【実施例】
【0072】
以下、本発明の具体的な実施例を提示することで、本発明を更に詳述する。尚、特に断りのない限り、「部」及び「%」は全て質量基準の値である。
【0073】
[合成例A−1]
還流冷却器、温度計、窒素置換基用ガラス管及び攪拌機を取り付けた四つ口フラスコ中に、メタクリル酸48部、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトン(n≒2)モノアクリレート(東亞合成株式会社製のアロニックスM−5300)50部、メチルメタクリレート92部、スチレン10部、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル430部、アゾビスイソブチロニトリル3.5部を加えた。この四つ口フラスコ内の液を窒素気流下で75℃で5時間加熱して重合反応を進行させることで、濃度32%の共重合体溶液を得た。
【0074】
この共重合体溶液に、ハイドロキノン0.1部、グリシジルメタクリレート64部、ジメチルベンジルアミン0.8部を加え、80℃で24時間加熱することで付加反応を進行させた。これにより、感光性のベース樹脂の38%溶液を得た。
【0075】
[合成例A−2]
合成例A−1において、メチルメタクリレート92部及びスチレン10部に代えて、メチルメタクリレート82部及びスチレン20部を使用した。それ以外は合成例A−1と同一の条件で、感光性のベース樹脂の38%溶液を得た。
【0076】
[合成例A−3]
合成例A−1において、メチルメタクリレート92部、スチレン10部の配合量を、メチルメタクリレート62部、スチレン40部に変更した。それ以外は合成例A−1と同一の条件で、感光性のベース樹脂の38%溶液を得た。
【0077】
[合成例A−4]
合成例A−1において、メチルメタクリレート92部及びスチレン10部に代えて、メチルメタクリレート42部及びスチレン60部を使用した。それ以外は合成例A−1と同一の条件で、感光性のベース樹脂の38%溶液を得た。
【0078】
[合成例A−5]
合成例A−1において、メチルメタクリレート92部及びスチレン10部に代えて、メチルメタクリレート22部及びスチレン80部を使用した。それ以外は合成例A−1と同一の条件で、感光性のベース樹脂の38%溶液を得た。
【0079】
[合成例A−6]
合成例A−1において、メチルメタクリレート92部及びスチレン10部に代えて、メチルメタクリレート62部及びフェノキシエチルアクリレート40部を使用した。それ以外は合成例A−1と同一の条件で、感光性のベース樹脂の38%溶液を得た。
【0080】
[合成例A−7]
還流冷却器、温度計、窒素置換基用ガラス管及び攪拌機を取り付けた四つ口フラスコに、メタクリル酸48部、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトン(n≒2)モノアクリレート(東亞合成株式会社製のアロニックスM−5300)50部、メチルメタクリレート62部、スチレン40部、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル430部、アゾビスイソブチロニトリル3.5部を加えた。この四つ口フラスコ内の液を窒素気流下で75℃で5時間加熱して重合反応を進行させることで、32%の共重合体溶液を得た。
【0081】
[合成例B−1]
合成例A−1において、メチルメタクリレート92部及びスチレン10部に代えて、メチルメタクリレート102部を使用した。それ以外は合成例A−1と同一の条件で、感光性のベース樹脂の38%溶液を得た。
【0082】
[合成例B−2]
合成例A−1において、メタクリル酸48部及びω−カルボキシ−ポリカプロラクトン(n≒2)モノアクリレート(東亞合成株式会社製のアロニックスM−5300)50部に代えて、メタクリル酸98部を使用した。また、メチルメタクリレート92部及びスチレン10部に代えて、メチルメタクリレート102部を使用した。それ以外は合成例A−1と同一の条件で、感光性のベース樹脂の38%溶液(B−2)を得た。
【0083】
[合成例B−3]
合成例A−1において、メチルメタクリレート92部及びスチレン10部に代えて、メチルメタクリレート42部及びN−フェニルマレイミド60部を使用した。それ以外は合成例A−1と同一の条件で、感光性のベース樹脂の38%溶液を得た。
【0084】
[合成例B−4]
還流冷却器、温度計、窒素置換用ガラス管及び攪拌機を取付けた四ツ口フラスコに、フェノールノボラック型エポキシ樹脂(DIC株式会社製のエピクロンN−775)189部、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート103部、ハイドロキノン0.2部、アクリル酸72.7部、ジメチルベンジルアミン0.6部を加え、110℃で10時間加熱することで付加反応を進行させた。続いて四ツ口フラスコ中の液にテトラヒドロ無水フタル酸60.8部、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート78.9部を加えて、81℃で3時間加熱することで反応させて、感光性のベース樹脂の64%溶液を得た。
