説明

感光性エレメント

【課題】薄膜の感光性樹脂組成物からなる層を備える感光性エレメントにおいて、レジストの微小な欠損を十分に低減したレジストパターンを形成可能である感光性エレメントを提供すること。
【解決手段】支持フィルム10と、該支持フィルム10上に形成された感光性樹脂組成物からなる層(感光層)20とを備える感光性エレメント1であって、支持フィルム10のヘーズが0.01〜2.0%であり、かつ該支持フィルム10中に含まれる直径5μm以上の粒子及び凝集物の総数が5個/mm以下であり、感光層20が、(A)バインダーポリマー、(B)エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物及び(C)光重合開始剤を含有し、かつ、感光層20の厚さが3〜30μmである感光性エレメント1。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、感光性エレメントに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、プリント配線板の製造分野及び金属の精密加工分野において、エッチング、めっき等に用いられるレジスト材料としては、感光性樹脂組成物からなる層(以下、「感光層」という)、支持フィルム及び保護フィルムで構成される感光性エレメントが広く用いられている。
【0003】
プリント配線板は、例えば下記のようにして製造される。まず、感光性エレメントの保護フィルムを感光層から剥離した後、回路形成用基板の導電膜上に感光層をラミネートする。次いで、感光層にパターン露光を施した後、未露光部分を現像液で除去し、レジストパターンを形成する。そして、このレジストパターンに基づいて、導電膜をパターンニングすることによって、プリント配線板が形成される。
【0004】
この未露光部分の除去に用いられる現像液としては、炭酸水素ナトリウム溶液等のアルカリ現像型が主に用いられている。現像液は、通常、ある程度感光層を溶解する能力があればよく、現像時には感光層が現像液に溶解又は現像液中に分散される。
【0005】
近年、プリント配線板の高密度化に伴い、回路形成用基板とレジスト材料である感光層との接触面積が小さくなっている。そのため、感光層には、エッチング又はめっき工程において優れた機械強度、耐薬品性、柔軟性が要求されると共に、回路形成用基板との優れた密着性やパターン形成における優れた解像度が要求されている。
【0006】
通常、感光性エレメントを用いてレジストを形成する際には、感光層を基板上にラミネートした後、支持フィルムを剥離することなく露光を行う。このような露光処理に対応するためには、支持フィルムに光透過性の材料を採用すればよい。また、パターン形成における高い解像度を得るためには、支持フィルムをなるべく薄くする必要がある。その一方で、支持フィルム上に感光性樹脂組成物を均一な厚さで歩留り良く塗布するためには、支持フィルムにある程度の厚さ(一般に10μm〜30μm)が要求される。また、支持フィルムの生産性を向上するため、すなわち、支持フィルムの巻き取り性を向上させる目的で、一般に支持フィルムに、無機又は有機微粒子を含有させている。そのため、従来の支持フィルムは、ヘーズが増大し、支持フィルムが含有する微粒子により、露光時に光散乱が起こり、感光性フィルムの高解像度化の要求に応えられない傾向にある。
【0007】
高解像度化を達成する方法としては、露光前に、感光性エレメントに備えられた支持フィルムを剥離し、支持フィルムを介さずに露光する方法がある。この場合、感光層にフォトツールを直接密着させる場合もある。しかしながら、感光層は、通常ある程度の粘着性を有しているため、フォトツールを感光層に直接密着させて露光を行う場合、密着させたフォトツールの除去が困難となる。また、感光層によりフォトツールが汚染されたり、支持フィルムを剥離することにより感光層が大気中の酸素に曝されたりして、光感度が低下しやすくなる。
【0008】
上述の点を改善するために、種々の手段が提案されている。例えば、特許文献1〜3には、二層以上の感光層を形成し、そのうちのフォトツールと直接密着する層を非粘着性とする方法が開示されている。また、特許文献4〜9では、支持フィルムと感光層との間に中間層を設ける方法が提案されている。また、特許文献10、11では、支持フィルムの片側の最表面に無機又は有機微粒子を含有させることでヘーズを低くし、支持フィルムを介して露光しても高解像度化できる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開昭61−031855号公報
【特許文献2】特開平01−221735号公報
【特許文献3】特開平02−230149号公報
【特許文献4】特公昭56−040824号公報
【特許文献5】特開昭55−501072号公報
【特許文献6】特開昭47−000469号公報
【特許文献7】特開昭59−097138号公報
【特許文献8】特開昭59−216141号公報
【特許文献9】特開昭63−197942号公報
【特許文献10】特開平07−333853号公報
【特許文献11】WO00/079344パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、上記特許文献1〜9に記載の手段では、中間層を設けたり、複数の感光層を設けたりするための余計な塗布工程が必要となり、その製造工程の数が増加する。また、特許文献1〜3に記載の手段では、基板に設置した際に感光層は大気中の酸素に曝されるため、その光感度を高く維持することは困難である。さらに、特許文献4〜9に記載の手段では、中間層が薄いために、感光性エレメントの取扱いが容易ではない。
【0011】
さらに、本発明者らが検討した結果、特許文献10、11に記載の手段では、高解像化はできるものの、レジストパターンに微小な欠損が生じ、高密度のプリント配線板の製造歩留りが低下する傾向があることが判明した。
【0012】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、薄膜の感光性樹脂組成物からなる層を備える感光性エレメントにおいて、レジストの微小な欠損を十分に低減したレジストパターンを形成可能である感光性エレメントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明は、支持フィルムと、該支持フィルム上に形成された感光性樹脂組成物からなる層とを備える感光性エレメントであって、支持フィルムのヘーズが0.01〜2.0%であり、かつ該支持フィルム中に含まれる直径5μm以上の粒子及び直径5μm以上の凝集物の総数が5個/mm以下であり、上記感光性樹脂組成物からなる層が、(A)バインダーポリマー、(B)エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物及び(C)光重合開始剤を含有し、かつ、感光性樹脂組成物からなる層の厚さが3〜30μmである感光性エレメントを提供する。
【0014】
本発明者らは、レジストパターンに微小な欠損が生じる原因について、詳細に検討を行った。まず、感光層に含まれる成分、すなわちバインダーポリマー、エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物及び光重合開始剤のいずれかが要因であると考え、感光層に含まれる成分の影響について種々検討したが、レジストパターンの微小な欠損を解決することはできなかった。次いで、保護フィルムについても検討したが、レジストパターンの微小な欠損を解決することはできなかった。
【0015】
次に、本発明者らは、支持フィルムについて鋭意検討した。上記特許文献10、11には、平均粒径が0.01〜5μm程度の無機又は有機微粒子を含有し、ヘーズが0.01〜2.0%である二層支持フィルムが明記されている。しかしながら、実際には、上記支持フィルム中に直径5μm以上20μm未満の粒子が多数(本発明者らの調査によれば、20個/mm以上)存在することを、本発明者らは突き止めた。そして、そのような支持フィルムでは、直径5μm以上の粒子及び凝集物に起因して、露光時に照射した活性光線の光散乱が起こり、活性光線が感光層まで到達し難くなるため、現像後にレジストパターンに微小な欠損が生じることを見出した。そこで、支持フィルムとして、ヘーズを0.01〜2.0%と十分に低減するだけでなく、さらに、フィルム中に含まれる直径5μm以上の粒子及び直径5μm以上の凝集物の総数が5個/mm以下と十分に少ないフィルムを採用することで、上記目的を達成できると考え、本発明を完成するに至った。
