が低下し、活性エネルギー線照射後のアルカリ現像により、パターン形成が困難となるので、好ましくない。一方、100質量部を超えた場合、アルカリ水溶液に対する溶解性が低下して、塗膜が脆くなるので、好ましくない。
【0052】
本発明のソルダーレジスト組成物は、耐熱性を付与するために、熱硬化性化合物(D)を含有する。本発明に用いられる熱硬化化合物としては、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂などのアミン樹脂、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、多官能エポキシ化合物、多官能オキセタン化合物、エピスルフィド樹脂、メラミン誘導体、カルボジイミド樹脂、ビスマレイミド、ポリオキサゾリンなどの公知慣用の熱硬化性化合物が使用できる。特に好ましいのは分子中に2個以上の環状エーテル基及び/又は環状チオエーテル基(以下、環状(チオ)エーテル基と略す)を有する熱硬化性化合物(D)である。
【0053】
このような分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性化合物(D)は、分子中に3、4又は5員環の環状エーテル基、又は環状チオエーテル基のいずれか一方又は2種類の基を2個以上有する化合物であり、例えば、分子内に少なくとも2つ以上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(D−1)、分子内に少なくとも2つ以上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(D−2)、分子内に2個以上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(D−3)などが挙げられる。
【0054】
前記多官能エポキシ化合物(D−1)としては、例えば、ジャパンエポキシレジン社製のjER828、jER834、jER1001、jER1004、大日本インキ化学工業社製のエピクロン840、エピクロン850、エピクロン1050、エピクロン2055、東都化成社製のエポトートYD−011、YD−013、YD−127、YD−128、ダウケミカル社製のD.E.R.317、D.E.R.331、D.E.R.661、D.E.R.664、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社のアラルダイド6071、アラルダイド6084、アラルダイドGY250、アラルダイドGY260、住友化学工業社製のスミ−エポキシESA−011、ESA−014、ELA−115、ELA−128、旭化成工業社製のA.E.R.330、A.E.R.331、A.E.R.661、A.E.R.664等(何れも商品名)のビスフェノールA型エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のjERYL903、大日本インキ化学工業社製のエピクロン152、エピクロン165、東都化成社製のエポトートYDB−400、YDB−500、ダウケミカル社製のD.E.R.542、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のアラルダイド8011、住友化学工業社製のスミ−エポキシESB−400、ESB−700、旭化成工業社製のA.E.R.711、A.E.R.714等(何れも商品名)のブロム化エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のjER152、jER154、ダウケミカル社製のD.E.N.431、D.E.N.438、大日本インキ化学工業社製のエピクロンN−730、エピクロンN−770、エピクロンN−865、東都化成社製のエポトートYDCN−701、YDCN−704、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のアラルダイドECN1235、アラルダイドECN1273、アラルダイドECN1299、アラルダイドXPY307、日本化薬社製のEPPN−201、EOCN−1025、EOCN−1020、EOCN−104S、RE−306、住友化学工業社製のスミ−エポキシESCN−195X、ESCN−220、旭化成工業社製のA.E.R.ECN−235、ECN−299等(何れも商品名)のノボラック型エポキシ樹脂;大日本インキ化学工業社製のエピクロン830、ジャパンエポキシレジン社製jER807、東都化成社製のエポトートYDF−170、YDF−175、YDF−2004、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のアラルダイドXPY306等(何れも商品名)のビスフェノールF型エポキシ樹脂;東都化成社製のエポトートST−2004、ST−2007、ST−3000(商品名)等の水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のjER604、東都化成社製のエポトートYH−434、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のアラルダイドMY720、住友化学工業社製のスミ−エポキシELM−120等(何れも商品名)のグリシジルアミン型エポキシ樹脂;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のアラルダイドCY−350(商品名)等のヒダントイン型エポキシ樹脂;ダイセル化学工業社製のセロキサイド2021、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のアラルダイドCY175、CY179等(何れも商品名)の脂環式エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のYL−933、ダウケミカル社製のT.E.N.、EPPN−501、EPPN−502等(何れも商品名)のトリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のYL−6056、YX−4000、YL−6121(何れも商品名)等の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又はそれらの混合物;日本化薬社製EBPS−200、旭電化工業社製EPX−30、大日本インキ化学工業社製のEXA−1514(商品名)等のビスフェノールS型エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のjER157S(商品名)等のビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のjERYL−931、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のアラルダイド163等(何れも商品名)のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のアラルダイドPT810、日産化学工業社製のTEPIC等(何れも商品名)の複素環式エポキシ樹脂;日本油脂社製ブレンマーDGT等のジグリシジルフタレート樹脂;東都化成社製ZX−1063等のテトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂;新日鉄化学社製ESN−190、ESN−360、大日本インキ化学工業社製HP−4032、EXA−4750、EXA−4700等のナフタレン基含有エポキシ樹脂;大日本インキ化学工業社製HP−7200、HP−7200H等のジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂;日本油脂社製CP−50S、CP−50M等のグリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ樹脂;さらに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;エポキシ変性のポリブタジエンゴム誘導体(例えばダイセル化学工業製PB−3600等)、CTBN変性エポキシ樹脂(例えば東都化成社製のYR−102、YR−450等)等が挙げられるが、これらに限られるものではない。これらのエポキシ樹脂は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも特にノボラック型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂又はそれらの混合物が好ましい。
【0055】
前記多官能オキセタン化合物(D−2)としては、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又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、又はシルセスキオキサンなどの水酸基を有する樹脂とのエーテル化物などが挙げられる。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なども挙げられる。
