(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022107466
(43)【公開日】2022-07-21
(54)【発明の名称】感光性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物及びプリント配線板
(51)【国際特許分類】
G03F 7/004 20060101AFI20220713BHJP
G03F 7/029 20060101ALI20220713BHJP
G03F 7/027 20060101ALI20220713BHJP
G03F 7/075 20060101ALI20220713BHJP
H05K 3/28 20060101ALI20220713BHJP
H05K 1/03 20060101ALI20220713BHJP
H05K 3/46 20060101ALI20220713BHJP
【FI】
G03F7/004 501
G03F7/029
G03F7/027 502
G03F7/075 501
G03F7/004 512
G03F7/027 515
H05K3/28 F
H05K3/28 C
H05K1/03 610H
H05K3/46 T
H05K3/46 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021002435
(22)【出願日】2021-01-08
(71)【出願人】
【識別番号】000166683
【氏名又は名称】互応化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002527
【氏名又は名称】特許業務法人北斗特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】樋口 倫也
(72)【発明者】
【氏名】田中 信也
(72)【発明者】
【氏名】藤原 勇佐
(72)【発明者】
【氏名】西村 颯太
(72)【発明者】
【氏名】橋本 壯一
(72)【発明者】
【氏名】荒井 貴
【テーマコード(参考)】
2H225
5E314
5E316
【Fターム(参考)】
2H225AC00
2H225AC31
2H225AC33
2H225AC54
2H225AC58
2H225AD02
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2H225AD14
2H225AE08P
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2H225AP11P
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2H225BA32P
2H225CA13
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2H225CC13
5E314AA25
5E314AA27
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5E316GG16
5E316GG17
5E316GG22
5E316GG28
5E316HH40
(57)【要約】
【課題】カルボキシル基含有樹脂を含有し、硬化物を低誘電正接化しやすく、この硬化物の柔軟性を維持しやすく、かつ硬化物が酸化剤で処理されても過度に腐食されにくい感光性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】感光性樹脂組成物は、カルボキシル基含有樹脂(A)、光重合開始剤(B)、光重合性化合物(C)、エポキシ化合物(D)、前記カルボキシル基含有樹脂(A)に対する百分比が50質量%以上300質量%以下のシリカ(E)、及び前記カルボキシル基含有樹脂(A)に対する百分比が21質量%以上100質量%以下のブロックイソシアネート化合物(F)を含有する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
カルボキシル基含有樹脂(A)、
光重合開始剤(B)、
光重合性化合物(C)、
エポキシ化合物(D)、
前記カルボキシル基含有樹脂(A)に対する百分比が50質量%以上300質量%以下のシリカ(E)、及び
前記カルボキシル基含有樹脂(A)に対する百分比が21質量%以上100質量%以下のブロックイソシアネート化合物(F)を含有する、
感光性樹脂組成物。
【請求項2】
前記カルボキシル基含有樹脂(A)は、芳香環を有するカルボキシル基含有樹脂(A1)を含有する、
請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項3】
前記カルボキシル基含有樹脂(A)は、ビスフェノールフルオレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂(A11)を含有する、
請求項1又は2に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項4】
前記光重合開始剤(B)は、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(B1)を含有する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項5】
前記光重合性化合物(C)は、トリシクロデカン骨格を有する化合物(C1)を含有する、
請求項1から4のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項6】
前記エポキシ化合物(D)のエポキシ基の当量は、前記カルボキシル基含有樹脂(A)のカルボキシル基1当量に対して、0.1以上1未満である、
請求項1から5のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項7】
前記エポキシ化合物(D)は、結晶性エポキシ化合物(D1)を含有する、
請求項1から6のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項8】
前記ブロックイソシアネート化合物(F)は、イソシアネート化合物をブロック剤でブロックした化合物であり、前記イソシアネート化合物は、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、及びこれらの多量体よりなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含有する、
請求項1から7のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項9】
前記ブロック剤は、オキシム化合物、ラクタム化合物、フェノール化合物、アルコール化合物、アミン化合物、活性メチレン化合物、及びピラゾール化合物よりなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含有する、