【0016】
本発明の感光性エレメントにおいて、感光性樹脂組成物からなる層が含有する(A)バインダーポリマーの重量平均分子量は、30000〜150000であることが好ましい。これにより、感光性樹脂組成物からなる層の薄膜化が容易となり、レジストの微小な欠損をより一層低減したレジストパターンを形成可能となる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、薄膜の感光性樹脂組成物からなる層を備える感光性エレメントにおいて、レジストの微小な欠損を十分に低減したレジストパターンを形成可能である感光性エレメントを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の感光性エレメントの好適な実施形態を示す模式断面図である。
【図2】直径5μm以上の粒子等を有する支持フィルムの表面を観察した偏光顕微鏡写真である。
【図3】直径5μm以上の粒子等を多数有する支持フィルム上に感光層を備える感光性エレメントを用いて形成したレジストパターンの走査型顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。また、本明細書における「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及びそれに対応する「メタクリレート」を意味する。同様に「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及びそれに対応する「メタクリル」を意味し、「(メタ)アクリロイル」とは「アクリロイル」及びそれに対応する「メタクリロイル」を意味する。
【0020】
図1は、本発明の感光性エレメントの好適な一実施形態を示す模式断面図である。図1に示した感光性エレメント1は、支持フィルム10と、感光層20とで構成される。感光層20は支持フィルム10の第1の主面12上に設けられている。また、支持フィルム10は、第1の主面12とは反対側に第2の主面14を有している。
【0021】
(支持フィルム)
支持フィルム10は、ヘーズが0.01〜2.0%であり、かつ支持フィルム10中に含まれる直径5μm以上の粒子及び凝集物(以下、単に「粒子等」という)の総数が5個/mm以下のものである。ここで、支持フィルム10中に含まれる直径5μm以上の粒子等には、支持フィルムの主面から突出しているもの及びフィルム内部に存在するものの両方が含まれる。また、直径5μm以上の粒子等には、直径5μm以上の一次粒子及び直径5μm未満の一次粒子の凝集物が含まれる。
【0022】
上記直径5μm以上の粒子等は、5個/mm以下であることが好ましく、3個/mm以下であることがより好ましく、1個/mm以下であることがさらに好ましい。この粒子等の数が5個/mmを超えると、露光及び現像後のレジストの一部欠損(レジスト微小欠損)が生じ易くなる。そして、このような感光性エレメントをプリント配線板に使用すると、エッチング時のオープン不良発生や、めっき時のショート不良発生の一因になり、プリント配線板の製造歩留りが低下する傾向がある。
【0023】
なお、直径5μm未満の粒子は支持フィルム10中に数多く含まれていても、光散乱に対する影響は大きくない。その要因は、露光工程において、感光層に光を照射した場合、感光層の光硬化反応は光照射部のみでなく、若干であるが光が直接照射されていない横方向(光照射方向に対し垂直方向)へも進行する。このため粒子径が小さい場合は、粒子直下部の光硬化反応が十分に進行するが、粒子径が大きくなるに伴い、粒子直下部の光硬化反応が十分に進行しないため、レジスト微小欠損が発生すると考えられる。
【0024】
ここで、支持フィルム10中に含まれる直径5μm以上の粒子等とは、支持フィルムを構成する成分、例えば、ポリマーのゲル状物、原料であるモノマー、製造時に使用される触媒、必要に応じて含まれる無機又は有機微粒子がフィルム作製時に凝集し形成される凝集物、滑剤含有層をフィルム上に塗布した際に発生する滑剤と接着剤による膨らみ、フィルム中に含有する直径5μm以上の粒子等に起因して生じたものである。直径5μm以上の粒子等を5個/mm以下にするには、これらの粒子等のうち、粒径の小さなもの又は分散性に優れたものを選択的に用いればよい。
【0025】
上記直径5μm以上の粒子等の数は、偏光顕微鏡を用いて測定することができる。なお、直径5μm以上の一次粒子と直径5μm未満の一次粒子とが凝集して形成される凝集物は、1個として数える。図2は、直径5μm以上の粒子等を有する支持フィルムの表面を観察した偏光顕微鏡写真である。図2中、丸で囲まれている部分は、直径5μm以上の粒子等に相当する部分の一例を示している。そして、図3は、直径5μm以上の粒子等を多数有する支持フィルム上に感光層備える感光性エレメントを用いて形成したレジストパターンの走査型顕微鏡写真である。このように、支持フィルムの表面に直径5μm以上の粒子等が多数あるとレジストの微小欠損を生じる。
【0026】
支持フィルム10の材料は、直径5μm以上の粒子等が5個/mm以下となるようなものであれば、特に制限されない。支持フィルム10としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」と表記する)等のポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィンからなる群より選ばれる1種以上の樹脂材料を含むフィルムが挙げられる。
【0027】
支持フィルム10は、単層であっても多層であってもよい。例えば、2層からなる2層支持フィルムを用いる場合、二軸配向ポリエステルフィルムの一方の面に、微粒子を含有する樹脂層を積層してなる2層フィルムを支持フィルムとして使用し、上記微粒子を含有する樹脂層を形成した面とは反対側の面に感光層を形成することが好ましい。また、支持フィルムとして、3層からなる多層支持フィルム(例えば、A層/B層/A層)を用いることもできる。多層支持フィルムの構成は特に制限されないが、最外層(上記3層からなるものの場合はA層)はいずれも微粒子を含有する樹脂層であることが、フィルムの滑り性等の見地から好ましい。
【0028】
従来の2層支持フィルムは、微粒子を有する樹脂層を二軸配向ポリエステルフィルムに塗布して製造しているため、感光性フィルムのラミネート時に微粒子を含有する樹脂層が剥がれやすく、剥がれた樹脂層が感光性樹脂層に付着して不良の原因になる可能性がある。そのため、本発明においては、微粒子を有する樹脂層を、二軸配向ポリエステルフィルムの両面に射出成形して作製した3層からなる多層支持フィルムを用いることが好ましい。
【0029】
本発明においては、支持フィルム中に含まれる直径5μm以上の粒子等を5個/mm以下に調整すると同時に、このような微粒子を含有する樹脂層を備えた多層支持フィルムであると特に好適である。これにより、フィルムの滑り性が良くなると共に、露光時の光散乱の抑制をバランスよく、より高いレベルで成し遂げることができる。微粒子の平均粒子径は、微粒子を含有する樹脂層の層厚の0.1〜10倍であることが好ましく、0.2〜5倍であることがより好ましい。平均粒子径が0.1倍未満では滑り性が劣る傾向があり、10倍を超えると感光層に特に凹凸が生じ易い傾向がある。
【0030】
上記微粒子は、微粒子を含有する樹脂層中に0.01〜50質量%含有されていることが好ましい。そして、上記微粒子としては、例えば、各種核剤により重合時に生成した微粒子、凝集体、二酸化珪素微粒子(凝集シリカ等)、炭酸カルシウム微粒子、アルミナ微粒子、酸化チタン微粒子、硫酸バリウム微粒子等の無機微粒子、架橋ポリスチレン微粒子、アクリル微粒子、イミド微粒子等の有機微粒子、これらの混合体を用いることができる。
【0031】
3層以上の多層支持フィルムにおいて、微粒子を含有する最外層で挟まれた1以上の中間層は、上記微粒子を含有するものであっても含有しないものであってもよいが、解像度の見地からは、上記微粒子を含有していないことが好ましい。中間層が上記微粒子を含有する場合は、中間層における含有量は最外層の含有量の1/3以下であることが好ましく、1/5以下であることがより好ましい。
【0032】