【0056】
前記分子中に2個以上の環状チオエーテル基を有する化合物(D−3)としては、例えば、ジャパンエポキシレジン社製のビスフェノールA型エピスルフィド樹脂 YL7000などが挙げられる。また、同様の合成方法を用いて、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。
【0057】
前記分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分(D)の配合量は、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A又はA+A’)のカルボキシル基1当量に対して、好ましくは0.6〜2.5当量、より好ましくは、0.8〜2.0当量となる範囲にある。分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分(D)の配合量が0.6未満である場合、ソルダーレジスト膜にカルボキシル基が残り、耐熱性、耐アルカリ性、電気絶縁性などが低下するので、好ましくない。一方、2.5当量を超える場合、低分子量の環状(チオ)エーテル基が乾燥塗膜に残存することにより、塗膜の強度などが低下するので、好ましくない。
【0058】
また、本発明のソルダーレジスト組成物には、熱硬化成分として1分子内に2個以上のイソシアネート基、又はブロック化イソシアネート基を有する化合物を加えることができる。このような1分子内に2個以上のイソシアネート基、又はブロック化イソシアネート基を有する化合物は、1分子内に2個以上のイソシアネート基を有する化合物、すなわちポリイソシアネート化合物、又は1分子内に2個以上のブロック化イソシアネート基を有する化合物、すなわちブロックイソシアネート化合物などが挙げられる。
【0059】
前記ポリイソシアネート化合物としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環式ポリイソシアネートが用いられる。芳香族ポリイソシアネートの具体例としては、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及び2,4−トリレンダイマーが挙げられる。脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、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)及びイソホロンジイソシアネートが挙げられる。脂環式ポリイソシアネートの具体例としてはビシクロヘプタントリイソシアネートが挙げられる。並びに先に挙げられたイソシアネート化合物のアダクト体、ビューレット体及びイソシアヌレート体が挙げられる。
【0060】
ブロックイソシアネート化合物に含まれるブロック化イソシアネート基は、イソシアネート基がブロック剤との反応により保護されて一時的に不活性化された基である。所定温度に加熱されたときにそのブロック剤が解離してイソシアネート基が生成する。
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が用いられる。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、イソシアヌレート型、ビウレット型、アダクト型等が挙げられる。このイソシアネート化合物としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環式ポリイソシアネートが用いられる。芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネートの具体例としては、先に例示したような化合物が挙げられる。
【0061】
イソシアネートブロック剤としては、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、クロロフェノール及びエチルフェノール等のフェノール系ブロック剤;ε−カプロラクタム、δ−パレロラクタム、γ−ブチロラクタム及びβ−プロピオラクタム等のラクタム系ブロック剤;アセト酢酸エチル及びアセチルアセトンなどの活性メチレン系ブロック剤;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アミルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ベンジルエーテル、グリコール酸メチル、グリコール酸ブチル、ジアセトンアルコール、乳酸メチル及び乳酸エチル等のアルコール系ブロック剤;ホルムアルデヒドキシム、アセトアルドキシム、アセトキシム、メチルエチルケトキシム、ジアセチルモノオキシム、シクロヘキサンオキシム等のオキシム系ブロック剤;ブチルメルカプタン、ヘキシルメルカプタン、t−ブチルメルカプタン、チオフェノール、メチルチオフェノール、エチルチオフェノール等のメルカプタン系ブロック剤;酢酸アミド、ベンズアミド等の酸アミド系ブロック剤;コハク酸イミド及びマレイン酸イミド等のイミド系ブロック剤;キシリジン、アニリン、ブチルアミン、ジブチルアミン等のアミン系ブロック剤;イミダゾール、2−エチルイミダゾール等のイミダゾール系ブロック剤;メチレンイミン及びプロピレンイミン等のイミン系ブロック剤等が挙げられる。
【0062】
ブロックイソシアネート化合物は市販のものであってもよく、例えば、スミジュールBL−3175、BL−4165、BL−1100、BL−1265、デスモジュールTPLS−2957、TPLS−2062、TPLS−2078、TPLS−2117、デスモサーム2170、デスモサーム2265(以上、住友バイエルウレタン社製、商品名)、コロネート2512、コロネート2513、コロネート2520(以上、日本ポリウレタン工業社製、商品名)、B−830、B−815、B−846、B−870、B−874、B−882(以上、三井武田ケミカル社製、商品名)、TPA−B80E、17B−60PX、E402−B80T(以上、旭化成ケミカルズ社製、商品名)等が挙げられる。なお、スミジュールBL−3175、BL−4265はブロック剤としてメチルエチルオキシムを用いて得られるものである。
【0063】
上記の1分子内に2個以上のイソシアネート基又はブロック化イソシアネート基を有する化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
このような1分子内に2個以上のイソシアネート基又はブロック化イソシアネート基を有する化合物の配合量は、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A又はA+A’)100質量部に対して、1〜100質量部、より好ましくは、2〜70質量部の割合が適当である。前記配合量が、1質量部未満の場合、十分な塗膜の強靭性が得られず、好ましくない。一方、100質量部を超えた場合、保存安定性が低下して、好ましくない。
【0064】
さらに、他の熱硬化成分として、メラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体などが挙げられる。例えば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及びメチロール尿素化合物などがある。さらに、アルコキシメチル化メラミン化合物、アルコキシメチル化ベンゾグアナミン化合物、アルコキシメチル化グリコールウリル化合物及びアルコキシメチル化尿素化合物は、それぞれの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及びメチロール尿素化合物のメチロール基をアルコキシメチル基に変換することにより得られる。このアルコキシメチル基の種類については特に限定されるものではなく、例えばメトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基等とすることができる。特に人体や環境に優しいホルマリン濃度が0.2%以下のメラミン誘導体が好ましい。
【0065】
これらの市販品としては、例えばサイメル300、同301、同303、同370、同325、同327、同701、同266、同267、同238、同1141、同272、同202、同1156、同1158、同1123、同1170、同1174、同UFR65、同300(以上、三井サイアナミッド(株)製)、ニカラックMx−750、同Mx−032、同Mx−270、同Mx−280、同Mx−290、同Mx−706、同Mx−708、同Mx−40、同Mx−31、同Ms−11、同Mw−30、同Mw−30HM、同Mw−390、同Mw−100LM、同Mw−750LM、(以上、(株)三和ケミカル製)等を挙げることができる。上記熱硬化成分は単独で又は2種以上を併用することができる。
【0066】