【0085】
各合成例における原料組成を下記表1に示す。併せて、表1中の「芳香環含有率」の欄に、各合成例で得られたベース樹脂中の芳香環の質量割合を示す。
【0086】
【表1】
【0087】
[感光性のソルダーレジスト用樹脂組成物の調製]
表2〜4に示す原料を配合して得られる混合物を3本ロールで混練することで、実施例1〜4、参考例5〜18、実施例19、参考例20、21及び実施例22及び比較例1〜12のソルダーレジスト用樹脂組成物を得た。尚、実施例1〜4、参考例5〜17及び比較例1〜10のソルダーレジスト用樹脂組成物は感光性及び熱硬化性を有し、参考例18、実施例19、参考例20、21、実施例22及び比較例11,12のソルダーレジスト用樹脂組成物は熱硬化性を有する。
【0088】
表2〜4中に示される原料成分の詳細は次の通りである。尚、式中のnは繰り返し単位の数を示す。
・エポキシ樹脂a;下記構造式で示されるハイドロキノン型エポキシ樹脂。
【0089】
【化2】
【0090】
・エポキシ樹脂b;下記構造式で示されるジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂。
【0091】
【化3】
【0092】
・エポキシ樹脂c;下記構造式で示されるターシャリーブチルカテコール型エポキシ樹脂。
【0093】
【化4】
【0094】
・エポキシ樹脂d;下記構造式で示されるビフェニルエーテル型エポキシ樹脂。
【0095】
【化5】
【0096】
・エポキシ樹脂e;下記構造式で示されるビフェニル型エポキシ樹脂。
【0097】
【化6】
【0098】
・エポキシ樹脂f;下記構造式で示されるナフタレン型エポキシ樹脂。
【0099】
【化7】
【0100】
・エポキシ樹脂g;下記構造式で示される水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂。
【0101】
【化8】
【0102】
・エポキシ樹脂h;下記構造式で示されるビスフェノールA型エポキシ樹脂。
【0103】
【化9】
【0104】
・エポキシ樹脂i;下記構造式で示されるクレゾールノボラック型エポキシ樹脂。
【0105】
【化10】
【0106】
・エポキシ樹脂j;下記構造式で示されるナフタレン型エポキシ樹脂。
【0107】
【化11】
【0108】
・エポキシ樹脂k;下記構造式で示されるトリアジン骨格エポキシ樹脂。
【0109】
【化12】
【0110】
・エポキシ樹脂l;下記構造式で示されるテトラグリシジルジアミノジフェニルメタン型エポキシ樹脂。
【0111】
【化13】
【0112】
・エポキシ樹脂m;下記構造式で示されるジフェニルスルフィド型エポキシ樹脂。
【0113】
【化14】
【0114】
・光重合性化合物(DPCA−120);ε―カプロラクトン変性ペンタエリストールヘキサアクリレート、日本化薬株式会社製、品番KAYARAD DPCA−120。
・白色顔料(酸化チタンCR−80);ルチル型酸化チタン、石原産業株式会社製、品番CR−80。
・光重合開始剤(ルシリンTPO);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シド。
・光重合開始剤(IRGACURE819);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、BASF社製、品番IRGACURE819。
・光重合開始剤(IRGACURE184);1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、BASF社製、品番IRGACURE184。
・メラミン;日産化学工業株式会社製、微粉メラミン。
・有機溶剤;ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート。
・シリコーン:信越シリコーン株式会社製、品番KS−66。
【0115】
〔評価試験〕