請求項8に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項10】
前記シリカ(E)は、シランカップリング剤により表面処理されている、
請求項1から9のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項11】
前記シランカップリング剤は、フェニル骨格を有する、
請求項10に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項12】
前記シリカ(E)は、平均粒径が0.1μm以上5μm以下のシリカ(E1)を含有する、
請求項1から11のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項13】
有機フィラー(G)を更に含有する、
請求項1から12のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項14】
前記有機フィラー(G)は、反応性基を有する、
請求項13に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項15】
請求項1から14のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物を含有する、
ドライフィルム。
【請求項16】
請求項1から14のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物を硬化して得られる、
硬化物。
【請求項17】
請求項16に記載の硬化物を含む層間絶縁層を備える、
プリント配線板。
【請求項18】
請求項16に記載の硬化物を含むソルダーレジスト層を備える、
プリント配線板。
【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、ドライフィルム、硬化物及びプリント配線板に関し、詳しくは、カルボキシル基含有樹脂を含有する感光性樹脂組成物、この感光性樹脂組成物を含有するドライフィルム、この感光性樹脂組成物の硬化物、及びこの硬化物を含むソルダーレジスト層又は層間絶縁層を備えるプリント配線板に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、硬化物が低誘電率および低誘電正接である硬化性樹脂組成物が開示されている。特許文献1には、硬化性樹脂組成物は、アルカリ可溶性樹脂、無機フィラー、ヒドロキシル基およびカルボキシル基を有しない光硬化性化合物、密着性付与剤、および、光重合開始剤を含有すること、密着性付与剤としてブロックイソシアネートが好ましいこと、並びに密着性付与剤の配合量は、固形分換算で(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、0.01~20質量部であることも、開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
発明者が研究開発を通じて独自に得た知見によると、カルボキシル基含有樹脂を含有する樹脂組成物の硬化物からソルダーレジスト層、層間絶縁層等を作製するにあたり、低誘電正接化のために無機フィラーを配合すると、硬化物が脆くなりやすい。また、硬化物、特に層間絶縁層とそれに重なる導体との密着性を高めるために、硬化物の表面を酸化剤などで処理して粗さを調整する場合には、硬化物から無機フィラーが脱落しやすく、そのため硬化物が酸化剤で過度に腐食されやすくなる。
【0005】
本発明の課題は、カルボキシル基含有樹脂を含有し、硬化物を低誘電正接化しやすく、この硬化物の柔軟性を維持しやすく、かつ硬化物が酸化剤で処理されても過度に腐食されにくい感光性樹脂組成物、この感光性樹脂組成物を含有するドライフィルム、この感光性樹脂組成物の硬化物、及びこの硬化物を含むソルダーレジスト層又は層間絶縁層を備えるプリント配線板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係る感光性樹脂組成物は、カルボキシル基含有樹脂(A)、光重合開始剤(B)、光重合性化合物(C)、エポキシ化合物(D)、前記カルボキシル基含有樹脂(A)に対する百分比が50質量%以上300質量%以下のシリカ(E)、及び前記カルボキシル基含有樹脂(A)に対する百分比が21質量%以上100質量%以下のブロックイソシアネート化合物(F)を含有する。
【0007】
本発明の一態様に係るドライフィルムは、前記感光性樹脂組成物を含有する。
【0008】
本発明の一態様に係る硬化物は、前記感光性樹脂組成物を硬化して得られる。
【0009】
本発明の一態様に係るプリント配線板は、前記硬化物を含む層間絶縁層を備える。
【0010】
本発明の一態様に係るプリント配線板は、前記硬化物を含むソルダーレジスト層を備える。
【発明の効果】
【0011】
本発明の一態様によれば、カルボキシル基含有樹脂を含有し、硬化物の誘電正接を低減しやすく、この硬化物の柔軟性を維持しやすく、かつ硬化物が酸化剤で処理されても過度に腐食されにくい感光性樹脂組成物、この感光性樹脂組成物を含有するドライフィルム、この感光性樹脂組成物の硬化物、及びこの硬化物を含むソルダーレジスト層又は層間絶縁層を備えるプリント配線板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】
図1Aから
図1Eは、本発明の一実施形態に係るプリント配線板を製造する工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の一実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。以下の実施形態は、本発明の目的を達成できれば設計に応じて種々の変更が可能である。
【0014】
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、カルボキシル基含有樹脂(A)、光重合開始剤(B)、光重合性化合物(C)、エポキシ化合物(D)、カルボキシル基含有樹脂(A)に対する百分比が50質量%以上300質量%以下のシリカ(E)、及びカルボキシル基含有樹脂(A)に対する百分比が21質量%以上100質量%以下のブロックイソシアネート化合物(F)を含有する。
【0015】
本実施形態によると、感光性樹脂組成物の硬化物の誘電正接を低減しやすい。そのため、感光性樹脂組成物の硬化物を含むプリント配線板の高周波特性が向上しやすい。さらに、この硬化物の柔軟性を維持しやすく、かつ硬化物が酸化剤で処理されても過度に腐食されにくくできる。その理由は下記の通りであると推察される。ただし、本実施形態は、下記の理由の説明に拘束されない。
【0016】