上記分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分(D)を使用する場合、熱硬化触媒を含有することが好ましい。そのような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;トリフェニルホスフィン等のリン化合物などが挙げられる。また、市販されているものとしては、例えば四国化成工業社製の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)、サンアプロ社製のU−CAT(登録商標)3503N、U−CAT3502T(いずれもジメチルアミンのブロックイソシアネート化合物の商品名)、DBU、DBN、U−CATSA102、U−CAT5002(いずれも二環式アミジン化合物及びその塩)などが挙げられる。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及び/又はオキセタニル基とカルボキシル基の反応を促進するものであればよく、単独で又は2種以上を混合して使用してもかまわない。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前記熱硬化触媒と併用する。
これら熱硬化触媒の配合量は、通常の量的割合で充分であり、例えばカルボキシル基含有感光性樹脂(A又はA+A’)又は熱硬化性化合物(D)100質量部に対して、好ましくは0.1〜20質量部、より好ましくは0.5〜15.0質量部である。
【0067】
本発明のソルダーレジスト組成物には、層間の密着性、又は感光性樹脂層と基材との密着性を向上させるために密着促進剤を用いることができる。具体的に例を挙げると、例えば、ベンズイミダゾール、ベンズオキサゾール、ベンズチアゾール、2−メルカプトベンズイミダゾール、2−メルカプトベンズオキサゾール、2−メルカプトベンズチアゾール、3−モルホリノメチル−1−フェニル−トリアゾール−2−チオン、5−アミノ−3−モルホリノメチル−チアゾール−2−チオン、2−メルカプト−5−メチルチオ−チアジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、アミノ基含有ベンゾトリアゾール、シランカップリング剤などがある。
【0068】
本発明のソルダーレジスト組成物は、着色剤(E)を配合することができる。着色剤としては、赤(E−1)、青(E−2)、緑(E−3)、黄(E−4)などの慣用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。但し、環境負荷低減並びに人体への影響の観点からハロゲンを含有しないことが好ましい。
【0069】
赤色着色剤(E−1):
赤色着色剤としてはモノアゾ系、ジズアゾ系、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、キナクリドン系などがあり、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 Dyers and 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: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。
ジスアゾ系:Pigment Red 37, 38, 41。
モノアゾレーキ系: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。
ベンズイミダゾロン系:Pigment Red 171、Pigment Red 175、Pigment Red 176、Pigment Red 185、Pigment Red 208。
ぺリレン系:Solvent Red 135、Solvent Red 179、Pigment Red 123、Pigment Red 149、Pigment Red 166、Pigment Red 178、Pigment Red 179、Pigment Red 190、Pigment Red 194、Pigment Red 224。
ジケトピロロピロール系:Pigment Red 254、Pigment Red 255、Pigment Red 264、Pigment Red 270、Pigment Red 272。
縮合アゾ系:Pigment Red 220、Pigment Red 144、Pigment Red 166、Pigment Red 214、Pigment Red 220、Pigment Red 221、Pigment Red 242。
アンスラキノン系:Pigment Red 168、Pigment Red 177、Pigment Red 216、Solvent Red 149、Solvent Red 150、Solvent Red 52、Solvent Red 207。
キナクリドン系:Pigment Red 122、Pigment Red 202、Pigment Red 206、Pigment Red 207、Pigment Red 209。
【0070】
青色着色剤(E−2):
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、具体的には、下記のようなものを挙げることができる:Pigment Blue 15、Pigment Blue 15:1、Pigment Blue 15:2、Pigment Blue 15:3、Pigment Blue 15:4、Pigment Blue 15:6、Pigment Blue 16、Pigment Blue 60。
染料系としては、Solvent Blue 35、Solvent Blue 63、Solvent Blue 68、Solvent Blue 70、Solvent Blue 83、Solvent Blue 87、Solvent Blue 94、Solvent Blue 97、Solvent Blue 122、Solvent Blue 136、Solvent Blue 67、Solvent Blue 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。
【0071】
緑色着色剤(E−3):
緑色着色剤としては、同様にフタロシアニン系、アントラキノン系、ペリレン系があり、具体的にはPigment Green 7、Pigment Green 36、Solvent Green 3、Solvent Green 5、Solvent Green 20、Solvent Green 28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。
【0072】
黄色着色剤(E−4):
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あり、具体的には以下のものが挙げられる。
アントラキノン系:Solvent Yellow 163、Pigment Yellow 24、Pigment Yellow 108、Pigment Yellow 193、Pigment Yellow 147、Pigment Yellow 199、Pigment Yellow 202。
イソインドリノン系:Pigment Yellow 110、Pigment Yellow 109、Pigment Yellow 139、Pigment Yellow 179、Pigment Yellow 185。
縮合アゾ系:Pigment Yellow 93、Pigment Yellow 94、Pigment Yellow 95、Pigment Yellow 128、Pigment Yellow 155、Pigment Yellow 166、Pigment Yellow 180。
ベンズイミダゾロン系:Pigment Yellow 120、Pigment Yellow 151、Pigment Yellow 154、Pigment Yellow 156、Pigment Yellow 175、Pigment Yellow 181。
モノアゾ系: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。
ジスアゾ系:Pigment Yellow 12, 13, 14, 16, 17, 55, 63, 81, 83, 87, 126, 127, 152, 170, 172, 174, 176, 188, 198。
【0073】
その他、色調を調整する目的で紫、オレンジ、茶色、黒などの着色剤を加えてもよい。
