説明

感光性樹脂組成物、感光性樹脂組成物を用いた感光性エレメント及び感光性エレメントから得られるレジストパターンの製造方法並びにプリント配線板の製造法

【課題】 パターニングされた表面樹脂層を備える回路形成済基板の前記表面樹脂層上に硬化物層を形成するための感光性樹脂組成物であって、優れためっき耐性を有するのみならず、めっき浴の汚染が少ない感光性樹脂組成物を提供すると共にかかる感光性樹脂組成物を用いた感光性エレメント及び感光性エレメントから得られるレジストパターンの製造方法並びにプリント配線板を提供する。
【解決手段】 (A)バインダーポリマーと、(B)ビニルウレタン化合物を含む分子内に重合可能なエチレン性不飽和基を有する光重合性化合物と、(C)光重合開始剤と、(D)イミダゾール化合物とを含有してなる感光性樹脂組成物、感光性樹脂組成物を用いた感光性エレメント及び感光性エレメントから得られるレジストパターンの製造方法並びにプリント配線板の製造法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、感光性樹脂組成物、感光性樹脂組成物を用いた感光性エレメント及び感光性エレメントから得られるレジストパターンの製造方法並びにプリント配線板に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、プリント配線板の製造分野では、回路の保護及び接触抵抗の低減等を目的として、回路上に金属めっき加工が行われている。
また、携帯電子機器の普及に伴い、使用される実装部品の形態は小型化に有利なChip Scale Package(CSP)やBall Grid Array(BGA)が急速に増えている。
【0003】
このような実装パッド(はんだパッド)などを除いたプリント配線板の回路導体の全面にソルダーレジストを形成して、パッドの部分等に金属めっき加工を施し、実装部品とめっき加工されたパッドとはんだボールによって係り合させ、配線板と接続させている。金属めっき加工には、良好な金属結合を確保するために、多くの場合、金めっきが用いられている。
【0004】
そして、上記分野における金めっきの方法は、電解めっき法から無電解めっき法へ急速に移行している。これは、プリント配線板の小型化、高密度化が進捗したこと、電極用リード線が不要で均一なめっき膜厚及び平滑な表面が得られることなどに基づくものであり、無電解めっきへの移行は携帯電子機器用基板において特に顕著である。
【0005】
ところで、近年急速に市場が拡大している携帯電話などの携帯電子機器に用いられる基板では、落下衝撃や入力キーを押す力による曲げにより、CSP、BGA等の実装部品が基板表面から脱落しやすい等の問題が発生しているが、その一因は、無電解めっき法によるプリント配線板が、電解めっき法によるものよりも、はんだボール接続信頼性が低いためであると考えられている。
【0006】
CSP、BGA等の電子部品の表面実装をより高い信頼性で行うことのできるプリント配線板は、回路形成がされた基板上に所定のパターニングでソルダーレジストを形成させ、その上に感光性樹脂組成物の層を所定のパターンで形成させて、無電解めっきを行った後に、感光性樹脂組成物の層をはく離、除去する方法により、製造することができると考えられるが、感光性樹脂組成物は、従来、回路形成がされていないフラットな基板上に直接適用するものであることから、良好な密着性及び解像度を得るための従来の感光性樹脂組成物の組成をそのまま適用することができない。
【0007】
また、上記の方法では感光性樹脂組成物がめっき浴と接触するが、上記のような積層を行った状態では、従来の感光性樹脂組成物の知見を直接適用することができない。
本発明者らは、特許文献1に示されるような感光性樹脂組成物について検討してきたが、めっき耐性が不十分であった。
【特許文献1】特開2004−012812号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、パターニングされた表面樹脂層を備える回路形成済基板の前記表面樹脂層上に硬化物層を形成するための感光性樹脂組成物であって、優れためっき耐性を有するのみならず、めっき浴の汚染が少ない感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、かかる感光性樹脂組成物を用いた感光性エレメント及び感光性エレメントから得られるレジストパターンの製造方法並びにプリント配線板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】
【0009】
本発明は、(A)バインダーポリマーと、(B)一般式(I)で表されるビニルウレタン化合物
【0010】
【化1】

(式中、Rは水素原子又はアルキル基を示し2つのRは同一であっても異なってもよく、Xは−CHCHO−を示し、Yは
【0011】
【化2】