感光性樹脂組成物がシリカ(E)を含有し、かつカルボキシル基含有樹脂(A)に対するシリカ(E)の百分比が50質量%以上であることで、シリカ(E)が硬化物の誘電正接を低減できる。また、感光性樹脂組成物がブロックイソシアネート化合物(F)を含有し、かつブロックイソシアネート化合物(F)の百分比がカルボキシル基含有樹脂(A)に対して21質量%以上100質量%以下であることで、感光性樹脂組成物が硬化する過程でブロックイソシアネート化合物(F)が水酸基と反応し、このため硬化物(X)中の水酸基が低減し、これにより硬化物の誘電正接が更に低減する。また、この反応により生じるウレタン結合によって、硬化物の柔軟性が高められる。また、ブロックイソシアネート化合物(F)はシリカ(E)の表面の水酸基と結合しやすく、そのため、硬化物の表面が酸化剤で処理されてもシリカ(E)の粒子が硬化物から脱落しにくくなる。
【0017】
さらに、ブロックイソシアネート化合物(F)は、感光性樹脂組成物からフォトリソグラフィ法によりソルダーレジスト層、層間絶縁層などの皮膜を作製する際の、現像性を高めることができる。その理由は十分には明かではないが、感光性樹脂組成物中のブロックイソシアネート化合物(F)の百分比がカルボキシル基含有樹脂(A)に対して21質量%以上100質量%以下であると、ブロックイソシアネート化合物(F)が可塑剤的に働くことで感光性樹脂組成物がアルカリ性水溶液などの現像液に馴染みやすくなり、このため感光性樹脂組成物が現像液に適度に溶解又は分散しやすくなるためであると、推察される。また、ブロックイソシアネート化合物(F)はブロック化剤で保護されているので、フォトリソグラフィ法で皮膜が形成される過程では反応を生じにくい。このことも、現像性の向上に寄与していると推察される。
【0018】
感光性樹脂組成物の成分について、更に詳しく説明する。
【0019】
カルボキシル基含有樹脂(A)は、エチレン性不飽和基を有するカルボキシル基を有する成分を含有することができる。この場合、カルボキシル基含有樹脂(A)が感光性樹脂組成物に感光性、具体的には光硬化性を付与できる。
【0020】
カルボキシル基含有樹脂(A)は、芳香環を有するカルボキシル基含有樹脂(A1)を含有することが好ましい。この場合、感光性樹脂組成物の硬化物の耐熱性及び電気絶縁性が高まりやすい。カルボキシル基含有樹脂(A1)は、ビフェニル骨格、ナフタレン骨格、フルオレン骨格、及びアントラセン骨格のうちいずれかの多環芳香環を有することが、より好ましい。この場合、硬化物の耐熱性及び電気絶縁性が、より高まりやすい。
【0021】
カルボキシル基含有樹脂(A)は、ビスフェノールフルオレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂(A11)を含有することが、特に好ましい。この場合、硬化物の耐熱性及び電気絶縁性が、特に高まりやすい。
【0022】
ビスフェノールフルオレン骨格は、下記式(1)で示される。
【0023】
【0024】
式(1)中、R1~R8は各々独立に水素、炭素数1~5のアルキル基又はハロゲンである。すなわち、式(1)におけるR1~R8の各々は、水素でもよいが、炭素数1~5のアルキル基又はハロゲンでもよい。芳香環における水素が低分子量のアルキル基又はハロゲンで置換されていても、カルボキシル基含有樹脂(A11)の物性に悪影響は与えられず、むしろ置換されることでカルボキシル基含有樹脂(A11)を含む感光性樹脂組成物の硬化物の耐熱性或いは難燃性が向上する場合もあるからである。
【0025】
カルボキシル基含有樹脂(A11)は、例えば、式(1)で示されるビスフェノールフルオレン骨格を有するエポキシ化合物(a1)と、不飽和基含有カルボン酸(a2)とを反応させ、それにより得られた中間体と酸無水物(a3)とを反応させることで合成される。
【0026】
エポキシ化合物(a1)は、例えば下記式(2)に示す構造を有する。式(2)中のnは、例えば0~20の範囲内の整数である。カルボキシル基含有樹脂(A11)の分子量を適切に制御するためには、nの平均は0~1の範囲内であることがより好ましい。nの平均が0~1の範囲内であれば、カルボキシル基含有樹脂(A11)の過剰な分子量の増大が抑制されやすい。また、式(2)において、R1~R8は各々独立に水素、炭素数1~5のアルキル基又はハロゲンである。
【0027】
【0028】
不飽和基含有カルボン酸(a2)は、例えば一分子中にエチレン性不飽和基を1個のみ有する化合物を含有する。より具体的には、不飽和基含有カルボン酸(a2)は、例えばアクリル酸、メタクリル酸、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、クロトン酸、桂皮酸、2-アクリロイルオキシエチルコハク酸、2-メタクリロイルオキシエチルコハク酸、2-アクリロイルオキシエチルフタル酸、2-メタクリロイルオキシエチルフタル酸、2-アクリロイルオキシプロピルフタル酸、2-メタクリロイルオキシプロピルフタル酸、2-アクリロイルオキシエチルマレイン酸、2-メタクリロイルオキシエチルマレイン酸、β-カルボキシエチルアクリレート、2-アクリロイルオキシエチルテトラヒドロフタル酸、2-メタクリロイルオキシエチルテトラヒドロフタル酸、2-アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、及び2-メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含有する。好ましくは、不飽和基含有カルボン酸(a2)はアクリル酸を含有する。また、不飽和基含有カルボン酸(a2)がアクリル酸を含有する場合、アクリル酸は不飽和基含有カルボン酸(a2)中の50モル%以上含有することが好ましく、80モル%以上含有することがより好ましく、85モル%以上含有することが更に好ましく、90モル%以上含有することが特に好ましい。
【0029】
エポキシ化合物(a1)と不飽和基含有カルボン酸(a2)とは、適宜の方法で反応させうる。例えば、エポキシ化合物(a1)の溶剤溶液に不飽和基含有カルボン酸(a2)を加え、更に必要に応じて熱重合禁止剤及び触媒を加えて攪拌混合することで、反応性溶液を得る。この反応性溶液を常法により、好ましくは60℃以上150℃以下、より好ましくは80℃以上120℃以下の温度で反応させることで、中間体を得ることができる。この場合の溶剤は、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、及びトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、及び酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の酢酸エステル類、及びジアルキルグリコールエーテル類からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。熱重合禁止剤は、例えばハイドロキノン、メチルハイドロキノン、及びハイドロキノンモノメチルエーテルからなる群より選択される少なくとも一種の成分を含有できる。触媒は、例えばベンジルジメチルアミン、トリエチルアミン等の第3級アミン類、トリメチルベンジルアンモニウムクロライド、メチルトリエチルアンモニウムクロライド等の第4級アンモニウム塩類、トリフェニルフォスフィン、及びトリフェニルスチビンからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。