具体的に例示すれば、Pigment Violet 19、23、29、32、36、38、42、Solvent Violet 13、36、C.I.ピグメントオレンジ1、C.I.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ14、C.I.ピグメントオレンジ16、C.I.ピグメントオレンジ17、C.I.ピグメントオレンジ24、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ40、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ46、C.I.ピグメントオレンジ49、C.I.ピグメントオレンジ51、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ63、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントオレンジ71、C.I.ピグメントオレンジ73、C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25、C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック7等がある。
【0074】
前記したような着色剤(E)の配合割合は、特に制限はないが、組成物の固形分中0〜5質量%、さらに好ましくは0.01〜3質量%の割合で充分である。
【0075】
本発明のソルダーレジスト組成物は、その塗膜の物理的強度等を上げるために、必要に応じて、フィラーを配合することができる。このようなフィラーとしては、公知慣用の無機又は有機フィラーが使用できるが、特に硫酸バリウム、球状シリカ及びタルクが好ましく用いられる。さらに、白色の外観や難燃性を得るために酸化チタンや金属酸化物、水酸化アルミなどの金属水酸化物を体質顔料フィラーとしても使用することができる。フィラーの配合量は、好ましくは組成物全体量の75質量%以下、より好ましくは0.1〜60質量%の割合である。フィラーの配合量が、組成物全体量の75質量%を超えた場合、絶縁組成物の粘度が高くなり、塗布、成形性が低下したり、硬化物が脆くなるので好ましくない。
【0076】
また、これらフィラーの配合量は、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A又はA+A’)100質量部に対して、好ましくは300質量部以下、より好ましくは0.1〜300質量部、特に好ましくは、0.1〜150質量部である。前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A又はA+A’)に対するフィラーの配合割合が、300質量部を超えた場合、感光性組成物の粘度が高くなり、印刷性が低下したり、硬化物が脆くなるので好ましくない。
【0077】
本発明のソルダーレジスト組成物は、指触乾燥性の改善、ハンドリング性の改善などを目的にバインダーポリマーを使用することができる。例えばポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマー、ポリエステルウレタン系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、ポリエステルアミド系ポリマー、アクリル系ポリマー、セルロース系ポリマー、ポリ乳酸系ポリマー、フェノキシ系ポリマーなどを用いることができる。これらのバインダーポリマーは、単独で又は2種類以上の混合物として使用することができる。
【0078】
さらに本発明のソルダーレジスト組成物は、柔軟性の付与、硬化物の脆さを改善することなどを目的にエラストマーを使用することができる。例えばポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステルウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリエステルアミド系エラストマー、アクリル系エラストマー、オレフィン系エラストマーを用いることができる。また、種々の骨格を有するエポキシ樹脂の一部又は全部のエポキシ基を両末端カルボン酸変性型ブタジエン−アクリロニトリルゴムで変性した樹脂なども使用できる。更にはエポキシ含有ポリブタジエン系エラストマー、アクリル含有ポリブタジエン系エラストマー、水酸基含有ポリブタジエン系エラストマー、水酸基含有イソプレン系エラストマーなども使用することができる。これらのエラストマーは、単独で又は2種類以上の混合物として使用することができる。
【0079】
さらに、本発明のソルダーレジスト組成物は、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A又はA+A’)の合成や組成物の調製のため、又は基板やキャリアフィルムに塗布するための粘度調整のため、有機溶剤を使用することができる。
このような有機溶剤としては、ケトン類、芳香族炭化水素類、グリコールエーテル類、グリコールエーテルアセテート類、エステル類、アルコール類、脂肪族炭化水素、石油系溶剤などが挙げることができる。より具体的には、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、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールブチルエーテルアセテートなどのエステル類;エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素;石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤などである。このような有機溶剤は、単独で又は2種以上の混合物として用いられる。
【0080】
本発明のソルダーレジスト組成物には、酸化を防ぐために(1)発生したラジカルを無効化するようなラジカル捕捉剤又は/及び(2)発生した過酸化物を無害な物質に分解し、新たなラジカルが発生しないようにする過酸化物分解剤などの酸化防止剤を添加することができる。
【0081】
ラジカル捕捉剤として働く酸化防止剤としては、具体的な化合物としては、ヒドロキノン、4−t−ブチルカテコール、2−t−ブチルヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,2−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5−トリス(3’,5’−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−S−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン等のフェノール系、メタキノン、ベンゾキノン等のキノン系化合物、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−セバケート、フェノチアジン等のアミン系化合物等などが挙げられる。
【0082】
ラジカル捕捉剤は市販のものであってもよく、例えば、アデカスタブAO−30、アデカスタブAO−330、アデカスタブAO−20、アデカスタブLA−77、アデカスタブLA−57、アデカスタブLA−67、アデカスタブLA−68、アデカスタブLA−87(以上、旭電化社製、商品名)、IRGANOX1010、IRGANOX1035、IRGANOX1076、IRGANOX1135、TINUVIN 111FDL、TINUVIN 123、TINUVIN 144、TINUVIN 152、TINUVIN 292、TINUVIN 5100(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名)などが挙げられる。
【0083】
過酸化物分解剤として働く酸化防止剤としては、具体的な化合物としてトリフェニルフォスファイト等のリン系化合物、ペンタエリスリトールテトララウリルチオプロピオネート、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリル3,3’−チオジプロピオネート等の硫黄系化合物などが挙げられる。
【0084】
過酸化物分解剤は市販のものであってもよく、例えば、アデカスタブTPP(旭電化社製、商品名)、マークAO−412S(アデカ・アーガス化学社製、商品名)、スミライザーTPS(住友化学社製、商品名)などが挙げられる。
上記の酸化防止剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0085】
また、本発明のソルダーレジスト組成物には、上記酸化防止剤の他に、紫外線吸収剤を使用することができる。
紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾエート誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、シンナメート誘導体、アントラニレート誘導体、ジベンゾイルメタン誘導体などが挙げられる。ベンゾフェノン誘導体の具体的な例としては、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン及び2,4−ジヒドロキシベンゾフェノンなどが挙げられる。ベンゾエート誘導体の具体的な例としては、2−エチルヘキシルサリチレート、フェニルサリチレート、p−t−ブチルフェニルサリチレート、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート及びヘキサデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエートなどが挙げられる。ベンゾトリアゾール誘導体の具体的な例としては、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)べンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール及び2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−アミルフェニル)ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。トリアジン誘導体の具体的な例としては、ヒドロキシフェニルトリアジン、ビスエチルヘキシルオキシフェノールメトキシフェニルトリアジンなどが挙げられる。