を示し、Zは2価の炭化水素基を示し、l、 m、 p及びqは各々独立に1〜14の整数である)
を含む分子内に重合可能なエチレン性不飽和基を有する光重合性化合物と、
(C)光重合開始剤と、(D)一般式(II)で表されるイミダゾール化合物
【0012】
【化3】

(式中、Rは水素原子又はアルキル基を示し、Rはアルキル基又はベンゼン環を示す)
を含有してなる感光性樹脂組成物に関する。
【0013】
また、本発明は、前記の感光性樹脂組成物を支持体上に塗布、乾燥してなる感光性エレメントに関する。
また、本発明は、前記の感光性エレメントを、回路形成用基板上に感光性樹脂組成物層が密着するようにして積層し、活性光線を画像上に照射し、露光部を光硬化させ、未露光部を現像により除去することを特徴とするレジストパターンの製造方法に関する。
また、本発明は、前記のレジストパターンの製造法により、レジストパターンの製造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を特徴とするプリント配線板の製造法に関する。
【0014】
さらに、本発明は、前記のプリント配線板の製造法により、パターニングされた表面樹脂層を備える回路形成済基板の前記表面樹脂層上に、請求項2記載の感光性エレメントにおける感光性樹脂組成物層を積層し、該層所定部分に活性光線を照射して硬化物層を形成せしめ、次いで、該硬化物層以外の部分を除去することによりパターニングされた硬化物層を形成し、前記回路形成済基板上に前記表面樹脂層及び前記硬化物層をこの順に備えた積層基板を得る第1の工程、前記積層基板に対して無電解めっきを行う第2の工程及び前記無電解めっきされた前記積層基板から、前記パターニングされた硬化物層を除去する第3の工程を含むことを特徴とするプリント配線板の製造法に関する。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、パターニングされた表面樹脂層を備える回路形成済基板の前記表面樹脂層上に硬化物を形成させるための感光性樹脂組成物であって、優れためっき耐性を有するのみならず、めっき浴汚染性が少ない感光性樹脂組成物を提供することが可能になる。
また、かかる感光性樹脂組成物を用いた感光性エレメント及び感光性エレメントから得られるレジストパターンの製造方法並びにプリントを提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明について詳述する。
本発明に用いられる(A)カルボキシル基を有するバインダーポリマーとしては、例えば、アクリル酸アルキルエステル又はメタクリル酸アルキルエステル、アクリル酸又はメタクリル酸若しくはこれらを共重合し得るビニルモノマーとの共重合体等が挙げられる。
【0017】
アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、アクリル酸メチルエステル、アクリル酸エチルエステル、アクリル酸ブチルエステル、アクリル酸2−エチルヘキシルエステル等が挙げられる。
これらのアクリル酸アルキルエステルは、単独で又は2種類以上を組み合せて使用される。
【0018】
メタクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、メタクリル酸メチルエステル、メタクリル酸エチルエステル、メタクリル酸ブチルエステル、メタクリル酸2−エチルヘキシルエステル等が挙げられる。
これらのメタクリル酸アルキルエステルは、単独で又は2種類以上を組み合せて使用される。
また、前記アクリル酸とメタクリル酸は、混合して使用してもよい。
【0019】
上記ビニルモノマーとしては、例えば、アクリル酸テトラヒドロフルフリルエステル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリルエステル、アクリル酸ジメチルアミノメチルエステル、メタクリル酸ジメチルアミノメチルエステル、アクリル酸グリシジルエステル、メタ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クリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルアクリレートアクリルアミド、ジアセトアクリルアミド、スチレン、ビニルトルエン等が挙げられる。
これらのビニルモノマーは、単独で又は2種類以上を組み合せて使用される。
上記共重合体は、上記の各成分を混合し、公知の重合法(溶液重合法なと)に従って合成することができる。
【0020】
前記アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、アクリル酸、メタクリル酸及びこれらと共重合し得るビニルモノマーの配合割合は特に制限されるものではなく、任意の割合で配合されるが、アルカリ現像性とアルカリ耐性のバランスの点から、後述する(A)成分のカルボキシル基含有率(使用する全モノマーに対するカルボキシル基を有するモノマーの割合)が、15〜50モル%となる割合であることが好ましい。