解像度の見地からは、また、上記微粒子を含有する樹脂層の層厚は0.01〜5μmであることが好ましく、0.05〜3μmであることがより好ましく、0.1〜2μmであることが特に好ましい。そして、最外層の中間層に対向しない面は、1.2以下の静摩擦係数を有することが好ましい。静摩擦係数が1.2を超えるとフィルム製造時及び感光性エレメント製造時にしわが入りやすく、また、静電気を生じ易くなるためごみが付着しやすくなる傾向がある。本発明において、静摩擦係数は、ASTMD1894に準じて測定することができる。
【0033】
なお、支持フィルム10中に含まれる直径5μm以上の粒子等が5個/mm以下とするためには、微粒子を含有する樹脂層が含有する微粒子の粒径は5μm未満であることが好ましい。そして、露光時の光散乱をより一層低減するために、微粒子の粒径に合わせて微粒子を含有する樹脂層の層厚を適宜調整することが好ましい。
【0034】
なお、支持フィルム10は、その感光特性を損なわない範囲で、必要に応じて、帯電防止剤等を含んでいてもよい。
【0035】
支持フィルム10のヘーズは、0.01〜2.0%であることが好ましく、0.01〜1.5%であることがより好ましく、0.01〜1.0%であることが特に好ましく、0.01〜0.5%であることが極めて好ましい。このヘーズが0.01%未満では支持フィルム自体の製造が容易でなくなる傾向があり、2.0%を超えると感度及び解像度が低下する傾向がある。ここで、「ヘーズ」とは曇り度を意味する。本発明におけるヘーズは、JIS K 7105に規定される方法に準拠して、市販の曇り度計(濁度計)を用いて測定された値をいう。ヘーズは、例えば、NDH−1001DP(日本電色工業社製、商品名)等の市販の濁度計で測定が可能である。
【0036】
支持フィルム10の厚さは5〜40μmであることが好ましく、8〜35μmであることがより好ましく、10〜30μmであることが特に好ましく、12〜25μmであることが更に好ましい。厚さが5μm未満であると、感光性エレメント1から支持フィルム10を剥離する際に、支持フィルム10が破れやすくなる傾向がある。また、厚さが40μmを超えると、解像度が低下する傾向があると共に、廉価性に劣る傾向がある。
【0037】
また、支持フィルム10は、市販の一般工業用フィルムの中から、感光性エレメント1の支持フィルムとして使用可能なものを入手し、適宜加工して用いられてもよい。支持フィルム10として使用可能な市販の一般工業用フィルムとしては、例えば、最外層が微粒子を含有する3層構造のPETフィルムである「QS−48」(東レ社製、商品名)が挙げられる。
【0038】
(感光層)
感光層20は感光性樹脂組成物からなる層である。感光層20を構成する感光性樹脂組成物は、(A)バインダーポリマー、(B)エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物及び(C)光重合開始剤を含有する。以下、上記各成分について詳細に説明する。
【0039】
(A)成分であるバインダーポリマーとしては、従来の感光性樹脂組成物に用いられているものであれば特に限定はされず、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、アミド樹脂、アミドエポキシ樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂が挙げられる。これらの中で、アルカリ現像性の見地からは、アクリル樹脂が好ましい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0040】
バインダーポリマーは、重合性単量体をラジカル重合させることにより製造することができる。重合性単量体としては、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−エチルスチレン等の重合可能なスチレン誘導体、アクリルアミド、アクリロニトリル、ビニル−n−ブチルエーテル等のビニルアルコールのエステル類、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸ベンジルエステル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルエステル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸グリシジルエステル、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、α−ブロモ(メタ)アクリル酸、α−クロル(メタ)アクリル酸、β−フリル(メタ)アクリル酸、β−スチリル(メタ)アクリル酸、マレイン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノイソプロピル等のマレイン酸モノエステル、フマール酸、ケイ皮酸、α−シアノケイ皮酸、イタコン酸、クロトン酸及びプロピオール酸が挙げられる。
【0041】
上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、エステル部位のアルキル基が炭素数1〜12のアルキル基であるものが挙げられる。かかる(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル及び(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、並びに、これらの構造異性体が挙げられる。さらには、上記アルキル基が、水酸基、エポキシ基、ハロゲン基等の置換基を有していてもよい。
【0042】
バインダーポリマーは、アルカリ現像性の見地から、分子内にカルボキシル基を有することが好ましい。カルボキシル基を有するバインダーポリマーは、カルボキシル基を有する重合性単量体とその他の重合性単量体とをラジカル重合させることにより製造することができる。カルボキシル基を有する重合性単量体としては、メタクリル酸が好ましい。中でも、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び(メタ)アクリル酸を単量体単位として有するバインダーポリマーが好ましい。
【0043】
また、バインダーポリマーは、密着性及び耐薬品性(耐めっき性)の見地からスチレン又はスチレン誘導体を単量体単位として有することが好ましい。スチレン又はスチレン誘導体を共重合成分として、密着性及び剥離特性を共に良好にするには、バインダーポリマーがこれらを3〜30質量%含むことが好ましく、4〜28質量%含むことがより好ましく、5〜27質量%含むことが特に好ましい。この含有量が3質量%未満では密着性が低下する傾向があり、30質量%を超えると剥離片が大きくなり、剥離時間が長くなる傾向がある。
【0044】
バインダーポリマーの重量平均分子量は、30000〜150000であることが好ましく、40000〜120000であることがより好ましい。本発明の感光性のエレメントを感光層の膜厚を薄くすることが好ましいエッチング用途に用いる場合は、膜強度(テンティング性)を向上できる観点から、バインダーポリマーの重量平均分子量を80000〜100000とすることが特に好ましい。また、感光層の膜厚を厚くすることが好ましいめっき用途に用いる場合は、感光層の剥離性向上の観点から、バインダーポリマーの重量平均分子量を40000〜60000とすることが特に好ましい。この重量平均分子量が30000未満では、感光層が脆くなる傾向があり、150000を超えると糸状現像残りが発生し、解像度が低下する傾向がある。なお、上記重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、「GPC」と表記する)により測定し、標準ポリスチレン換算した値を使用したものである。
【0045】
バインダーポリマーの酸価は、30〜300mgKOH/gであることが好ましく、100〜200mgKOH/gであることがより好ましい。この酸価が30mgKOH/g未満では現像時間が長くなる傾向があり、300mgKOH/gを超えると光硬化したレジストのアルカリ現像液に対する酸性が低下する傾向がある。
【0046】
これらのバインダーポリマーは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。2種以上を組み合わせて使用する場合のバインダーポリマーの組合せとしては、例えば、異なる共重合成分からなる2種類以上のバインダーポリマー、異なる重量平均分子量の2種類以上のバインダーポリマー、異なる分散度を有する2種類以上のバインダーポリマーが挙げられる。また、特開平11−327137号公報記載のマルチモード分子量分布を有するポリマーを使用することもできる。