【0086】
紫外線吸収剤としては市販のものであってもよく、例えば、TINUVIN PS、TINUVIN 99−2、TINUVIN 109、TINUVIN 384−2、TINUVIN 900、TINUVIN 928、TINUVIN 1130、TINUVIN 400、TINUVIN 405、TINUVIN 460、TINUVIN 479(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名)などが挙げられる。
上記の紫外線吸収剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができ、前記酸化防止剤と併用することで本発明のソルダーレジスト組成物より得られる成形物の安定化が図れる。
【0087】
本発明のソルダーレジスト組成物は、さらに必要に応じて、公知慣用の熱重合禁止剤、有機リン系難燃剤、微粉シリカ、有機ベントナイト、モンモリロナイト、ハイドロタルサイトなどの公知慣用のチキソ性付与剤、シリコーン系、フッ素系、高分子系などの消泡剤及び/又はレベリング剤、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、防錆剤などのような公知慣用の添加剤類を配合することができる。
【0088】
前記熱重合禁止剤は、前記重合性化合物の熱的な重合又は経時的な重合を防止するために用いることができる。熱重合禁止剤としては、例えば、4−メトキシフェノール、ハイドロキノン、アルキル又はアリール置換ハイドロキノン、t−ブチルカテコール、ピロガロール、2−ヒドロキシベンゾフェノン、4−メトキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、塩化第一銅、フェノチアジン、クロラニル、ナフチルアミン、β−ナフトール、2,6−ジ−t−ブチル−4−クレゾール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、ピリジン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、ピクリン酸、4−トルイジン、メチレンブルー、銅と有機キレート剤反応物、サリチル酸メチル、及びフェノチアジン、ニトロソ化合物、ニトロソ化合物とAlとのキレートなどが挙げられる。
【0089】
本発明のソルダーレジスト組成物は、例えば前記有機溶剤で塗布方法に適した粘度に調整し、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、バーコーター法、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、約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)させることにより、タックフリーの塗膜を形成できる。また、上記組成物をキャリアフィルム上に塗布し、乾燥させてフィルムとして巻き取ったものを基材上に張り合わせることにより、樹脂絶縁層を形成できる。その後、接触式(又は非接触方式)により、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もしくはダイレクト露光機により直接パターン露光し、未露光部を希アルカリ水溶液(例えば0.3〜3%炭酸ソーダ水溶液)により現像してレジストパターンが形成される。さらに、例えば約140〜180℃の温度に加熱して熱硬化させることにより、前記カルボキシル基含有樹脂(A又はA+A’)のカルボキシル基と、分子中に2個以上の環状エーテル基及び/又は環状チオエーテル基を有する熱硬化性化合物(D)が反応し、耐熱性、耐薬品性、耐吸湿性、密着性、電気特性などの諸特性に優れた硬化塗膜を形成することができる。
【0090】
上記基材としては、予め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−フェノール樹脂、紙−エポキシ樹脂、ガラス布−エポキシ樹脂、ガラス−ポリイミド、ガラス布/不繊布−エポキシ樹脂、ガラス布/紙−エポキシ樹脂、合成繊維−エポキシ樹脂、フッ素樹脂・ポリエチレン・PPO・シアネートエステル等の複合材を用いた全てのグレード(FR−4等)の銅張積層板、ポリイミドフィルム、PETフィルム、ガラス基板、セラミック基板、ウエハ板等を用いることができる。
【0091】
本発明のソルダーレジスト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など(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及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。
【0092】
以下のように本発明のソルダーレジスト組成物を塗布し、揮発乾燥した後、得られた塗膜に対し、露光(活性エネルギー線の照射)を行う。塗膜は、露光部(活性エネルギー線により照射された部分)が硬化する。
【0093】
上記活性エネルギー線照射に用いられる露光機としては、高圧水銀灯もしくはメタルハライドランプを装着した紫外線露光装置もしくは直接描画装置(例えばコンピューターからのCADデータにより直接活性エネルギー線で画像を描くダイレクトイメージング装置)を用いることができる。活性エネルギー線としては、最大波長が350〜410nmの範囲にある光を用いていれば高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ガスレーザー、固体レーザー、半導体レーザーのどれでもよい。また、その露光量は膜厚等によって異なるが、一般には5〜200mJ/cm、好ましくは5〜100mJ/cm、さらに好ましくは5〜50mJ/cmの範囲内とすることができる。上記直接描画装置としては、例えば日本オルボテック社製、ペンタックス社製等のものを使用することができ、最大波長が350〜410nmの活性エネルギー線光を発振する装置であればいずれの装置を用いてもよい。
【0094】
前記現像方法としては、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、アミン類などのアルカリ水溶液が使用できる。
【0095】
本発明のソルダーレジスト組成物は、液状で直接基材に塗布する方法以外にも、予めポリエチレンテレフタレート等のフィルムにソルダーレジストを塗布・乾燥して形成したソルダーレジスト層を有するドライフィルムの形態で使用することもできる。本発明のソルダーレジスト組成物をドライフィルムとして使用する場合を以下に示す。
【0096】
ドライフィルムは、キャリアフィルムと、ソルダーレジスト層と、必要に応じて用いられる剥離可能なカバーフィルムとが、この順序に積層された構造を有するものである。ソルダーレジスト層は、前記ソルダーレジスト組成物をキャリアフィルム又はカバーフィルムに塗布・乾燥して得られる層である。キャリアフィルムにソルダーレジスト層を形成した後に、カバーフィルムをその上に積層するか、カバーフィルムにソルダーレジスト層を形成し、この積層体をキャリアフィルムに積層すればドライフィルムが得られる。
【0097】
キャリアフィルムとしては、2〜150μmの厚みのポリエステルフィルム等の熱可塑性フィルムが用いられる。
ソルダーレジスト層は、前記ソルダーレジスト組成物をブレードコーター、リップコーター、コンマコーター、フィルムコーター等でキャリアフィルム又はカバーフィルムに10〜150μmの厚さで均一に塗布し乾燥して形成される。
カバーフィルムとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等を使用することができるが、ソルダーレジスト層との接着力が、キャリアフィルムよりも小さいものが良い。
【0098】
ドライフィルムを用いてプリント配線板上に保護膜(永久保護膜)を作製するには、カバーフィルムを剥がし、ソルダーレジスト層と回路形成された基材を重ね、ラミネーター等を用いて張り合わせ、回路形成された基材上にソルダーレジスト層を形成する。形成されたソルダーレジスト層に対し、前記と同様に露光、現像、加熱硬化すれば、硬化塗膜を形成することができる。キャリアフィルムは、露光前又は露光後のいずれかに剥離すればよい。