これらの共重合体は、単独で又は2種類以上を組み合せて使用される。
【0021】
(A)成分の重合平均分子量は、特に制限はないが、機械強度とアルカリ現像性のバランスの点から、20,000〜300,000とすることが好ましく、40,000〜200,000とすることが好ましく、60,000〜140,000とすることが特に好ましい。この重量平均分子量が、20,000未満であると、機械強度が劣る傾向がり、300,000を超えると、アルカリ現像性が劣る傾向がある。
なお、ここで言う重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定され、標準ポリスチレンを用いて作成した検量線により換算された値である。
【0022】
(A)成分のカルボキシル基含有率(使用する全モノマーに対するカルボキシル基を有するモノマーの割合)、特に制限されるものではないが、アルカリ現像性とアルカリ耐性のバランスの点から、15〜50モル%とすることが好ましく、15〜30モル%とすることがより好ましく、15〜25モル%とすることがさらに好ましい。カルボキシル基含有率が15モル%未満であると、アルカリ現像性が劣る傾向があり、50モル%を超えると、アルカリ耐性が劣る傾向がある。
【0023】
本発明における(B)分子内に重合可能なエチレン性不飽和基を有する光重合性化合物は、前記の一般式(I)で表されるビニルウレタン化合物を含有するものである。
前記の一般式(I)中、Zの2価の炭化水素基としては、例えば、炭素数2〜16の炭化水素基(エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基等)が挙げられる。炭素数17以上の炭化水素基を用いると、得られる感光性樹脂組成物の感度が低下する傾向がある。
【0024】
前記の一般式(I)中、Rは好ましくは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基であり、より好ましくは水素原子又はメチル基である。Yは好ましくは−CHCH(CH)−O−である。
また、一般式(I)中、i、m、p 又はqが15以上の整数の場合、得られるレジストの現像時間が長くなる。i及びmは好ましくは各々独立に1であり、p及びqは好ましくは各々独立に3、5、 9又は12である。
【0025】
前記の一般式(I)で表されるビニルウレタン化合物成分の具体例としては、例えば2つのRがメチル基、Yが−CHCH(CH)−O−、l及びmが1、p及びqが9、Zがヘキシレン基であるビニルウレタン化合物〔新中村化学工業(株)製、商品名UA−13〕、2つのRがメチル基、Yが−CHCH(CH)−O−、l及びmが1、p及びqが3.5又は12、Zがヘキシレン基であるビニルウレタン化合物、2つのRが水素原子、Yが−CHCH(CH)−O−、l及びmが1、p及びqが9、Zがヘキシレン基であるビニルウレタン化合物等が挙げられる。
【0026】
本発明に用いられる(B)光重合性化合物は、必ず一般式(I)で表されるビニルウレタン化合物成分が使用される。
本発明に用いられる(B)分子内に重合可能なエチレン性不飽和基を有する光重合性化合物は、前記の一般式(I)で表されるビニルウレタン化合物成分を含有していれば、それ以外の成分を含有させてもよい。
【0027】
このような成分としては、例えば、多価アルコールにα、β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物、2−2’−ビス〔4−(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−(メタクリロキシポリエトキシ)フェニル〕プロパン、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、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。
【0028】
多価アルコールとしては、例えば、エチレン基の数が2〜14であるポリエチレングリコールジアクリレート、エチレン基の数が2〜14であるポリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、プロピレン基の数が2〜14であるポリプロピレングリコールジアクリレート、プロピレン基の数が2〜14であるポリプロピレングリコールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート等が挙げられる。
【0029】
α、β−不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。