【0030】
触媒が特にトリフェニルフォスフィンを含有することが好ましい。すなわち、トリフェニルフォスフィンの存在下で、エポキシ化合物(a1)と不飽和基含有カルボン酸(a2)とを反応させることが好ましい。この場合、エポキシ化合物(a1)におけるエポキシ基と不飽和基含有カルボン酸(a2)との開環付加反応が特に促進され、95%以上、あるいは97%以上、あるいはほぼ100%の反応率(転化率)を達成できる。
【0031】
エポキシ化合物(a1)と不飽和基含有カルボン酸(a2)とを、エアバブリング下で反応させることも好ましい。この場合、不飽和基の付加重合反応を抑制して、中間体の分子量の増大及び中間体の溶液のゲル化を抑制できる。また、最終生成物であるカルボキシル基含有樹脂(A11)の過度な着色を抑制できる。
【0032】
エポキシ化合物(a1)と不飽和基含有カルボン酸(a2)とを反応させる際の、エポキシ化合物(a1)のエポキシ基1モルに対する不飽和基含有カルボン酸(a2)の量は、0.8モル以上1.2モル以下であることが好ましい。この場合、優れた感光性と安定性とを有する感光性樹脂組成物が得られる。
【0033】
このようにして得られる中間体は、エポキシ化合物(a1)のエポキシ基と不飽和基含有カルボン酸(a2)のカルボキシル基との反応で生成された水酸基を備える。
【0034】
次に、中間体と酸無水物(a3)とを反応させる。酸無水物(a3)は、例えば酸二無水物(a4)を含有する。
【0035】
酸二無水物(a4)は、酸無水物基を二つ有する化合物である。酸二無水物(a4)は、テトラカルボン酸の無水物を含有できる。酸二無水物(a4)は、例えば1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物、9,9’-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二無水物、グリセリンビスアンヒドロトリメリテートモノアセテート、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b-ヘキサヒドロ-5(テトラヒドロ-2,5-ジオキソ-3-フラニル)ナフト〔1,2-c〕フラン-1,3-ジオン、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物、及び3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含有できる。特に酸二無水物(a4)が3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を含有することが好ましい。この場合、感光性樹脂組成物が良好な現像性を確保しながら、感光性樹脂組成物から作製される皮膜のタック性を抑制するとともに硬化物の絶縁信頼性及び耐メッキ性を向上できる。
【0036】
酸無水物(a3)は、酸一無水物(a5)を含有してもよい。酸一無水物(a5)は、酸無水物基を一つ有する化合物である。酸一無水物(a5)は、ジカルボン酸の無水物を含有できる。酸一無水物(a5)は、例えばフタル酸無水物、1,2,3,6-テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、コハク酸無水物、メチルコハク酸無水物、マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、グルタル酸無水物、シクロヘキサン-1,2,4-トリカルボン酸-1,2-無水物、及びイタコン酸無水物からなる群から選択される一種以上の化合物を含有できる。特に酸一無水物(a5)が1,2,3,6-テトラヒドロ無水フタル酸を含有することが好ましい。すなわち、酸無水物(a3)が1,2,3,6-テトラヒドロ無水フタル酸を含有することが好ましい。この場合、感光性樹脂組成物の良好な現像性を確保しながら、感光性樹脂組成物から形成される皮膜のタック性を更に抑制すると共に硬化物の絶縁信頼性及び耐メッキ性を更に向上できる。酸一無水物(a5)全体に対して、1,2,3,6-テトラヒドロ無水フタル酸は20モル%以上100モル%以下の範囲内であることが好ましく、40モル%以上100モル%以下の範囲内であることがより好ましいが、これに限られない。
【0037】
中間体と酸無水物(a3)とを反応させるに当たっては、適宜の方法が採用できる。例えば、中間体の溶剤溶液に酸無水物(a3)を加え、更に必要に応じて熱重合禁止剤及び触媒を加えて攪拌混合することで、反応性溶液を得る。この反応性溶液を常法により好ましくは60℃以上150℃以下、特に好ましくは80℃以上120℃以下の温度で反応させることで、ビスフェノールフルオレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂(A11)が得られる。溶剤、触媒及び重合禁止剤としては、適宜のものが使用でき、中間体の合成時に使用した溶剤、触媒及び重合禁止剤をそのまま使用することもできる。
【0038】
触媒が特にトリフェニルフォスフィンを含有することが好ましい。すなわち、トリフェニルフォスフィンの存在下で、中間体と、酸無水物(a3)とを反応させることが好ましい。この場合、中間体と酸無水物(a3)との反応が特に促進され、90%以上、95%以上、97%以上、あるいはほぼ100%の反応率(転化率)を達成できる。
【0039】
酸無水物(a3)が酸二無水物(a4)を含有する場合、エポキシ化合物(a1)のエポキシ基1モルに対して、酸二無水物(a4)の量は、0.05モル以上0.24モル以下であることが好ましい。この場合、酸価と分子量とが適度に調整されたビスフェノールフルオレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂(A11)が容易に得られる。
【0040】
また、酸無水物(a3)が酸一無水物(a5)を更に含有する場合、エポキシ化合物(a1)のエポキシ基1モルに対して、酸一無水物(a5)の量は0.3モル以上0.7以下であることが好ましい。この場合、酸価と分子量とが適度に調整されたビスフェノールフルオレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂(A11)が容易に得られる。
【0041】
中間体と、酸無水物(a3)とを、エアバブリング下で反応させることも好ましい。この場合、生成されるビスフェノールフルオレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂(A11)の過度な分子量増大が抑制されることで、感光性樹脂組成物のアルカリ性水溶液による現像性が特に向上する。
【0042】
カルボキシル基含有樹脂(A)は、ビスフェノールフルオレン骨格を有さないカルボキシル基含有樹脂(以下、カルボキシル基含有樹脂(A2)ともいう)を含有してもよい。カルボキシル基含有樹脂(A)は、カルボキシル基含有樹脂(A11)とカルボキシル基含有樹脂(A2)とのうち少なくとも一方を含有してよい。