【実施例】
【0099】
以下、実施例及び比較例を示して本発明についてさらに具体的に説明するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施をすることは全て本発明の技術的範囲に包含される。なお、以下の説明では特に断らない限り、「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を表す。
また、以下の各合成例で合成した化合物の分析では、粘度の測定には東機産業(株)製BM型粘度計を用い、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)による重量平均分子量の測定は、カラムに東ソー株式会社製TSKgel G7000HXL+TSKgel GMHXL × 2本 + TSKgel G2500HXLを用い、THF(テトラヒドロフラン)溶離液、40℃、流速0.5ml/minの条件で測定した。また、酸価は、JIS−K0070に記載された中和滴定法に準拠して測定した。
【0100】
合成例1
攪拌機と冷却管を備えた2000mlのフラスコに、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル590.9gを入れ、窒素気流下で90℃に加熱した。スチレン352g、アクリル酸198g、ジメチル2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(和光純薬工業(株)製:V−601)33gを混合溶解したものを、4時間かけてフラスコに滴下した。滴下終了後、フラスコを95℃に昇温し、4時間保持した。一旦、フラスコを室温まで冷却した後、トリフェニルホスフィン5.5g、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル0.83g、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル297gを加え、よく攪拌混合した後、1時間かけて90℃まで昇温し、さらに90〜95℃で12時間反応を行い、二重結合当量571(計算値)の褐色の粘性液体(以下、ワニス(I)という)を得た。このワニス(I)を分析したところ、粘度480Pa・s/25℃、GPCにより測定した重量平均分子量37,500、固形分酸価82.8mgKOH/gであった。
【0101】
合成例2
攪拌機と冷却管を備えた2000mlのフラスコに、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル590.9gを入れ、窒素気流下で90℃に加熱した。スチレン332.8g、アクリル酸104.5g、メタクリル酸112.8g、ジメチル2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(和光純薬工業(株)製:V−601)33gを混合溶解したものを、4時間かけてフラスコに滴下した。滴下終了後、フラスコを95℃に昇温し、4時間保持した。一旦、フラスコを室温まで冷却した後、トリフェニルホスフィン5.5g、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル0.83g、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル297gを加え、よく攪拌混合した後、1時間かけて90℃まで昇温し、さらに90〜95℃で12時間反応を行い、二重結合当量571(計算値)の褐色の粘性液体(以下、ワニス(II)という)を得た。このワニス(II)を分析したところ、粘度95.0Pa・s/25℃、GPCにより測定した重量平均分子量39,000、固形分酸価84.68mgKOH/gであった。
【0102】
合成例3
攪拌機と冷却管を備えた2000mlのフラスコに、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル635.0gを入れ、窒素気流下で90℃に加熱した。次いで、スチレン247.5g、アクリル酸247.5g、メチルメタクリレート55.0g、ジメチル2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(和光純薬工業(株)製:V−601)33.0gを混合溶解したものを、4時間かけてフラスコに滴下した。滴下終了後、フラスコを95℃に昇温し、4時間保持した。一旦、フラスコを室温まで冷却した後、トリフェニルホスフィン5.5g、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル0.83g、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル363.0gを加え、よく攪拌混合した後、1時間かけて90℃まで昇温し、さらに90〜95℃で12時間反応を行い、二重結合当量504(計算値)の褐色の粘性液体(以下、ワニス(III)という)を得た。このワニス(III)を分析したところ、粘度132.0Pa・s/25℃、GPCにより測定した重量平均分子量32,000、固形分酸価105.7mgKOH/gであった。
【0103】
合成例4
攪拌機と冷却管を備えた2000mlのフラスコに、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル760.9gを入れ、窒素気流下で90℃に加熱した。次いで、スチレン157.5g、メタクリル酸292.5g、ジメチル2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(和光純薬工業(株)製:V−601)67.5gを混合溶解したものを、4時間かけてフラスコに滴下した。滴下終了後、フラスコを95℃に昇温し、4時間保持した。一旦、フラスコを室温まで冷却した後、トリフェニルホスフィン4.5g、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル2.25g、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル369gを加え、よく攪拌混合した後、1時間かけて90℃まで昇温し、さらに90〜95℃で12時間反応を行い、二重結合当量502(計算値)の褐色の粘性液体(以下、ワニス(IV)という)を得た。このワニス(IV)を分析したところ、粘度280Pa・s/25℃、GPCにより測定した重量平均分子量24,500、固形分酸価103.5mgKOH/gであった。
【0104】
合成例5
攪拌機と冷却管を備えた2000mlのフラスコに、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル592.0gを入れ、窒素気流下で90℃に加熱した。次いで、スチレン225.0g、アクリル酸135.0g、メチルメタクリレート90.0g、ジメチル2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(和光純薬工業(株)製:V−601)54.0gを混合溶解したものを、4時間かけてフラスコに滴下した。滴下終了後、フラスコを95℃に昇温し、4時間保持した。一旦、フラスコを室温まで冷却した後、トリフェニルホスフィン4.5g、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル2.25g、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル130.5gを加え、よく攪拌混合した後、1時間かけて90℃まで昇温し、さらに90〜95℃で12時間反応を行い、二重結合当量891(計算値)の褐色の粘性液体(以下、ワニス(V)という)を得た。このワニス(V)を分析したところ、粘度220Pa・s/25℃、GPCにより測定した重量平均分子量21,500、固形分酸価111.4mgKOH/gであった。
【0105】
合成例6
攪拌機と冷却管を備えた2000mlのフラスコに、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル532.2gとスチレン40gを入れ、窒素気流下で90℃に加熱した。次いで、スチレン356g、アクリル酸154g、ジメチル2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(和光純薬工業(株)製:V−601)33.0gを混合溶解したものを、4時間かけてフラスコに滴下した。滴下終了後、フラスコを95℃に昇温し、4時間保持した。一旦、フラスコを室温まで冷却した後、トリフェニルホスフィン5.5g、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル0.83g、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル209gを加え、よく攪拌混合した後、1時間かけて90℃まで昇温し、さらに90〜95℃で12時間反応を行い、二重結合当量727(計算値)の褐色の粘性液体(以下、ワニス(VI)という)を得た。このワニス(VI)を分析したところ、粘度220Pa・s/25℃、GPCにより測定した重量平均分子量26,400、固形分酸価82.0mgKOH/gであった。