2−2’−ビス〔4−(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−(アクリロキシジエトキシ)フェニル〕プロパン、2−2’−ビス〔4−(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−(アクリロキシデカエトキシ)フェニル〕プロパン等が挙げられる。
【0030】
2−2’−ビス〔4−(メタクリロキシエトキシ)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−(メタクリロキシデカエトキシ)フェニル〕プロパン等が挙げられ、2−2’−ビス〔4−(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル〕プロパンとしては、BE−500〔新中村化学工業(株)製、商品名〕等が挙げられる。
【0031】
グリシジル基含有化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリアクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリメタクリレート、2−2’−ビス〔4−(アクリロキシジグリシジルオキシ)フェニル〕ロパン、2−2’−ビス〔4−(メタクリロキシジグリシジルオキシ)フェニル〕プロパン等が挙げられる。
【0032】
アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、アクリル酸メチルエステル、アクリル酸エチルエステル、アクリル酸ブチルエステル、アクリル酸2−エチルへキシルエステル等が挙げられる。
【0033】
メタクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、メタクリル酸メチルエステル、メタクリル酸エチルエステル、メタクリル酸ブチルエステル、メタクリル酸2−エチルヘキシルエステル等が挙げられる。
これらは単独で又は2種類以上を組み合せて使用される。
【0034】
これらの前記の一般式(I)で表されるビニルウレタン化合物成分の(B)成分中の含有量としては、例えば、(B)成分の合計量100重量部に対して5〜20重量部であってもよい。
本発明における(C)成分として用いられる光重合性開始剤は、前記の一般式(II)で表されるイミダゾール化合物を含有するものである。
【0035】
前記の一般式(II)中、Rは好ましくは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基であり、より好ましくは水素原子又はメチル基である。
また、一般式(II)中、Rは好ましくは水素原子又は炭素数1〜12のアルキル基であり、より好ましくは水素原子又はエチル基である。
は炭素数6以上、Rは炭素数13以上の炭化水素基を用いると、得られる感光性樹脂組成物の感度が低下する傾向がある。
【0036】
前記の一般式(II)で表されるイミダゾール化合物成分の具体例としては、例えば、Rがメチル基、Rがエチル基であるイミダゾール化合物(四国化成工業(株)製、商品名2E4MZ−CNS)、Rが水素原子、Rが−C1123というアルキル基であるイミダゾール化合物(四国化成工業(株)製)等が挙げられる。
本発明に用いられる(C)光重合性化合物は、必ず前記の一般式(II)で表されるイミダゾール化合物成分が使用される。
【0037】
本発明に用いられる(C)光重合性開始剤は、前記の一般式(II)で表されるイミダゾール化合物成分を含有していれば、それ以外の成分を含有させてもよい。
このような成分としては、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(ミヒラーズケトン)、N,N−テトラエチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、2−エチルアントラキノン、フェナントレンキノン等の芳香族ケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン、ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体、2−2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4’,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、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(m−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、2,4−ジ(p−メトキシフェニル)−5−フェニルイミダゾール二量体、2−(2,4−ジメトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(p−メチルメルカプトフェニル)−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)へプタン等のアクリジン誘導体等が挙げられる。好ましくは、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、N,N−テトラエチル−4,4−ジアミノベンゾフェノン又は9,10−フェナントレキノンが挙げられる。