【0043】
カルボキシル基含有樹脂(A2)は、例えば、カルボキシル基を有し光重合性を有さないカルボキシル基含有樹脂(以下、カルボキシル基含有樹脂(A2-1)という)を含有できる。カルボキシル基含有樹脂(A2-1)は、例えばカルボキシル基を有するエチレン性不飽和化合物を含むエチレン性不飽和単量体の重合体を含有する。カルボキシル基を有するエチレン性不飽和化合物は、アクリル酸、メタクリル酸、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトン(n≒2)モノアクリレート等の化合物を含有できる。カルボキシル基を有するエチレン性不飽和化合物は、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート等と二塩基酸無水物との反応物も含有できる。エチレン性不飽和単量体は、2-(メタ)アクリロイロキシエチルフタレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシエチルフタレート、直鎖又は分岐の脂肪族あるいは脂環族(ただし、環中に一部不飽和結合を有してもよい)の(メタ)アクリル酸エステル等の、カルボキシル基を有さないエチレン性不飽和化合物を更に含有してもよい。
【0044】
カルボキシル基含有樹脂(A2)は、カルボキシル基及びエチレン性不飽和基を有するカルボキシル基含有樹脂(以下、カルボキシル基含有樹脂(A2-2)という)を含有してもよい。カルボキシル基含有樹脂(A2-2)は、感光性樹脂組成物に感光性、具体的には光硬化性を付与できる。カルボキシル基含有樹脂(A2)は、カルボキシル基含有樹脂(A2-2)のみを含有してもよい。
【0045】
カルボキシル基含有樹脂(A2-2)は、例えば一分子中に二個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(x1)とエチレン性不飽和化合物(x2)との反応物である中間体と、多価カルボン酸及びその無水物の群から選択される少なくとも一種の化合物(x3)との反応物である樹脂(以下、第一の樹脂(x)ともいう)を含有する。第一の樹脂(x)は、例えばエポキシ化合物(x1)中のエポキシ基と、エチレン性不飽和化合物(x2)中のカルボキシル基とを反応させて得られた中間体に化合物(x3)を付加させて得られる。
【0046】
エポキシ化合物(x1)は、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、ビフェニルノボラック型エポキシ化合物等の適宜のエポキシ化合物を含有できる。特にエポキシ化合物(x1)はビフェニルノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物の群から選択される少なくとも1種の化合物を含有することが好ましい。この場合、上述の芳香環を有するカルボキシル基含有樹脂(A1)に含まれる樹脂が得られる。エポキシ化合物(x1)は、ビフェニルノボラック型エポキシ化合物のみを含有してもよく、あるいはクレゾールノボラック型エポキシ化合物のみを含有してもよい。
【0047】
エポキシ化合物(x1)は、エチレン性不飽和化合物(z)の重合体を含有してもよい。エチレン性不飽和化合物(z)は、例えばグリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基を有する化合物(z1)を含有し、あるいは更に2-(メタ)アクリロイロキシエチルフタレート等のエポキシ基を有さない化合物(z2)を含有する。エチレン性不飽和化合物(x2)は、アクリル酸及びメタクリル酸のうち少なくとも一方を含有することが好ましい。化合物(x3)は、例えばフタル酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸等の多価カルボン酸と、これらの多価カルボン酸の無水物とからなる群から選択される一種以上の化合物を含有する。特に化合物(x3)はフタル酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸の群から選択される少なくとも1種の多価カルボン酸を含有することが好ましい。
【0048】
カルボキシル基含有樹脂(A2-2)は、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和化合物を含有するエチレン性不飽和単量体の重合体とエポキシ基を有するエチレン性不飽和化合物との反応物である樹脂(第二の樹脂(y)という)を含有してもよい。エチレン性不飽和単量体はカルボキシル基を有さないエチレン性不飽和化合物を更に含有してもよい。第二の樹脂(y)は、重合体におけるカルボキシル基の一部にエポキシ基を有するエチレン性不飽和化合物を反応させることで得られる。エチレン性不飽和単量体は、カルボキシル基を有さないエチレン性不飽和化合物を更に含有してもよい。カルボキシル基を有するエチレン性不飽和化合物は、例えばアクリル酸、メタクリル酸、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、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート等の化合物を含有する。カルボキシル基を有さないエチレン性不飽和化合物は、例えば2-(メタ)アクリロイロキシエチルフタレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシエチルフタレート、直鎖又は分岐の脂肪族あるいは脂環族(ただし、環中に一部不飽和結合を有してもよい)の(メタ)アクリル酸エステル等の化合物を含有する。エポキシ基を有するエチレン性不飽和化合物は、グリシジル(メタ)アクリレートを含有することが好ましい。
【0049】
カルボキシル基含有樹脂(A)は、カルボキシル基含有樹脂(A1)を25質量%以上含有することが好ましく、40質量%以上含有することがより好ましく、60質量%以上含有することが更に好ましく、100質量%含有することが特に好ましい。この場合、感光性樹脂組成物の硬化物の耐熱性及び絶縁信頼性を特に向上させることができる。
【0050】
カルボキシル基含有樹脂(A)は、カルボキシル基含有樹脂(A11)を25質量%以上含有することが好ましく、40質量%以上含有することがより好ましく、60質量%以上含有することが更に好ましく、100質量%含有することが特に好ましい。この場合、感光性樹脂組成物の、優れた感光性とアルカリ性水溶液による現像性とを確保できる。また、感光性樹脂組成物の硬化物の耐熱性及び絶縁信頼性を特に向上させることができ、かつ誘電率を低減できる。更に、感光性樹脂組成物から形成される皮膜のタック性を十分に低減できる。
【0051】