【0047】
なお、現像工程として有機溶剤での現像を行う場合は、カルボキシル基を有する重合性単量体を少量に調製することが好ましい。また、必要に応じてバインダーポリマーは感光性基を有していてもよい。
【0048】
(B)成分であるエチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物としては、炭素数2〜6のオキシアルキレン単位(アルキレングリコールユニット)を分子内に4〜40有する化合物を含むことが好ましい。(B)成分としてこのような化合物を含有することによって、(A)バインダーポリマーとの相溶性を向上することができる。
【0049】
上記炭素数2〜6のオキシアルキレン単位としては、オキシエチレン単位、オキシプロピレン単位、オキシイソプロピレン単位、オキシブチレン単位、オキシペンチレン単位及びオキシへキシレン単位が挙げられる、これらの中で、上記オキシアルキレン単位としては、解像度及び耐めっき性を向上させる観点から、オキシエチレン単位又はオキシイソプロピレン単位が好ましい。
【0050】
また、これらの光重合性化合物の中でも、本発明の効果をより確実に得ることができる傾向があることから、ビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物又はポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートが特に好ましく使用できる。
【0051】
上記ビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物としては、下記一般式(I)で表される化合物が好ましく挙げられる。
【化1】

【0052】
上記一般式(I)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示し、メチル基であることが好ましい。上記一般式(I)中、X及びXはそれぞれ独立に炭素数2〜6のアルキレン基を示し、エチレン基又はプロピレン基であることが好ましく、エチレン基であることがより好ましい。上記一般式(I)中、p及びqはp+q=4〜40となるように選ばれる正の整数を示す。p+qの値は6〜34であることが好ましく、8〜30であることがより好ましく、8〜28であることが特に好ましく、8〜20であることが非常に好ましく、8〜16であることが極めて好ましく、8〜12であることが最も好ましい。p+qの値が4未満では、(A)成分であるバインダーポリマーとの相溶性が低下し、回路形成用基板に感光性エレメントをラミネートした際に剥がれやすい傾向がある。また、p+qの値が40を超えると、親水性が増加し、現像時にレジスト像が剥がれやすく、半田めっき等に対する耐めっき性も低下する傾向がある。そして、いずれの場合でも感光性エレメントの解像度が低下する傾向がある。
【0053】
炭素数2〜6のアルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基及びへキシレン基が挙げられる。これらの中では、解像度及び耐めっき性を向上させる観点から、エチレン基又はイソプロピレン基が好ましい。
【0054】
また、上記一般式(I)中の芳香環は置換基を有していてもよい。それら置換基としては、例えば、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、フェナシル基、アミノ基、炭素数1〜10のアルキルアミノ基、炭素数2〜20のジアルキルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボニル基、メルカプト基、炭素数1〜10のアルキルメルカプト基、アリル基、水酸基、炭素数1〜20のヒドロキシアルキル基、カルボキシル基、アルキル基の炭素数が1〜10のカルボキシアルキル基、アルキル基の炭素数が1〜10のアシル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜10のアルキルカルボニル基、炭素数2〜10のアルケニル基、炭素数2〜10のN−アルキルカルバモイル基又は複素環を含む基、あるいは、これらの置換基で置換されたアリール基が挙げられる。上記置換基は、縮合環を形成していてもよく、また、これらの置換基中の水素原子がハロゲン原子等の上記置換基などに置換されていてもよい。なお、置換基の数がそれぞれ2以上の場合、2以上の置換基は各々同一でも異なっていてもよい。
【0055】
上記一般式(I)で表される化合物としては、例えば、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリブトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリエトキシポリプロポキシ)フェニル)プロパン等のビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。
【0056】
2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパンとしては、例えば、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシトリエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシテトラエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘキサエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘプタエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシオクタエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシノナエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシウンデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシドデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシトリデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシテトラデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシペンタデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘキサデカエトキシ)フェニル)プロパンが挙げられる。これらのうち、2,2−ビス(4−(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパンは、BPE−500(製品名、新中村化学工業社製)として商業的に入手可能である。また、2,2−ビス(4−(メタクリロキシペンタデカエトキシ)フェニル)プロパンは、BPE−1300(商品名、新中村化学工業社製)として商業的に入手可能である。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0057】
2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリエトキシポリプロポキシ)フェニル)プロパンとしては、例えば、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシジエトキシオクタプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシテトラエトキシテトラプロポキシ)フェニル)プロパン及び2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘキサエトキシヘキサプロポキシ)フェニル)プロパンが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。
【0058】
ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートとしては、例えば、下記一般式(II)で表される化合物が好ましく挙げられる。