これらは単独で又は2種類以上組み合せて使用される。
これらの一般式(II)で表されるイミダゾール化合物成分の(C)成分中の含有量としては、例えば、(C)成分の合計量100重量部に対して50重量部以上であることが好ましい。
【0038】
本発明は、感光性樹脂組成物おいて、(A)成分の配合量は、塗膜性と光硬化性のバランスの点から、(A)成分及び(B)成分の合計量100重量部に対して、40〜80重量部とすることが好ましく、50〜70重量部とすることがより好ましく、55〜65重量部とすることが特に好ましい。
(A)成分の配合量が40重量部未満では、得られる感光性エレメントが塗膜性に劣る傾向がある。また80重量部を超えると、光硬化性が不十分となる傾向がある。
【0039】
本発明の感光性樹脂組成物において、(B)成分の配合量は、(A)成分と(B)成分の合計量100重量部に対して、20〜60重量部とすることが好ましく、30〜50重量部とすることがより好ましく、35〜45重量部とすることが特に好ましい。
(B)成分の配合量が、20重量部未満では、光硬化性が不十分となる傾向があり、60重量部を超えると、塗膜性が悪化する傾向がある。
【0040】
本発明の感光性樹脂組成物における(B)成分の一般式(I)で表されるビニルウレタン化合物成分の配合量は、(B)成分の合計量100重量部に対して、25〜75重量部とすることが好ましく、35〜65重量部とすることがより好ましく、45〜55重量部とすることが特に好ましい。
このビニルウレタン化合物成分の配合量が25重量部未満では、密着性やめっき耐性が不十分となる傾向があり、75重量部を超えると解像度が悪化する傾向がある。
【0041】
本発明の感光性樹脂組成物における(C)成分の配合量は、めっき耐性とめっき浴汚染性のバランスの点から、(A)成分及び(B)成分の合計量100重量部に対して、0.1〜5重量部とすることが好ましく、0.5〜4重量部とすることがより好ましく、1〜3重量部とすることが特に好ましい。
(C))成分の配合量が、0.1重量部未満では、めっき耐性が不十分となる傾向があり、5重量部を超えると、めっき浴汚染性が悪化する傾向がある。
【0042】
本発明の感光性樹脂組成物には、上記(A)成分、(B)成分及び(C)成分以外に必要に応じて染料、顔料、発色剤、可塑剤、燃焼剤、安定剤、密着性付与剤、消泡剤、レベリング剤、はく離促進剤、酸化防止剤、香料、熱架橋剤等の添加剤を含有させてもよい。
染料、顔料、発色剤としては、例えばロイコクリスタルバイオレット、マラカイトグリーン等が挙げられる。
【0043】
可塑剤としては、例えば、p−トルエンスルホン酸アミドなどが挙げられる。
燃焼剤としては、トリフェニルホスフェートなどのリン酸エステル、塩素化パラフィン等の含ハロゲン有機化合物などが挙げられる。
安定剤としては、例えば、アンテージ500(川口化学工業(株)製、商品名)等が挙げられる。
これらの配合量は、(A)成分及び(B)成分の総量100重量部に対して各々0.01〜20重量部程度含有することができる。
これらの添加剤は、単独で又は2種類以上を組み合せて使用することができる。
【0044】
前記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、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の有機溶剤又はこれらの混合溶剤に対して固形分30〜60重量%程度の溶液として塗布することができる。
【0045】
前記感光性樹脂組成物は、特に制限はないが、銅、銅系合金、鉄、鉄系合金等の金属面上に、液状レジストとして塗布して乾燥後、必要に応じて保護フィルムを被膜して用いるか、感光性エレメントの形態で用いられることが好ましい。
また、感光性樹脂組成物層の厚みは、用途により異なるが、乾燥後の厚みで1〜100μm程度であることが好ましい。液状レジストに保護フィルムを被膜して用いる場合は、保護フィルムとして、ポリエチレン、ポリプロピレン等の重合体フィルム等が挙げられる。
【0046】
上記感光性エレメントは、例えば、支持体として、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル等の重合体フィルム上に感光性樹脂組成物を塗布、乾燥することにより得ることができる。
上記塗布は、例えば、ロールコータ、コンマコータ、グラビアコータ、エアーナイフコータ、ダイコータ、バーコータ等の公知の方法で行うことができる。