感光性及び熱硬化性を有する実施例1〜4、参考例5〜17及び比較例1〜10のソルダーレジスト用樹脂組成物については、まず、厚み35μmの銅箔を備えるガラスエポキシ銅張積層板にエッチングを施すことでパターニングすることで、プリント配線基板を得た。このプリント配線板の全面にソルダーレジスト用樹脂組成物をスクリーン印刷により塗布することで、基板表面上に湿潤塗膜を形成した。この湿潤塗膜を80℃で20分加熱して予備乾燥することで、膜厚20μmの乾燥塗膜を形成した。この乾燥塗膜の表面上にネガマスクを直接当てがうとともに各ソルダーレジスト用樹脂組成物における最適露光量の紫外線を照射することで、乾燥塗膜を選択的に露光した。露光後の乾燥塗膜に炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像処理を施すことで、乾燥塗膜のうち露光により硬化した部分(硬化膜)を基板上に残存させた。この硬化膜を更に150℃で60分間加熱して熱硬化させることでソルダーレジスト層を形成した。これによりソルダーレジスト層を備えるテストピースを得た。
【0116】
熱硬化性を有する参考例18、実施例19、参考例20、21、実施例22及び比較例11,12のソルダーレジスト用樹脂組成物については、まず、厚み35μmの銅箔を備えるガラスエポキシ銅張積層板にエッチングを施すことでパターニングすることで、プリント配線基板を得た。このプリント配線板にソルダーレジスト用樹脂組成物をパターン状に塗布することで、基板表面上に厚み30μmのパターン状の湿潤塗膜を形成した。この湿潤塗膜を150℃で30分間加熱して熱硬化させることでソルダーレジスト層を形成した。これによりソルダーレジスト層を備えるテストピースを得た。
【0117】
これらのソルダーレジスト層について、次のような評価試験をおこなった。
【0118】
(タック性)
参考例18、実施例19、参考例20、21、実施例22及び比較例11,12を除き、露光時においてネガマスクを取り外すときの乾燥塗膜の粘着の状態及び乾燥塗膜の指触粘着性を、次に示すように評価した。
◎:ネガマスクを取り外した際に全く剥離抵抗を感じず、貼付痕もなかった。また、指触によっても全く粘着を感じなかった。
○:ネガマスクを取り外した際には粘着を感じなかったが、乾燥膜上にマスクのかすかな貼付痕が認められた。また、指触によってもかすかに粘着を感じた。
△:ネガマスクを取り外す際にわずかに剥離抵抗を感じると共に、乾燥膜上にマスクの貼付痕が認められた。また、指触によってもわずかな粘着を感じた。
×:ネガマスクを取り外すことが困難で、無理に剥すとマスクパターンが毀損した。指触によっても顕著な粘着を感じた。
【0119】
(ダム残り)
実施例1〜4、参考例5〜17及び比較例1〜10において、テストピースの作製の際に、線幅/線間が0.2mm/0.3mm、厚みが40μmの銅製の導体配線を備えるプリント配線板を使用した。また、幅25μm、50μm、75μm及び100μmのソルダーダムが形成されるようなマスクパターンを有するネガマスクを使用した。露光時の紫外性の照射エネルギー密度は450mJ/cm
2とした。ソルダーレジスト層の厚みは60μmとした。これにより、ソルダーダムを含むソルダーレジスト層を備えるテストピースを作製した。
【0120】
このテストピースにおけるソルダーダムに対して、セロハン粘着テープ剥離試験を行うことで、試験後に剥離せずに残存するソルダーダムの最小幅を調査した。
【0121】
(耐酸性)
室温下でテストピースを10%の塩酸に1時間浸漬した後、ソルダーレジスト層の外観を観察した。その結果を次に示すように評価した。
◎:異常を生じない。
○:極僅かに変化が見られる。
△:少し変化が見られる。
×:塗膜に剥がれ等の大きな変化が見られる。
【0122】
(耐アルカリ性)
室温下でテストピースを10%の水酸化ナトリウムに1時間浸漬した後、ソルダーレジスト層の外観を目視で観察した。その結果を次に示すように評価した。
◎:異常が生じない。
〇:極僅かに変化が見られる。
△:少し変化が見られる。
×:塗膜に剥がれ等の大きな変化が見られる。
【0123】
(密着性)
JIS D0202の試験方法に従って、テストピースのソルダーレジスト層に碁盤目状にクロスカットを入れ、次いでセロハン粘着テープによるピーリング試験後の剥がれの状態を目視により観察した。その結果を次に示すように評価した。
◎:100個のクロスカット部分のうちの全てに全く変化が見られない。
○:100個のクロスカット部分のうち1箇所に僅かに浮きを生じた。
△:100個のクロスカット部分のうち2〜10箇所に剥がれを生じた。
×:100個のクロスカット部分のうち11〜100箇所に剥がれを生じた。
【0124】
(鉛筆硬度)
ソルダーレジスト層の鉛筆硬度を、三菱ハイユニ(三菱鉛筆社製)を用いて、JIS K5400に準拠して測定した。
【0125】
(PCT特性)
テストピースを温度121℃の飽和水蒸気中に8時間放置した後、このテストピースのソルダーレジスト層の外観を観察した。その結果を次に示すように評価した。
◎:ふくれ、剥がれ、変色等の変化が全く見られない。
○:ふくれ、剥がれ、変色等の変化が極僅かに見られる。
△:ふくれ、剥がれ、変色等の変化が若干認められる。
×:ふくれ、剥がれ、変色等の変化が認められる。
【0126】
(耐メッキ性)