【化2】

【0059】
上記一般式(II)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示し、メチル基であることが好ましい。上記一般式(II)中、Y、Y及びYはそれぞれ独立に炭素数2〜6のアルキレン基を示し、エチレン基又はプロピレン基であることが好ましい。上記一般式(II)中、s、t及びuはs+t+u=4〜40となるように選ばれる0〜30の整数を示す。s+t+uの値は5〜30であることが好ましく、8〜23であることがより好ましく、10〜15であることが特に好ましい。このs+t+uの値が4未満では、当該化合物の沸点が低下し、感光層20の臭気が強くなる傾向がある。また、s+t+uの値が40を超えると、単位重量当たりの光反応性部位の濃度が低くなるため、実用的な感度が得られない傾向がある。
【0060】
また、一般式(II)中のオキシアルキレン単位(−(Y−O)−、−(Y−O)−、及び、−(Y−O)−)が、例えば、オキシエチレン単位及びオキシプロピレン単位を含む場合、それらが複数存在する際に、複数のオキシエチレン単位及びオキシプロピレン単位は各々連続してブロック的に存在する必要性はなく、ランダムに存在してもよい。
【0061】
さらに、オキシアルキレン単位がオキシイソプロピレン単位である場合、プロピレン基の2級炭素が酸素原子に結合していてもよく、1級炭素が酸素原子に結合していてもよい。
【0062】
上記一般式(II)で表される化合物の好ましい例としては、下記一般式(III)、(IV)及び(V)で表される化合物が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。
【0063】
【化3】


式(III)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示し、EOはオキシエチレン単位を示し、POはオキシプロピレン単位を示し、m、m及びnはm+m+n=4〜40となるように選ばれる1〜30の整数を示す。
【0064】
【化4】


式(IV)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示し、EOはオキシエチレン単位を示し、POはオキシプロピレン単位を示し、m、n及びnはm+n+n=4〜40となるように選ばれる1〜30の整数を示す。
【0065】
【化5】


式(V)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示し、EOはオキシエチレン単位を示し、POはオキシプロピレン単位を示し、m及びnはm+n=4〜40となるように選ばれる1〜30の整数を示す。
【0066】
一般式(III)、(IV)及び(V)における炭素数1〜3のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基及びイソプロピル基が挙げられる。
【0067】
また、上記一般式(III)、(IV)及び(V)におけるオキシエチレン単位の繰り返し数の総数(m+m、m及びm)は、各々独立に1〜30の整数であることが好ましく、1〜10の整数であることがより好ましく、4〜9の整数であることが更に好ましく、5〜8の整数であることが特に好ましい。この繰り返し数が30を超えるとテント信頼性及びレジスト形状が悪化する傾向がある。
【0068】
上記一般式(III)、(IV)及び(V)におけるオキシプロピレン単位の繰り返し数の総数(n、n+n及びn)は、各々独立に1〜30の整数であることが好ましく、5〜20の整数であることがより好ましく、8〜16の整数であることが更に好ましく、10〜14の整数であることが特に好ましい。この繰り返し数が30を超えると解像度が悪化し、スラッジが発生する傾向がある。
【0069】
上記一般式(III)で表される化合物の具体例としては、例えば、R及びRがメチル基、m+m=4(平均値)、n=12(平均値)であるビニル化合物(日立化成工業社製、商品名:FA−023M)が挙げられる。
【0070】
上記一般式(IV)で表される化合物の具体例としては、例えば、R及びRがメチル基、m=6(平均値)、n+n=12(平均値)であるビニル化合物(日立化成工業社製、商品名:FA−024M)が挙げられる。
【0071】
上記一般式(V)で表される化合物の具体例としては、例えば、R及びRが水素原子、m=1(平均値)、n=9(平均値)であるビニル化合物(新中村化学工業社製、サンプル名:NKエステルHEMA−9P)が挙げられる。
【0072】
なお、これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0073】
(B)成分には、以上説明したような、分子内に重合可能なエチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物に加えて、更に、その他のエチレン性不飽和結合を1つ有する光重合性化合物を含有させることが好ましい。その他のエチレン性不飽和結合を1つ有する光重合性化合物としては、例えば、ノニルフェノキシポリエチレンオキシ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレンオキシ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシ(メタ)アクリレート等のノニルフェノキシポリアルキレンオキシ(メタ)アクリレート、γ−クロロ−β−ヒドロキシプロピル−β’−(メタ)アクリロイルオキシエチル−o−フタレート、β−ヒドロキシアルキル−β’−(メタ)アクリロイルオキシアルキル−o−フタレート等のフタル酸系化合物、(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。上記エチレン性不飽和結合を1つ有する光重合性化合物を含有させることにより、現像液特性、剥離性等の特性を向上できる。
【0074】
また、本発明の感光性樹脂組成物には、上述した光重合性化合物以外の光重合性化合物を含有させてもよい。そのような光重合性化合物としては、例えば、グリシジル基含有化合物にα,β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物、分子内にウレタン結合を有する(メタ)アクリレート化合物等のウレタンモノマーが挙げられる。
【0075】
(C)成分である光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン;N,N’−テトラメチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)等のN,N’−テトラアルキル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン;2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−プロパノン−1等の芳香族ケトン;アルキルアントラキノン等のキノン化合物;ベンゾインアルキルエーテル等のベンゾインエーテル化合物;ベンゾイン、アルキルベンゾイン等のベンゾイン化合物;ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体;2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体等の2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体;9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9,9’−アクリジニル)ヘプタン等のアクリジン誘導体;N−フェニルグリシン、N−フェニルグリシン誘導体、クマリン系化合物が挙げられる。また、2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体において、2つの2,4,5−トリアリールイミダゾールのアリール基の置換基は同一で対称な化合物を与えてもよいし、相違して非対称な化合物を与えてもよい。これらの中では、密着性及び感度を向上させる観点から、2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体が好ましい。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。