また、乾燥は、70〜150℃、5〜30分間程度で行うことができる。
【0047】
これらの重合体フィルムの厚みは、1〜100μmとすることが好ましい。これらの重合体フィルムの一つは感光性樹脂組成物層の支持体として、他の一つは感光性樹脂組成物の保護フィルムとして感光性樹脂組成物層の両面に積層してもよい。
保護フィルムとしては、感光性樹脂組成物層及び支持体の接着力よりも、感光性樹脂組成物層及び保護フィルムの接着力の方が小さいものが好ましく、また低フィッシュアイのフィルムが好ましい。
【0048】
また、前記感光性エレメントは、感光性樹脂組成物層、支持体及び保護フィルムの他に、クッション層、接着層、光吸収剤、ガスバリア層等の中間層や保護層を有していてもよい。
前記感光性エレメントは、例えば、そのまま又は感光性樹脂組成物層の他の面に保護フィルムをさらに積層して円筒状の巻芯に巻きとって貯蔵される。なお、この際支持体が1番外側になるように巻き取られることが好ましい。上記ロール状の感光性エレメントロールの端面には、端面保護の見地から端面セパレータを設置することが好ましく、耐エッジフュージョンの見地から防湿端面セパレータを設置することが好ましい。また、梱包方法として、透湿性の小さいブラックシートに包んで包装することが好ましい。
【0049】
上記巻芯としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)等のプラスチックなどが挙げられる。
【0050】
本発明のプリント配線板の製造法は、パターニングされた表面樹脂層を備える回路形成済基板の表面樹脂層上に、上述した本発明の感光性樹脂組成物の硬化物からなる、パターニングされた硬化物層を形成し、回路形成済基板上に表面樹脂層及び硬化物層をこの順に備えた積層基板を得る第1の工程と、積層基板に対して無電解めっきを行う第2の工程と、無電解めっきがされた積層基板から、パターニングされた硬化物層を除去する第3の工程とを含んでいる。
【0051】
上記方法では第1の工程において、表面樹脂層上に感光性樹脂組成物を積層し、当該組成物の所定部分に活性光線を照射して硬化物を形成せしめ、次いで、当該硬化部以外の部分を除去することにより、パターニングされた硬化物層を形成することが好ましい。
また、上記の第1の工程において、パターニングされた表面樹脂層を備える回路形成済基板の前記表面樹脂層上に、上記本発明の感光性エレメントを用いてレジストパターンを製造する。
【0052】
前記の保護フィルムが存在している場合には、保護フィルムを除去後、感光性樹脂組成物層を70〜130℃程度に加熱しながら回路形成用基板に0.1〜1MPa程度(1〜10kgf/cm)の圧力で圧着することにより積層する方法などが挙げられ、減圧下で積層することも可能である。
積層される表面は、通常金属面であるが、特に制限はない。
【0053】
このようにして積層が完了した感光性樹脂組成物層は、ネガ又はポジパターンを通して活性光線が画像状に照射される。
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、キセノランプ等の紫外線、可視光などに有効に放射するものが用いられる。
【0054】
次いで、露光後、感光性樹脂組成物層上に支持体が存在している場合には、支持体を除去した後、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、ドライ現像等で未露光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。
上記アルカリ水溶液としては、例えば、0.1〜5重量%炭酸ナトリウムの希薄溶液、0.1〜5重量%炭酸カリウムの希薄溶液、0.1〜5重量%水酸化ナトリウムの希薄溶液等が挙げられる。
【0055】
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、感光性樹脂組成物層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、有機溶剤等を混入させてもよい。
上記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、スクラッピング等が挙げられる。
【0056】
現像後の処理として、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さらに硬化して用いてもよい。
パターニングの結果、回路形成済基板における回路(導体層)の少なくとも一部を露出させ、無電解めっきにより回路(導体層)上にめっき層の形成を行う。
無電解めっきとしては、無電解ニッケルめっきが挙げられ、無電解ニッケルめっき上には、金、銀、パラジウム、白金、ロジウム、銅、スズ等の金属めっきを行ってもよい。
【0057】
無電解ニッケルめっきの後は、パターニングされた感光性樹脂組成物層(硬化物層)をはく離除去する。