市販品の無電解ニッケルメッキ浴及び無電解金メッキ浴を用いて、テストピースのメッキを行い、メッキの状態を観察した。またソルダーレジスト層に対してセロハン粘着テープ剥離試験をおこなうことでメッキ後のソルダーレジスト層の密着状態を観察した。その結果を次に示すように評価した。
◎:外観の変化、テープ剥離時の剥離、メッキの潜り込みのいずれについても全くない。○:外観変化はなく、テープ剥離時においても剥離も生じないが、レジストの末端部分において、極めてわずかながら、メッキの潜り込みが認められる。
△:外観変化はないが、テープ剥離時に一部剥離が認められる。
×:ソルダーレジスト層の浮きが見られ、テープ剥離時に剥離が認められる。
【0127】
(はんだ耐熱性)
フラックスとしてLONCO 3355−11(ロンドンケミカル社製の水溶性フラックス)を用い、まずテストピースにフラックスを塗布し、次いでこれを260℃の溶融はんだ浴に10秒間浸漬し、その後水洗した。このサイクルを3回おこなった後のソルダーレジスト層の外観を観察し、その結果を次に示すように評価した。
◎:異常を生じない。
○:極僅かに変化が見られる。
△:少し変化が見られる。
×:ソルダーレジスト層に剥がれ等の大きな変化が見られる。
【0128】
(耐電蝕性)
IPC B−25くし型電極Bクーポン上に、上記テストピースの場合と同じ条件でソルダーレジスト層を形成することで、評価用のプリント配線板を得た。この評価用のプリント配線板のくし型電極にDC100Vのバイアス電圧を印加しながら、評価用のプリント配線板を40℃、90%R.H.の条件下に500時間曝露した。この試験後の評価用のプリント配線板におけるマイグレーションの有無を確認した。その結果を次に示すように評価した。
◎:全くマイグレーションが確認されない。
〇:極僅かにマイグレーションが確認される。
△:若干のマイグレーションが確認される。
×:マイグレーションが発生している。
【0129】
(ポストキュア後白色度)
テストピースにおけるソルダーレジスト層の、L
*a
*b
*表色系におけるb
*値を、コニカミノルタセンシング株式会社製の分光測色計(型番CM−600d)で測定した。その結果を次に示すように評価した。
◎:b
*値が1.4以下。
〇:b
*値が1.5〜1.9。
△:b
*値が2.0〜2.4。
×:b
*値が2.5以上。
【0130】
(耐紫外線黄変)
テストピースにおけるソルダーレジスト層の、L
*a
*b
*表色系におけるb
*値を、コニカミノルタセンシング株式会社製の分光測色計(型番CM−600d)で測定した。続いて、テストピースにおけるソルダーレジスト層に50J/cm
2の条件で紫外線を照射した後、再びソルダーレジスト層の、L
*a
*b
*表色系におけるb
*値を測定した。紫外線照射後のソルダーレジスト層のb
*値から紫外線照射前のソルダーレジスト層のb
*値を差し引いた値(Δb
*)を算出し、その結果を次に示すように評価した。
◎:Δb
*値が1.4以下。
〇:Δb
*値が1.5〜1.9。
△:Δb
*値が2.0〜2.4。
×:Δb
*値が2.5以上。
【0131】
(耐熱黄変)
テストピースにおけるソルダーレジスト層の、L
*a
*b
*表色系におけるb
*値を、コニカミノルタセンシング株式会社製の分光測色計(型番CM−600d)により測定した。続いて、テストピースを290℃、30秒の条件で熱処理した後、再びソルダーレジスト層のb
*値を測定した。熱処理後のソルダーレジスト層のb
*値から熱処理前のソルダーレジスト層のb
*値を差し引いた値(Δb
*)を算出し、その結果を次に示すように評価した。
◎:Δb
*値が1.4以下。
〇:Δb
*値が1.5〜1.9。
△:Δb
*値が2.0〜2.4。
×:Δb
*値が2.5以上。
【0132】
(反射率)
テストピースにおけるソルダーレジスト層の、視感反射率を表すCIE表色法におけるY値を、コニカミノルタセンシング株式会社製の分光測色計(型番CM−600d)で測定した。
【0133】
(耐クラック性)
テストピースをカッターで切断し、続いて切断面付近でソルダーレジスト層に対してセロハン粘着テープ剥離試験を行い、ソルダーレジスト層の観察を行った。その結果を次に示すように評価した。
◎:ソルダーレジスト層にクラックが確認されず、セロハン粘着テープ剥離試験によるソルダーレジスト層の剥離も確認されない。
〇:ソルダーレジスト層に僅かにクラックが確認されるが、セロハン粘着テープ剥離試験によるソルダーレジスト層の剥離は確認されない。
△:ソルダーレジスト層に大きなクラックが確認されるが、セロハン粘着テープ剥離試験によるソルダーレジスト層の剥離は確認されない。
×:セロハン粘着テープ剥離試験によるソルダーレジスト層の剥離が確認される。
【0134】
(試験結果)
以上の評価試験の結果を下記表2〜4に示す。
【0135】
【表2】
【0136】
【表3】
【0137】
【表4】