【0076】
(A)成分であるバインダーポリマーの配合量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、40〜70質量部であることが好ましく、50〜60質量部であることがより好ましい。この配合量が40質量部未満では光硬化物が脆くなる傾向にあり、70質量部を超えると、解像度及び光感度が不十分となる傾向にある。
【0077】
(B)成分であるエチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物の配合量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、30〜60質量部であることが好ましく、40〜50質量部であることがより好ましい。この配合量が30質量部未満では、解像度及び光感度が不十分となる傾向があり、60質量部を超えると光硬化物が脆くなる傾向がある。
【0078】
(C)成分である光重合開始剤の配合量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、0.1〜20質量部であることが好ましく、0.2〜10質量部であることがより好ましく、0.5〜5質量部であることが特に好ましい。この配合量が0.1質量部未満では光感度が不十分となる傾向があり、20質量部を超えると、露光の際に感光性樹脂組成物の表面での光吸収が増大して内部の光硬化が不十分となる傾向がある。
【0079】
また、感光性樹脂組成物には、必要に応じて、分子内に少なくとも1つのカチオン重合可能な環状エーテル基を有する光重合性化合物(オキセタン化合物等)、カチオン重合開始剤、マラカイトグリーン等の染料、トリブロモフェニルスルホン、ロイコクリスタルバイオレット等の光発色剤、熱発色防止剤、p−トルエンスルホンアミド等の可塑剤、顔料、充填剤、消泡剤、難燃剤、安定剤、密着性付与剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、イメージング剤、熱架橋剤等の添加剤を含有させてもよい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。これらの添加剤は、本発明の目的を阻害しない限りにおいて、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して各々0.01〜20質量部程度含有してもよい。
【0080】
感光性樹脂組成物は、必要に応じて、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、N,N−ジメチルホルムアミド及びプロピレングリコールモノメチルエーテル等の溶剤又はこれらの混合溶剤に溶解して、固形分30〜60質量%程度の溶液として調製することができる。
【0081】
本発明の感光性エレメント1における感光層20は、上述の感光性樹脂組成物を支持フィルム10上に塗布し、溶剤を除去することにより形成することができる。ここで、塗布方法としては、例えば、ロールコート、コンマコート、グラビアコート、エアーナイフコート、ダイコート、バーコート等の公知の方法を採用することができる。また、溶剤の除去は、例えば、70〜150℃で5〜30分間程度処理することで行うことができる。なお、感光層20中の残存有機溶剤量は、後の工程での有機溶剤の拡散を防止する点から、2質量%以下とすることが好ましい。
【0082】
このようにして形成される感光層20の厚さは、乾燥後の厚さで3〜30μmであり、5〜25μmであることが好ましい。本発明の感光性エレメントをエッチング用途に用いる場合は、8〜18μmであることがより好ましく、10〜15μmであることが特に好ましい。この厚さが3μm未満であると、回路形成用基板に感光層を積層する際に不具合が発生し易くなること、テンティング性が劣り、現像及びエッチング工程中でレジストが破損し、オープン不良の一因になることがあり、プリント配線板の製造歩留りが低下する傾向がある。一方、厚さが30μmを超えると、感光層20の解像度が低下したり、エッチング液の液周りが悪化するため、サイドエッチングの影響が大きくなったりと、高密度なプリント配線板の製造が困難になる傾向がある。また、本発明の感光性エレメントをめっき用途に用いる場合は、15〜25μmであることがより好ましく、20〜25μmであることが特に好ましい。この厚さが3μm未満であると、回路形成用基板に感光層を積層する際に不具合が発生し易くなること、めっき液がオーバーハングし易くなるため、めっき後における感光層の剥離の際に、感光層が完全に剥離できないことがあり、プリント配線板の製造歩留りが低下する傾向がある。一方、厚さが30μmを超えると、感光層20の解像度が低下し、高密度なプリント配線板の製造が困難になる傾向がある。
【0083】
感光性エレメント1は、感光層20の支持フィルム10に接する第1の主面12とは反対側の第2の主面14上に保護フィルム(図示せず。)を備えていてもよい。保護フィルムとしては、感光層20と支持フィルム10との間の接着力よりも、感光層20と保護フィルムとの間の接着力が小さくなるようなフィルムを用いることが好ましく、また、低フィッシュアイのフィルムを用いることが好ましい。具体的には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の不活性なポリオレフィンフィルムが挙げられる。感光層20からの剥離性の見地から、ポリエチレンフィルムが好ましい。保護フィルムの厚みは、用途により異なるが1〜100μm程度であることが好ましい。
【0084】
感光性エレメント1は、支持フィルム10、感光層20及び保護フィルムの他に、クッション層、接着層、光吸収層、ガスバリア層等の中間層又は保護層を更に備えていてもよい。
【0085】
本実施形態の感光性エレメント1は、例えば、そのままの状態で又は感光層20上に保護フィルムを更に積層したものを、円筒状の巻芯に巻き取った状態で貯蔵されてもよい。この際、支持フィルム10が最外層になるようにロール状に巻き取られることが好ましい。また、ロール状に巻き取った感光性エレメント1の端面には、端面保護の見地から端面セパレータを設置することが好ましく、耐エッジフュージョンの見地から防湿端面セパレータを設置することが好ましい。また、梱包方法として、透湿性の低いブラックシートに包んで包装することが好ましい。
【0086】
巻芯の材料としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂及びABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)等のプラスチックが挙げられる。
【0087】
(レジストパターンの形成方法)
本実施形態のレジストパターンの形成方法は、上記感光性エレメント1を、感光層20、支持フィルム10の順に回路形成用基板上に積層する積層工程と、活性光線を、上記支持フィルム10を通して感光層20の所定部分に照射して、感光層20に光硬化部を形成させる露光工程と、上記光硬化部以外の感光層20の部分を除去する現像工程と、を含む方法である。
【0088】
積層工程において、感光層20を回路形成用基板上に積層する方法としては、感光層20上に保護フィルムが存在している場合には、該保護フィルムを除去した後、感光層20を70〜130℃程度に加熱しながら回路形成用基板に0.1〜1MPa程度の圧力で圧着することにより積層する方法が挙げられる。この積層工程において、減圧下で積層することも可能である。なお、回路形成用基板の積層される表面は通常金属面であるが、特に制限されない。また、積層性を更に向上させるために、回路形成用基板の予熱処理を行ってもよい。
【0089】
次に、上記積層工程で積層が完了した感光層20に対して、ネガ又はポジマスクパターンを有するフォトマスクを支持フィルム10の第2の主面14に位置合わせをして密着させる。その後、露光工程では、感光層20に対して、支持フィルム10を通して活性光線が画像状に照射し、感光層20に光硬化部を形成させることによって行われる。上記活性光線の光源としては、公知の光源、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、高圧水銀灯、キセノンランプ等の紫外線や可視光等を有効に放射するものが用いられる。また、レーザー直接描画露光法も使用することができる。
【0090】