上記感光性樹脂組成物層は、例えば、現像に用いたアルカリ性水溶液よりさらに強アルカリ性の水溶液ではく離することができる。
上記強アルカリ性の水溶液としては、例えば、1〜10重量%水酸化ナトリウム水溶液、1〜10重量%水酸化カリウム水溶液等が用いられる。
上記はく離方式としては、例えば、浸漬方式、スプレー方式等が挙げられる。
【実施例】
【0058】
先ず、(A)成分バインダーポリマーA1の合成例を以下に示す。
攪拌機、還流冷却器、温度計、滴下ロート及び窒素ガス導入管を備えたフラスコに、質量比3:2であるメチルセロソルブ及びトルエンの配合物500gを加え、窒素ガスを吹き込みながら攪拌して、85℃まで加熱した。
【0059】
一方、共重合単量体としてメタクリル酸125g、メタクリル酸メチル175g、アクリル酸エチル100g、スチレン100g及びアゾビスイソブチロ二トリル0.5gを混合した溶液(以下、「溶液a」という)を用意し、85℃に加熱された質量比3:2であるメチルセロソルブ及びトルエンの上記配合物に溶液aを4時間かけて滴下した後、85℃に攪拌しながら2時間保温した。
【0060】
さらに、質量費3:2であるメチルセロソルブ及びトルエンの配合物150gにアゾビスイソブチロ二トリル0.1gを溶解した溶液を、10分かけてフラスコ内に滴下した。滴下後の溶液を攪拌しながら85℃で5時間保温した後、冷却してバインダーポリマーA1を得た。バインダーポリマーA1の不揮発分(固形分)は45重量%であり、重量平均分子量は100,000であった。なお、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(GPC)法によって測定し、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導出した。GPCの測定条件を下記に示す。
【0061】
(GPC測定条件)
・ポンプ:日立L−6000型〔(株)日立製作所製〕
・カラム:Gelpack GL−R420+ Gelpack GL−R430+ Gelpack 12.5GL−R440(計3本)、(以上、日立化成工業(株)製、商品名)
・溶離液:テトラヒドロフラン
・測定温度:室温
・流量:2.05ml/分
・検出器:日立L−3300型RI〔(株)日立製作所製〕
【0062】
以下、本発明を実施例により詳しく説明する。
実施例1〜2及び比較例1〜2
表1及び表2に示す材料を配合し、感光性樹脂組成物溶液を得た。
【0063】
【表1】

【0064】
【表2】

【0065】
次いで、得られた感光性樹脂組成物の溶液を、16μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム〔帝人(株)製、商品名G2−16〕上に均一に塗布し、100℃の熱風対流式乾燥機で10分間乾燥した後、ポリエチレン製保護フィルム(タマポリ(株)製、商品名NF−13)で保護した感光性エレメントを得た。感光性樹脂組成物層の乾燥後の膜厚は50μmとした。
【0066】
(回路形成済基板の作製)
縦12.5cm×横20cm×厚さ1.6mmの両面銅張エポキシ積層板(日立化成工業(株)製、MCL−E−61)の片面の銅箔表面に周縁部1cmを残してエッチングレジストを形成し、不要な銅箔をエッチング除去し、金属端子(パッド)や配線の回路を形成した後、残余のエッチングレジストをはく離して、回路形成基板を得た。裏面は全面エッチングし、ガラスエポキシ表面が露出した状態にした。
【0067】
(表面樹脂の形成)
得られた回路形成済基板の回路面に、フォトレジスト(太陽インキ(株)製、FSR−4000)を、周縁部1cm全面に塗布し、80℃で30分間乾燥した。その後、フォトツールを介し、露光機〔(株)オーク製作所製、HMW−590 〕を用いて、めっきする実装パッド部を除く全面を露光した。未露光部分を1重量%炭酸ナトリウム水溶液(30℃)でスプレー現像し、パッド部上のフォトレジストを除去して、レジストパターンを形成し、その後、150℃で1時間加熱することにより熱硬化させ、回路形成済基板上に表面樹脂層(ソルダーレジスト)を形成した。
【0068】
(感光性樹脂組成物層の形成)
表面樹脂層を備えた回路形成済基板の両面に、先に得られた実施例1〜2及び比較例1〜2の感光性エレメントにおける感光性樹脂組成物層を、圧力0.4MPa、温度100℃、ラミネート速度1.5m/分でラミネートし、積層した。積層された感光性樹脂組成物層の実装パッドを除く全面を露光し、現像してレジストパターンを形成した。その後、150℃で1時間加熱することにより感光性樹脂組成物層を熱硬化させ、回路形成済基板上に表面樹脂層及び硬化物層(硬化した感光性樹脂組成物層)がこの順に形成されパターニングされた積層板を得た。
【0069】
上記で得られた感光性エレメント及び積層基板について、下記に示す方法により特性評価を行った。
(めっき耐性)