カルボキシル基含有樹脂(A)の重量平均分子量は、700以上100000以下であることが好ましい。カルボキシル基含有樹脂(A)の重量平均分子量が700以上であると、感光性樹脂組成物から形成される皮膜のタック性が抑制されやすく、かつ感光性樹脂組成物の硬化物の絶縁信頼性及び耐めっき性を向上できる。カルボキシル基含有樹脂(A)の重量平均分子量が100000以下であると、感光性樹脂組成物のアルカリ性水溶液による現像性が良好になりやすい。カルボキシル基含有樹脂(A)の重量平均分子量は、900以上60000以下であることがより好ましく、1200以上10000以下であることが更に好ましく、1400以上5000以下であることが特に好ましい。カルボキシル基含有樹脂(A)の重量平均分子量は、例えば、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィによる次の条件での測定結果から算出される。
【0052】
GPC装置:昭和電工社製 SHODEX SYSTEM 11、
カラム:SHODEX KF-800P,KF-005,KF-003,KF-001の4本直列、
移動相:THF、
流量:1ml/分、
カラム温度:45℃、
検出器:RI、
換算:ポリスチレン。
【0053】
カルボキシル基含有樹脂(A)は、酸価65mgKOH/g以上150mgKOH/g以下の成分を含有することが好ましい。この場合、感光性樹脂組成物のアルカリ性水溶液による現像性が特に向上しやすい。酸価が70mgKOH/g以上145mgKOH/g以下であることがより好ましく、75mgKOH/g以上140mgKOH/g以下であることが更に好ましく、85mgKOH/g以上135mgKOH/g以下であることが特に好ましい。
【0054】
感光性樹脂組成物の固形分量に対するカルボキシル基含有樹脂(A)の百分比は、5質量%以上85質量%以下であれば好ましい。この百分比は、10質量%であればより好ましく、20質量%以上であれば更に好ましい。また、この百分比は、75質量%以下であればより好ましく、50質量%以下であれば更に好ましい。
【0055】
また、感光性樹脂組成物の固形分量に対すカルボキシル基含有樹脂(A1)の百分比は、5質量%以上85質量%以下であれば好ましい。この百分比は、10質量%であればより好ましく、20質量%以上であれば更に好ましい。また、この百分比は、75質量%以下であればより好ましく、50質量%以下であれば更に好ましい。
【0056】
また、感光性樹脂組成物の固形分量に対すカルボキシル基含有樹脂(A11)の百分比は、5質量%以上85質量%以下であれば好ましい。この百分比は、10質量%であればより好ましく、20質量%以上であれば更に好ましい。また、この百分比は、75質量%以下であればより好ましく、50質量%以下であれば更に好ましい。
【0057】
光重合開始剤(B)について説明する。
【0058】
光重合開始剤(B)は、感光性樹脂組成物の感光性を向上させうる成分である。光重合開始剤(B)は、例えばα-アミノアルキルフェノン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、及びオキシムエステル系光重合開始剤からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。この場合、感光性樹脂組成物を紫外線等の光を照射して露光する場合に、感光性樹脂組成物に高い感光性を付与できる。光重合開始剤(B)は、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(B1)を含むことがさらに好ましい。この場合、感光性樹脂組成物に高い感光性を付与できるとともに、感光性樹脂組成物の硬化物の絶縁信頼性を特に向上させることができる。
【0059】
α-アミノアルキルフェノン系光重合開始剤は、例えば2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルホリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノンからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含むことができる。
【0060】
アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(B1)は、例えば2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-エチル-フェニル-フォスフィネート等のモノアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、並びにビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-2,5-ジメチルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-4-プロピルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-1-ナフチルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,5-ジメチルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、(2,5,6-トリメチルベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド等のビスアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含むことができる。
【0061】
オキシムエステル系光重合開始剤は、例えば1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(О-ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含むことができる。
【0062】
感光性樹脂組成物は、さらに適宜の光重合促進剤、及び増感剤等を含有してもよい。例えば感光性樹脂組成物は、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、フェニルグリオキシックアシッドメチルエステル、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン等のヒドロキシケトン類;ベンゾインとそのアルキルエーテル類;アセトフェノン、ベンジルジメチルケタール等のアセトフェノン類;2-メチルアントラキノン等のアントラキノン類;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-イソプロピルチオキサントン、4-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類;ベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルスルフィド、ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類;2,4-ジイソプロピルキサントン等のキサントン類;2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン等のα-ヒドロキシケトン類;及び2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノ-1-プロパノン等の窒素原子を含む化合物からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。