次いで、上記露光工程後、フォトマスクを支持フィルム10から剥離する。更に、支持フィルム10を感光層20から剥離除去する。次に現像工程において、アルカリ性水溶液、水系現像液、有機溶剤等の現像液によるウエット現像、ドライ現像等で感光層20の未露光部(未光硬化部)を除去して現像し、レジストパターンを製造することができる。
【0091】
アルカリ性水溶液としては、例えば、0.1〜5質量%炭酸ナトリウムの希薄溶液、0.1〜5質量%炭酸カリウムの希薄溶液、0.1〜5質量%水酸化ナトリウムの希薄溶液が挙げられる。上記アルカリ性水溶液のpHは9〜11の範囲とすることが好ましく、その温度は、感光層20の現像性に合わせて調節される。また、アルカリ性水溶液中には、表面活性剤、消泡剤、有機溶剤を混入させてもよい。また、現像の方式としては、例えば、ディップ方式、スプレー方式、ブラッシング、スラッピングが挙げられる。
【0092】
また、現像工程後の処理として、必要に応じて60〜250℃程度の加熱又は0.2〜10J/cm程度の露光を行うことにより、レジストパターンを更に硬化してもよい。
【0093】
上述の方法によって、回路パターンが形成された導体層上にレジストパターンの形成を行うことができる。レジストパターンは、実装部品の接合時に、導体層上の不必要な部分へのはんだの付着を防ぐソルダーレジストとして用いることができる。
【0094】
また、上述の形成方法により得られたレジストパターンは、リジット状の基材上に引張強度、伸び率等の物理特性に優れ、かつ耐電食性を満足する硬化樹脂を形成するために用いられてもよく、リジット状の基材上に形成される永久マスク(ソルダーレジスト)として使用されるとより好ましい。具体的には、リジット基板を備えるプリント配線板のソルダーレジストやリジット基板を備えるパッケージ基板のソルダーレジストとして用いられると有用である。
【0095】
(プリント配線板の製造方法)
本実施形態のプリント配線板の製造方法は、上記レジストパターンの形成方法によりレジストパターンの形成された回路形成用基板を、エッチング又はめっきすることによって行われる。ここで、回路形成用基板のエッチング又はめっきは、現像されたレジストパターンをマスクとして、回路形成用基板の表面を公知の方法によりエッチング又はめっきすることによって行われる。
【0096】
エッチングに用いられるエッチング液としては、例えば、塩化第二銅溶液、塩化第二鉄溶液、アルカリエッチング溶液を用いることができる。
【0097】
めっきとしては、例えば、銅めっき、はんだめっき、ニッケルめっき、金めっきが挙げられる。
【0098】
エッチング又はめっきを行った後、レジストパターンは、例えば、現像に用いたアルカリ性水溶液より更に強アルカリ性の水溶液で剥離することができる。この強アルカリ性の水溶液としては、例えば、1〜10質量%水酸化ナトリウム水溶液、1〜10質量%水酸化カリウム水溶液が用いられる。また、剥離方式としては、例えば、浸漬方式、スプレー方式が挙げられる。なお、レジストパターンが形成されたプリント配線板は、多層プリント配線板でもよく、小径スルーホールを有していてもよい。
【0099】
また、めっきが絶縁層と絶縁層上に形成された導体層とを備えた回路形成用基板に対して行われた場合には、パターン以外の導体層を除去する必要がある。この除去方法としては、例えば、レジストパターンを剥離した後に軽くエッチングする方法や、上記めっきに続いてはんだめっき等を行い、その後レジストパターンを剥離することで配線部分をはんだでマスクし、次いで導体層のみをエッチング可能なエッチング液を用いて処理する方法が挙げられる。
【0100】
(半導体パッケージ基板の製造方法)
本発明の感光性エレメント1は、リジット基板と、そのリジット基板上に形成された絶縁膜とを備えるパッケージ基板に用いることもできる。この場合、感光層の光硬化部を絶縁膜として用いればよい。感光層の光硬化部を、例えば半導体パッケージ用のソルダーレジストとして用いる場合は、上述のレジストパターンの形成方法における現像終了後、はんだ耐熱性、耐薬品性等を向上させる目的で、高圧水銀ランプによる紫外線照射や加熱を行うことが好ましい。紫外線を照射させる場合は必要に応じてその照射量を調整することができ、例えば0.2〜10J/cm程度の照射量で照射を行うこともできる。また、レジストパターンを加熱する場合は、100〜170℃程度の範囲で15〜90分程行われることが好ましい。さらに紫外線照射と加熱とを同時に行うこともでき、いずれか一方を実施した後、他方を実施することもできる。紫外線の照射と加熱とを同時に行う場合、はんだ耐熱性、耐薬品性等を効果的に付与する観点から、60〜150℃に加熱することがより好ましい。
【0101】
このソルダーレジストは、基板にはんだ付けを施した後の配線の保護膜を兼ね、引張強度や伸び率等の物理特性及び耐熱衝撃性に優れているので、半導体パッケージ用の永久マスクとして有効である。
【0102】
このようにしてレジストパターンを備えたパッケージ基板は、その後、半導体素子などの実装(例えば、ワイヤーボンディング、はんだ接続)がなされ、そして、パソコン等の電子機器へ装着される。
【0103】
以上、説明した本実施形態の感光性エレメント、レジストパターンの形成方法、プリント配線板及び半導体パッケージ基板の製造方法によると、支持フィルム10として、支持フィルム中に含まれる直径5μm以上の粒子等が5個/mm以下である支持フィルムを感光性エレメント1が備えている。これにより、支持フィルム10を通して感光層20に活性光線を照射した際に、支持フィルム10中での光散乱を最小限に抑制し、感光層20にレジスト微小欠損を十分に低減した光硬化部を形成することができる。よって、得られるレジストパターン及びプリント配線板における回路パターンも、パターンの微小欠損を十分に低減できるため、プリント配線板の製造歩留りを向上することが可能となる。
【0104】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【実施例】
【0105】
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0106】
(実施例1〜5及び比較例1〜7)
下記表1に示す各成分を配合して、感光性樹脂組成物の溶液を調製した。
【0107】
なお、(A)成分のバインダーポリマーの重量平均分子量は、GPCによって測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて換算することにより算出した。GPCの条件を以下に示す。
ポンプ:日立L−6000型(日立製作所社製)
カラム:Gelpack GL−R440 + Gelpack GL−R450 + Gelpack GL−R440M(計3本)(以上、日立化成工業社製、商品名)
溶離液:テトラヒドロフラン
測定温度:40℃
流量:2.05mL/分
検出器:日立L−3300型RI(日立製作所社製)
【0108】
【表1】

【0109】
(感光性エレメントの作製)
感光性エレメントの支持フィルムとして、表2及び3に示すPETフィルムを用意した。各PETフィルム中に含まれる5μm以上の粒子等の個数及びヘーズを測定した結果を表2、3に示す。
【0110】
上記粒子等の個数は、1mm単位に存在する5μm以上の粒子等の数を偏光顕微鏡を用いて測定した値である。その際のn数は5とした。また、ヘーズは、JIS K 7105に準拠して測定した値である。これらの支持フィルムの厚みは、いずれも16μmであった。
【0111】
次に、それぞれのPETフィルム上に上記の感光性樹脂組成物の溶液を厚さが均一になるようにして塗布し、100℃の熱風対流乾燥機で2分間乾燥して溶媒を除去した。乾燥後、ポリエチレン製保護フィルム(タマポリ社製、商品名「NF−15」、厚さ20μm)で感光層を被覆して感光性エレメントを得た。なお、乾燥後の感光層の厚さは、表2及び表3に示す「感光層の膜厚」となるように調整した。
【0112】
(積層体の作製)
銅箔(厚さ:35μm)を両面に積層したガラスエポキシ材である銅張積層板(日立化成工業社製、商品名「MLC−E−679」)の銅表面を、#600相当のブラシを有する研磨機(三啓社製)を用いて研磨し、水洗後、空気流で乾燥した。得られた銅張積層板を80℃に加温し、保護フィルムを剥離しながら、感光層が銅表面に接するように感光性エレメントをラミネートした。こうして、銅張積層板、感光層、支持フィルムの順に積層された積層体を得た。ラミネートは、120℃のヒートロールを用いて、0.4MPaの圧着圧力、1.5m/分のロール速度で行なった。これらの積層体は、以下に示す試験における試験片として用いた。