【0106】
比較合成例1
攪拌機と冷却管を備えた2000mlのフラスコに、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル650gを入れ、窒素気流下で90℃に加熱した。次いで、メタクリル酸メチル198g、メタクリル酸352g、ジメチル2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(和光純薬工業(株)製:V−601)22.0gを混合溶解したものを、4時間かけてフラスコに滴下した。滴下終了後、フラスコを95℃に昇温し、4時間保持した。一旦、フラスコを室温まで冷却した後、トリフェニルホスフィン5.5g、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル0.83g、グリシジルメタクリレート374gを加え、よく攪拌混合した後、1時間かけて90℃まで昇温し、さらに90〜95℃で12時間反応を行い、二重結合当量351(計算値)の褐色の粘性液体(以下、ワニス(VII)という)を得た。このワニス(VII)を分析したところ、粘度720Pa・s/25℃、GPCにより測定した重量平均分子量24,200、固形分酸価92.0mgKOH/gであった。
【0107】
比較合成例2
攪拌機と冷却管を備えた2000mlのフラスコに、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル872gを入れ、窒素気流下で90℃に加熱した。次いで、スチレン150g、アクリル酸350g、ジメチル2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(和光純薬工業(株)製:V−601)60gを混合溶解したものを、4時間かけてフラスコに滴下した。滴下終了後、フラスコを95℃に昇温し、4時間保持した。一旦、フラスコを室温まで冷却した後、トリフェニルホスフィン5.5g、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル0.83g、グリシジルメタクリレート500gを加え、よく攪拌混合した後、1時間かけて90℃まで昇温、さらに90〜95℃で12時間反応を行い、二重結合当量284(計算値)の褐色の粘性液体(以下、ワニス(VIII)という)を得た。ワニス(VIII)を分析したところ、粘度20.3Pa・s/25℃、GPCにより測定した重量平均分子量29,000、固形分酸価91.0mgKOH/gであった。
【0108】
前記各合成例におけるモノマー成分の配合比及び得られたカルボキシル基含有感光性樹脂の二重結合当量(計算値)を表1にまとめて示す。
【表1】

【0109】
実施例1〜11及び比較例1〜5
上記各合成例で合成した樹脂溶液を用い、表2又は表3に示す種々の成分とともに表2又は表3に示す割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルで混練し、ソルダーレジスト用感光性樹脂組成物を調製した。ここで、得られた感光性樹脂組成物の分散度をエリクセン社製グラインドメータによる粒度測定にて評価したところ、15μm以下であった。
【0110】
【表2】

【0111】
【表3】

【0112】
性能評価:
<最適露光量>
前記各実施例及び比較例のソルダーレジスト用感光性樹脂組成物を、銅厚35μmの回路パターン基板をバフロール研磨後、水洗し、乾燥してからスクリーン印刷法により全面に塗布し、80℃の熱風循環式乾燥炉で60分間乾燥させた。乾燥後、高圧水銀灯搭載の露光装置(水銀ショートアークランプ搭載ORC社製露光機)、高圧水銀灯ランプを搭載した直描露光機(超高圧水銀灯ランプ搭載直描露光機、大日本スクリーン社製Marculex)、又は最大波長355nmの半導体レーザーを搭載した直接描画装置(オルボテック社製Paragon8000)を用いてステップタブレット(Kodak No.2)を介して露光し、現像(30℃、0.2MPa、1wt%NaCO水溶液)を60秒行った際に残存するステップタブレットのパターンが7段の時を最適露光量とした。
【0113】
<指触乾燥性>
上記各実施例及び比較例の組成物を、パターン形成された銅箔基板上にスクリーン印刷で全面塗布し、80℃で20分乾燥し、室温まで放冷した。この基板にPET製ネガフィルムを当て、ORC社製HMW680−GW20で1分間減圧条件下で圧着させ、その後ネガフィルムを剥がしたときのフィルムの張り付き状態を評価した。
○:フィルムは抵抗無く剥がれる。
△:フィルムは剥がれるが塗膜に跡が少しついている。
×:フィルムを剥がすときに抵抗があり、塗膜に跡がはっきりとついている。
【0114】
<最大現像ライフ>
各実施例及び比較例の組成物を、パターン形成された銅箔基板上にスクリーン印刷で全面塗布し、80℃で乾燥し、20分から80分まで10分おきに基板を取り出し、室温まで放冷した。この基板に30℃の1wt%NaCO水溶液をスプレー圧0.2MPaの条件で60秒間現像を行い、残渣が残らない最大許容乾燥時間を最大現像ライフとした。
【0115】
特性試験:
上記各実施例及び比較例の組成物を、パターン形成された銅箔基板上にスクリーン印刷で全面塗布し、室温まで放冷した。この基板に最大波長355nmの半導体レーザーを搭載した直接描画装置(オルボテック社製Paragon8000)を用いて最適露光量でソルダーレジストパターンを露光し、30℃の1wt%NaCO水溶液をスプレー圧0.2MPaの条件で60秒間現像を行い、レジストパターンを得た。この基板を、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、150℃で60分加熱して硬化した。得られたプリント基板(評価基板)に対して以下のように特性を評価した。
【0116】
<はんだ耐熱性>
ロジン系フラックスを塗布した評価基板を、予め260℃に設定したはんだ槽に浸漬し、変性アルコールでフラックスを洗浄した後、目視によるレジスト層の膨れ・剥がれについて評価した。判定基準は以下のとおりである。
◎:10秒間浸漬を6回以上繰り返しても剥がれが認められない。
○:10秒間浸漬を3回以上繰り返しても剥がれが認められない。
△:10秒間浸漬を3回以上繰り返すと少し剥がれる。
×:10秒間浸漬を3回以内にレジスト層に膨れ、剥がれがある。
【0117】
<無電解金めっき耐性>
市販品の無電解ニッケルめっき浴及び無電解金めっき浴を用いて、ニッケル0.5μm、金0.03μmの条件でめっきを行い、テープピーリングにより、レジスト層の剥がれの有無やめっきのしみ込みの有無を評価した後、テープピーリングによりレジスト層の剥がれの有無を評価した。判定基準は以下のとおりである。
◎:染み込み、剥がれが見られない。
○:めっき後に少し染み込みが確認されるが、テープピール後は剥がれない。
△:めっき後にほんの僅かしみ込みが見られ、テープピール後に剥がれも見られる。
×:めっき後に剥がれが有る。
【0118】
<電気絶縁特性>
評価基板にIPCB−25のクシ型電極Bクーポンを用いた。このクシ型電極にDC100Vのバイアス電圧を印加し、85℃、85%R.H.の恒温恒湿槽にて1,000時間後のマイグレーションの有無を確認した。判定基準は以下のとおりである。
◎:全く変化が認められないもの。
○:ごく僅かに変化したもの。
△:変色が見られる。
×:マイグレーションが発生しているもの。
【0119】
前記各特性試験の結果を表4及び表5に示す。
【表4】

【0120】
【表5】

【0121】
前記表4及び表5に示されている符号に関して、以下に説明する。
*1:355nmレーザー直描露光装置(オルボテック社製Paragon8000:レーザーパワー4W;解像度0.125mil)を使用したが、その露光スピードは500mm×600mm(プリント配線板製造において一般的なサイズ)の配線板片面を露光するのに図1に示す露光時間が必要であり、常識的には約100mJ/cm以下の露光量で露光できないと生産性が著しく劣るといえる(図1参照)。尚、高圧水銀灯を搭載したフォトマスクを使用する汎用(直描でない)露光機の場合、装置にも依存するが、500mm×500mmの基板を片面露光するのに300mJ/cm程度であれば30秒から2分以内である。
*2:最適露光量の指標であるステップタブレット7段の値は得られたが、現像後に、ソルダーレジスト皮膜表面が現像により全面若しくは部分的に溶解していた。(現像食われ現象が生じていた。)
*3:製造直後は問題がなかったが、徐々に組成物が分離して1mm以下の粒が発生してきた。作製した基板は光沢が無く、表面に凹凸が生成されていた。
【0122】