感光性樹脂組成物は、光重合開始剤(B)と共に、p-ジメチル安息香酸エチルエステル、p-ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、2-ジメチルアミノエチルベンゾエート等の第三級アミン系などの適宜の光重合促進剤及び増感剤等を含有してもよい。感光性樹脂組成物は、必要に応じて、可視光露光用の光重合開始剤及び近赤外線露光用の光重合開始剤のうちの少なくとも一種を含有してもよい。感光性樹脂組成物は、光重合開始剤(B)と共に、レーザー露光法用増感剤である7-ジエチルアミノ-4-メチルクマリン等のクマリン誘導体、カルボシアニン色素系、キサンテン色素系等を含有してもよい。
【0063】
光重合開始剤(B)は、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(B1)に加えて、ヒドロキシケトン系光重合開始剤(B2)を含むことが好ましい。すなわち感光性樹脂組成物はヒドロキシケトン系光重合開始剤(B2)を含有することが好ましい。この場合、ヒドロキシケトン系光重合開始剤(B2)を含有しない場合と比べて、感光性樹脂組成物にさらに高い感光性を付与できる。これにより、感光性樹脂組成物から形成される被膜に紫外線を照射して硬化させる場合、被膜をその表面から深部に亘って十分に硬化させることが可能となる。ヒドロキシケトン系光重合開始剤(B2)としては、例えば1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、フェニルグリオキシックアシッドメチルエステル、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オンなどが挙げられる。
【0064】
アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(B1)とヒドロキシケトン系光重合開始剤(B2)との質量比((B1):(B2))は、1:0.01~1:10の範囲内であることが好ましい。この場合、感光性樹脂組成物から形成される被膜の表面付近における硬化性と深部における硬化性とを、バランス良く向上させることができる。
【0065】
光重合開始剤(B)は、ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(B3)を含むことも好ましい。すなわち、感光性樹脂組成物はアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(B1)及びビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(B3)を含有し、又はアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(B1)、ヒドロキシケトン系光重合開始剤(B2)及びビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(B3)を含有することが好ましい。この場合、感光性樹脂組成物から形成される塗膜を部分的に露光してから現像する場合、露光されない部分の硬化が抑制されることで、解像性が特に高くなる。このため感光性樹脂組成物の硬化物で非常に微細なパターンを形成することが可能となる。特に、感光性樹脂組成物から多層プリント配線板の層間絶縁層を作製すると共にこの層間絶縁層にスルーホールのための小径の穴をフォトリソグラフィー法で設ける場合、小径の穴を精密且つ容易に形成することが可能となる。
【0066】
アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(B1)に対するビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(B3)の百分比は、0.5質量%以上20質量%以下であることが好ましい。ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(B3)が0.5質量%以上であると、解像性が特に高くなる。また、ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(B3)が20質量%以下であると、感光性樹脂組成物の硬化物の電気絶縁性をビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(B3)が阻害しにくい。
【0067】
カルボキシル基含有樹脂(A)に対する光重合開始剤(B)の百分比は、0.1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、1質量%以上25質量%以下であることがより好ましい。
【0068】
感光性樹脂組成物全体(固形分)に対する光重合開始剤(B)の百分比は、0.001質量%以上6質量%以下であることが好ましく、0.01質量%以上3質量%以下であることがより好ましい。
【0069】
光重合性化合物(C)について説明する。
【0070】
光重合性化合物(C)は、感光性樹脂組成物に感光性、具体的には光硬化性を、付与できる。なお、光重合性化合物(C)からは、上述のカルボキシル基含有樹脂(A)に含まれる化合物は除かれる。
【0071】
光重合性化合物(C)は、例えばエチレン性不飽和結合を有する化合物を含有する。より具体的には、光重合性化合物(C)は、例えば2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の単官能(メタ)アクリレート;並びにジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、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、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレートからなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含有する。
【0072】
光重合性化合物(C)は、トリシクロデカン骨格を有する化合物(C1)を含有することが好ましい。トリシクロデカン骨格を有する化合物(C1)は、例えばトリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレートを含有する。この場合、硬化物の誘電正接が更に低減しやすくなる。光重合性化合物(C)に対するトリシクロデカン骨格を有する化合物(C1)の百分比は、20質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であればより好ましく、60質量%以上であれば更に好ましい。