【0113】
(光感度測定試験)
試験片の支持フィルム上に、ネガとしてストーファー21段ステップタブレットを載置し、高圧水銀灯ランプを有する露光機(オーク社製、商品名「EXM−1201」)を用いて、60mJ/cmの照射エネルギー量となるように感光層を露光した。次に、支持フィルムを剥離し、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液を最少現像時間の2倍の時間でスプレー現像し、未露光部分を除去して現像を行った。そして、銅張積層板上に形成された光硬化膜のステップタブレットの段数を測定することにより、感光性樹脂組成物の光感度を評価した。光感度は、ステップタブレットの段数で示され、このステップタブレットの段数が高いほど、光感度が高いことを示す。結果を表2、3に示す。
【0114】
(解像度測定試験)
解像度を調べるため、ストーファー21段ステップタブレットを有するフォトツールと、解像度評価用ネガとしてライン幅/スペース幅が2/2〜30/30(単位:μm)の配線パターンを有するガラスクロムタイプのフォトツールとを試験片の支持フィルム上に密着させ、高圧水銀灯ランプを有する露光機(オーク社製、商品名「EXM−1201」)を用いて、ストーファー21段ステップタブレットの現像後の残存ステップ段数が8.0となる照射エネルギー量で露光を行った。次に、支持フィルムを剥離し、30℃で1質量%炭酸ナトリウム水溶液を最少現像時間の4倍の時間でスプレー現像し、未露光部分を除去して現像を行った。ここで、解像度は、現像処理によって未露光部をきれいに除去することができたライン幅間のスペース幅の最も小さい値(単位:μm)により評価した。なお、解像度の評価は数値が小さいほど良好な値である。結果を表2、3に示す。
【0115】
(レジストラインの側面形状評価)
上記解像度測定試験で評価した基板において、レジストラインの側面形状を走査型電子顕微鏡(日立製作所社製、商品名S−2100A)により観察し、以下のように評価した。結果を表2、3に示す。
A:滑らかな形状
B:やや粗い形状
C:粗い形状
【0116】
(密着性測定試験)
密着性を調べるため、ストーファー21段ステップタブレットを有するフォトツールと、密着性評価用ネガとしてライン幅/スペース幅が2/1000〜30/1000(単位:μm)の配線パターンを有するガラスクロムタイプのフォトツールとを試験片の支持フィルム上に密着させ、高圧水銀灯ランプを有する露光機(オーク社製、商品名「EXM−1201」)を用いて、ストーファー21段ステップタブレットの現像後の残存ステップ段数が8.0となる照射エネルギー量で露光を行った。次に、支持フィルムを剥離し、30℃で1質量%炭酸ナトリウム水溶液を最少現像時間の4倍の時間でスプレー現像し、未露光部分を除去して現像を行った。ここで、解像度は、現像処理によって未露光部をきれいに除去することができたライン幅が最も小さい値(単位:μm)により評価した。なお、密着性の評価は数値が小さいほど良好な値である。結果を表2、3に示す。
【0117】
(テンティング性測定試験)
テンティング性を調べるため、スルーホールが形成されている銅張り積層板を用いた以外は、上記と同様に積層体を作製した。用いた基板のスルーホールの直径は、3.0mmであり、穴数は200である。テンティング性を調べるため、ストーファー21段ステップタブレットを有するフォトツールを試験片の支持フィルム上に密着させ、高圧水銀灯ランプを有する露光機(オーク社製、商品名「EXM−1201」)を用いて、ストーファー21段ステップタブレットの現像後の残存ステップ段数が8.0となる照射エネルギー量で露光を行った。なお、スルーホール部にフォトツールは用いずに全面露光した。次に、支持フィルムを剥離し、30℃で1質量%炭酸ナトリウム水溶液を最少現像時間の8倍の時間でスプレー現像し、現像を行った。スルーホール部のレジストが破れている箇所の数を確認し、テント破れ率(%)を算出した。テント破れ率の値が小さいほど良好な値である。結果を表2、3に示す。
【0118】
(レジスト微小欠損部発生性測定試験)
レジストの微小欠損部発生性を調べるため、ストーファー21段ステップタブレットを有するフォトツールと、ライン幅/スペース幅が10/30(単位:μm)の配線パターンを有するガラスクロムタイプのフォトツールとを試験片の支持フィルム上に密着させ、高圧水銀灯ランプを有する露光機を用いて、ストーファー21段ステップタブレットの現像後の残存ステップ段数が5.0となる照射エネルギー量で露光を行った。次に、支持フィルムを剥離し、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液を最少現像時間の2倍の時間スプレーし、未露光部分を除去した。次いで、顕微鏡を用いて、レジスト欠損部の個数を数えた。ライン長さが1mmでライン本数が10本を観察単位とし、n数を5とした時の平均値をレジスト微小欠損部発生数とした。その結果を表2、3に示す。
【0119】
【表2】

【0120】
【表3】


*1:微粒子を含有する層を表裏に有する3層構造の二軸配向PETフィルム、東レ社製
*2:微粒子の含有率が表裏で異なる2層構造の二軸配向PETフィルム、帝人デュポンフィルム社製
*3:微粒子を含有する層を表裏に有する3層構造の二軸配向PETフィルム、帝人デュポンフィルム社製
*4:微粒子を含有する層を一方の面に有する2層構造の二軸配向PETフィルム、東洋紡績社製
*5:微粒子を含有する二軸配向PETフィルム(層構造不明)、三菱化学ポリエステルフィルム社製
*6:微粒子を含有する層を一方の面に有する2層構造の二軸配向PETフィルム、東洋紡績社製
【0121】
表2及び3に示すように、実施例1〜5及び比較例1〜7で用いたPETフィルムのへーズは、ほぼ同等だが、実施例1〜5で用いたPETフィルムの1mm単位に存在する5μm以上の粒子等の個数は1個であり、比較例1〜7で用いたPETフィルムに比較して極めて少なかった。そのため、レジスト微小欠損部発生数においても実施例1〜5は、レジスト欠損が0であり、比較例1〜7に比べ極めて少ないという結果が得られた。さらに、実施例1〜5では現像後のレジスト側面形状が滑らかであり、良好なレジストパターンを形成することが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【0122】
本発明によれば、薄膜の感光性樹脂組成物からなる層を備える感光性エレメントにおいて、レジストの微小な欠損を十分に低減したレジストパターンを形成可能である感光性エレメントを提供することができる。
【符号の説明】
【0123】
1…感光性エレメント、10…支持フィルム、12…第1の主面、14…第2の主面、20…感光層。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持フィルムと、該支持フィルム上に形成された感光性樹脂組成物からなる層と、を備える感光性エレメントであって、
前記支持フィルムのヘーズが0.01〜2.0%であり、かつ該支持フィルム中に含まれる直径5μm以上の粒子及び直径5μm以上の凝集物の総数が5個/mm以下であり、
前記感光性樹脂組成物からなる層が、(A)バインダーポリマー、(B)エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物及び(C)光重合開始剤を含有し、かつ、前記感光性樹脂組成物からなる層の厚さが3〜30μmである感光性エレメント。
【請求項2】
前記(A)バインダーポリマーの重量平均分子量が、30000〜150000である、請求項1記載の感光性エレメント。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−123394(P2012−123394A)
【公開日】平成24年6月28日(2012.6.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−2121(P2012−2121)
【出願日】平成24年1月10日(2012.1.10)
【分割の表示】特願2008−556088(P2008−556088)の分割
【原出願日】平成20年1月28日(2008.1.28)
【出願人】(000004455)日立化成工業株式会社 (4,649)
【Fターム(参考)】