得られた積層基板に関し、以下の処理を連続して行った。
(a)脱脂処理
プロセレクトSF(アトテック(株)製、プロセレクトSF:200mL/L、硫酸:45mL/L)に、50℃で5分間浸漬処理した。
(b)水洗
室温で1分間流水洗浄した。
(c)ソフトエッチング
マイクロエッチSF(アトテック(株)製、マイクロエッチSF:150/L)に、室温で1分間浸漬処理した。
【0070】
(d)水洗
室温で1分間流水洗浄した。
(e)酸洗処理
5Vol%硫酸水溶液に、室温で3分間浸漬処理した。
(f)活性化
オーロテック1000〔アトテック(株)製、オーロテック1000:50mL/L、硫酸:50mL/L 〕に、室温で1分間浸漬処理した。
(g)水洗
室温で1分間流水洗浄した。
【0071】
(h)無電解ニッケルめっき
オーロテックHP〔アトテック(株)製、オーロテックHP:300mL/L〕に、75℃で25分間浸漬処理した。
(i)水洗
室温で1分間流水洗浄した。
(j)置換型無電解金めっき
オーロテックCS4000〔アトテック(株)製、オーロテックCS4000:150mL/L、シアン化金カリウム:1.47g/L、オーロテックSF:1SF:1mL/L〕に、85℃で10分間浸漬処理した。
こうして得られためっき加工された積層基板について、視認で硬化物層(硬化した感光性樹脂組成物層)の破れの有無、特にパッド部周囲を評価した。この結果を表3に示す。
【0072】
(めっき浴汚染性)
実施例1〜2及び比較例1〜2の感光性エレメントをPETフィルム及びポリエチレンフィルムを剥がした後、1.5m/Lとなる量を、無電解ニッケルめっき液:オーロテックHP〔アトテック(株)製、オーロテックHP:300mL/L〕に、75℃で5時間各々浸漬処理した。このめっき処理液を用いて、前記めっき耐性の(a)〜(j)までの処理を行い、析出したニッケルと金めっき膜厚を測定した。
めっき浴汚染性は、ブランク析出膜厚を100としたときの析出率で表し、値が大きい方がめっき浴の汚染が少ないことを意味する。めっき浴汚染性は、次式により求めることかできる。得られためっき浴汚染性の結果を表3に示す。
【0073】
【数1】

【0074】
【表3】

【0075】
表3に示されるように、実施例1〜2の感光性エレメントはめっき耐性に優れ、且つめっき浴汚染性が少ないことが明らかである。



【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)バインダーポリマーと、(B)一般式(I)で表されるビニルウレタン化合物
【化1】

(式中、Rは水素原子又はアルキル基を示し2つのRは同一であっても異なってもよく、Xは−CHCHO−を示し、Yは
【化2】

を示し、Zは2価の炭化水素基を示し、l、 m、 p及びqは各々独立に1〜14の整数である)
を含む分子内に重合可能なエチレン性不飽和基を有する光重合性化合物と、
(C)光重合開始剤と、(D)一般式(II)で表されるイミダゾール化合物
【化3】

(式中、Rは水素原子又はアルキル基を示し、Rはアルキル基又はベンゼン環を示す)
を含有してなる感光性樹脂組成物。
【請求項2】
請求項1記載の感光性樹脂組成物を支持体上に塗布、乾燥してなる感光性エレメント。
【請求項3】
請求項2記載の感光性エレメントを、回路形成用基板上に感光性樹脂組成物層が密着するようにして積層し、活性光線を画像上に照射し、露光部を光硬化させ、未露光部を現像により除去することを特徴とするレジストパターンの製造方法。
【請求項4】
請求項3記載のレジストパターンの製造法により、レジストパターンの製造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を特徴とするプリント配線板の製造法。
【請求項5】
請求項4記載のプリント配線板の製造法により、パターニングされた表面樹脂層を備える回路形成済基板の前記表面樹脂層上に、請求項2記載の感光性エレメントにおける感光性樹脂組成物層を積層し、該層所定部分に活性光線を照射して硬化物層を形成せしめ、次いで、該硬化物層以外の部分を除去することによりパターニングされた硬化物層を形成し、前記回路形成済基板上に前記表面樹脂層及び前記硬化物層をこの順に備えた積層基板を得る第1の工程、前記積層基板に対して無電解めっきを行う第2の工程及び前記無電解めっきされた前記積層基板から、前記パターニングされた硬化物層を除去する第3の工程を含むことを特徴とするプリント配線板の製造法。



【公開番号】特開2007−219255(P2007−219255A)
【公開日】平成19年8月30日(2007.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−40819(P2006−40819)
【出願日】平成18年2月17日(2006.2.17)
【出願人】(000004455)日立化成工業株式会社 (4,649)
【Fターム(参考)】