上記表4に示される結果から明らかなように、本発明の実施例1〜11の場合、いずれも高感度であり、特にダイレクト露光に対する感度が高く、はんだ耐熱性や無電解金めっき耐性等の特性においても優れていた。その中でも、主鎖骨格がスチレンとアクリル酸の共重合で作製されたカルボキシル基含有感光性樹脂(A)を用いた実施例1、3、5,6の場合に特に感度が高かった。また、アクリル酸からメタクリル酸に変更するに従い(実施例1→実施例2→実施例4)、感度が低下する傾向が見られた。4−ヒドロキシブチルグリシジルアクリレートの付加量、特に二重結合当量で表すと500から1000の範囲では感度的な変化は見られなかったが、二重結合当量が大きくなるに従い指触乾燥性が向上した。二重結合当量が大きくなるにもかかわらず感度の低下が無いということは、驚くべき結果であった。尚、指触乾燥性の評価において、△はソルダーレジストとして使用可能なレベルである。また、本発明のカルボキシル基含有感光性樹脂(A)をノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂(A’)と併用した場合(実施例7〜11)、本発明のカルボキシル基含有感光性樹脂(A)のみを用いた場合(実施例1〜6)に比べて感度が若干低下するものの、指触乾燥性、はんだ耐熱性に向上が見られた。特にノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂にグリシジルメタクリレートを付加させ、二重結合当量を小さくさせたものが、より効果的であり、指触乾燥性、はんだ耐熱性に限らず無電解金めっき耐性も向上した。
【0123】
これに対し、表5に示される結果から明らかなように、比較例1のように本発明の前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)を用い、オキシムエステル系光重合開始剤(B)を用いない場合には、充分な感度を得るために他の光重合開始剤(B’)をより多く配合したにもかかわらず、感度が低く、さらにはレーザー露光装置及び直描露光装置による露光では現像後に表面が溶解している現象が確認され、結果として、無電解金めっき耐性、電気絶縁特性が悪化した。また、比較例1は指触乾燥性が極めて悪い結果となった。これは、他の光重合開始剤(B’)を多量に使用したために、それが乾燥塗膜中で塗膜の可塑剤として働いたためと考えられる。
【0124】
また、比較例2では感光性樹脂としてスチレン誘導体を用いない共重合樹脂を用いたが、感度が悪く、さらにレーザー露光では現像で塗膜表面の溶解も確認された。そして、無電解金めっき耐性が得られず、さらに電気絶縁特性の試験でも変色が確認された。
【0125】
比較例3の場合、感光性樹脂の合成にスチレンを用いているにもかかわらず、グリシジルメタアクリレートの付加による樹脂であるため、二重結合当量を小さくしたにもかかわらず、比較例2と同様にレーザー露光では現像で塗膜表面の溶解も確認された。そして、無電解金めっき耐性が得られず、さらに電気絶縁特性の試験でも変色が確認された。
【0126】
比較例4の場合、感光性樹脂の合成にスチレン誘導体を用いないカルボキシル基含有樹脂を用い、ノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂(A’)と併用したが、該カルボキシル基含有感光性樹脂(A’)や使用しているエポキシ樹脂との相溶性が悪いために、粒が発生しており、その粒が原因で無電解金めっき耐性試験において剥がれが生じ、電気絶縁特性の試験でも変色が確認された。また、塗膜の外観に無数の凹凸が存在しており、それは外観不良のレベルであった。
【0127】
本発明の前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)を含有せず、ノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂(A’)のみを用いた比較例5の場合、オキシムエステル系光重合開始剤(B)と他の光重合開始剤(B’)を組み合わせて用いたにもかかわらず感度が低く、レーザー露光機、直描露光機ともに表面の溶解が確認され、無電解金めっき耐性と電気絶縁特性が悪かった。
【0128】
尚、感光性樹脂として、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)のみを用いた実施例1〜6と、前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)とノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂(A’)とを組み合わせて用いた実施例7〜11を対比すれば明らかなように、これら2種のカルボキシル基含有感光性樹脂を併用することにより、さらにはんだ耐熱性や無電解金めっき耐性等の特性が向上することがわかる。
【0129】
<ドライフィルム作製>
実施例1のソルダーレジスト用感光性樹脂組成物をメチルエチルケトンで適宜希釈した後、アプリケーターを用いて、乾燥後の膜厚が20μmになるようにPETフィルム(東レ(株)製FB−50:16μm)に塗布し、80℃で30分乾燥させドライフィルムを得た。
【0130】
<基板作製>
次に回路形成された基板をバフ研磨した後、上記方法にて作製したドライフィルムを真空ラミネーター((株)名機製作所製MVLP−500)を用いて加圧度:0.8MPa、70℃、1分、真空度:133.3Paの条件で加熱ラミネートして、未露光のソルダーレジスト層を有する基板(未露光の基板)を得た。
得られた基板を前記最適露光量の評価を行ったところ、最大波長355nmの半導体レーザーを搭載した直接描画装置では20mJ/cm、高圧水銀灯ランプを搭載した直描露光機及び高圧水銀灯搭載の露光装置では10mJ/cmであった。同様にはんだ耐熱性、無電解金めっき耐性について評価したが、結果は両方とも○の結果であった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)(a)スチレンもしくはスチレン誘導体と(b)(メタ)アクリル酸を必須成分とした共重合体(c)に、下記一般式(I)で表される構造を有する化合物(d)を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂、
(B)オキシムエステル系光重合開始剤、
(C)分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物、及び
(D)熱硬化性化合物
を含有することを特徴とするアルカリ溶液により現像可能な感光性のソルダーレジスト組成物。
【化1】

(式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、R
【化2】

のいずれか又はそれらの混合物を表し、r、s、tはそれぞれ独立に1〜9の整数である。)
【請求項2】
前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)の共重合体(c)のユニット中に、スチレンもしくはスチレン誘導体(a)の部分が主鎖ユニットに対して20〜75モル%の割合で含まれていることを特徴とする請求項1に記載のソルダーレジスト組成物。
【請求項3】
前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)の共重合体(c)の(b)成分がアクリル酸であることを特徴とする請求項1又は2に記載のソルダーレジスト組成物。
【請求項4】
前記カルボキシル基含有感光性樹脂(A)の二重結合当量が500〜1000の範囲であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のソルダーレジスト組成物。
【請求項5】
さらに(A’)ノボラック構造を有するカルボキシル基含有感光性樹脂を含有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のソルダーレジスト組成物。
【請求項6】
前記請求項1乃至5のいずれか一項に記載のソルダーレジスト組成物を、キャリアフィルムに塗布・乾燥して得られるドライフィルム。
【請求項7】
前記請求項1乃至5のいずれか一項に記載のソルダーレジスト組成物、又は前記請求項6に記載のドライフィルムを、光硬化して得られる硬化物。
【請求項8】
前記請求項1乃至5のいずれか一項に記載のソルダーレジスト組成物、又は前記請求項6に記載のドライフィルムを、紫外線にて光硬化させた後、熱硬化して得られる硬化皮膜を有するプリント配線板。

【図1】
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【公開番号】特開2011−59613(P2011−59613A)
【公開日】平成23年3月24日(2011.3.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−212279(P2009−212279)
【出願日】平成21年9月14日(2009.9.14)
【出願人】(591021305)太陽ホールディングス株式会社 (327)
【出願人】(000202350)綜研化学株式会社 (135)
【Fターム(参考)】