【0073】
光重合性化合物(C)は、三官能の化合物、すなわち一分子中に不飽和結合を3つ有する化合物を含有することも好ましい。この場合、感光性樹脂組成物からフォトリソグラフィ法により皮膜を作製する際の現像性及び解像性がより向上する。三官能の化合物は、例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリストールトリ(メタ)アクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート及びε-カプロラクトン変性トリス-(2-アクリロキシエチル)イソシアヌレート及びエトキシ化グリセリントリ(メタ)アクリレートからなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含有できる。
【0074】
光重合性化合物(C)は、リン含有化合物(リン含有不飽和化合物)を含有することも好ましい。この場合、感光性樹脂組成物の硬化物の難燃性が向上する。リン含有不飽和化合物は、例えば2-メタクリロイロキシエチルアシッドフォスフェート(具体例として共栄社化学株式会社製の品番ライトエステルP-1M、及びライトエステルP-2M)、2-アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート(具体例として共栄社化学株式会社製の品番ライトアクリレートP-1A)、ジフェニル-2-メタクリロイルオキシエチルフォスフェート(具体例として大八工業株式会社製の品番MR-260)、並びに昭和高分子株式会社製のHFAシリーズ(具体例としてジペンタエリストールヘキサアクリレートとHCA(9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-フォスファフェナントレン-10-オキサイド)との付加反応物である品番HFA-6003、及びHFA-6007、カプロラクトン変性ジペンタエリストールヘキサアクリレートとHCA(9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-フォスファフェナントレン-10-オキサイド)との付加反応物である品番HFA-3003、及びHFA-6127等)からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含有できる。
【0075】
光重合性化合物(C)は、プレポリマーを含有してもよい。プレポリマーは、例えばエチレン性不飽和結合を有するモノマーを重合させてからエチレン性不飽和基を付加して得られるプレポリマー、並びにオリゴ(メタ)アクリレートプレポリマー類からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含有できる。オリゴ(メタ)アクリレートプレポリマー類は、例えばエポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、アルキド樹脂(メタ)アクリレート、シリコーン樹脂(メタ)アクリレート、及びスピラン樹脂(メタ)アクリレートからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。
【0076】
カルボキシル基含有樹脂(A)に対する光重合性化合物(C)の百分比は、1質量%以上50質量%以下であれば好ましい。この百分比は10質量%以上であればより好ましく、21質量%以上であれば更に好ましい。また、この百分比は、45質量%以下であればより好ましく、40質量%以下であれば更に好ましい。
【0077】
エポキシ化合物(D)について説明する。
【0078】
エポキシ化合物(D)は、カルボキシル基含有樹脂(A)におけるカルボキシル基と反応できることから、感光性樹脂組成物に熱硬化性を付与できる。
【0079】
エポキシ化合物(D)は、結晶性エポキシ化合物(D1)を含有することが好ましい。この場合、現像性がより向上しやすい。さらに、後述の有機フィラー(G)がカルボキシル基を有する有機フィラーを含有する場合には、有機フィラー中のカルボキシル基が感光性樹脂組成物中で結晶性エポキシ化合物(D1)を溶解しやすくする。これにより、結晶性エポキシ化合物(D1)を再結晶化しにくくできる。
【0080】
エポキシ化合物(D)は、非晶性エポキシ化合物(D2)を更に含有してもよい。なお、「結晶性エポキシ化合物」は融点を有するエポキシ化合物であり、「非晶性エポキシ化合物」は融点を有さないエポキシ化合物である。
【0081】
結晶性エポキシ化合物(D1)は、例えば、1,3,5-トリス(2,3-エポキシプロピル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、ハイドロキノン型結晶性エポキシ化合物(具体例として新日鉄住金化学株式会社製の品名YDC-1312)、ビフェニル型結晶性エポキシ化合物(具体例として三菱化学株式会社製の品名YX-4000)、ジフェニルエーテル型結晶性エポキシ化合物(具体例として新日鉄住金化学株式会社製の品番YSLV-80DE)、ビスフェノール型結晶性エポキシ化合物(具体例として新日鉄住金化学株式会社製の品名YSLV-70XY、YSLV-80XY)、テトラキスフェノールエタン型結晶性エポキシ化合物(具体例として日本化薬株式会社製の品番GTR-1800)、ビスフェノールフルオレン型結晶性エポキシ化合物(具体例として構造(S7)を有するエポキシ樹脂)からなる群から選択される一種以上の成分を含有することが好ましい。
【0082】
結晶性エポキシ化合物(D1)は、1分子中に2個のエポキシ基を有することが好ましい。この場合、温度変化が繰り返される中で、硬化物にクラックを更に生じ難くさせることができる。
【0083】
結晶性エポキシ化合物(D1)のエポキシ当量は150g/eq以上300g/eq以下であることが好ましい。このエポキシ当量は、1グラム当量のエポキシ基を含有する結晶性エポキシ化合物(D1)のグラム重量である。結晶性エポキシ化合物(D1)は融点を有する。結晶性エポキシ化合物(D1)の融点は、例えば70℃以上180℃以下である。
【0084】
特にエポキシ化合物(D)は、融点110℃以下の結晶性エポキシ化合物(D1-1)を含有することが好ましい。この場合、感光性樹脂組成物のアルカリ性水溶液による現像性が特に向上しやすい。融点110℃以下の結晶性エポキシ化合物(D1-1)は、例えばビフェニル型エポキシ樹脂(具体例として三菱化学株式会社製の品番YX-4000)、ビフェニルエーテル型エポキシ樹脂(具体例として新日鉄住金化学株式会社製の品番YSLV-80DE)、ビスフェノール型エポキシ樹脂(具体例として新日鉄住金化学製の品番YSLV-70XY、YSLV-80XY)、及びビスフェノールフルオレン型結晶性エポキシ化合物からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。
【0085】
非晶性エポキシ化合物(D2)は、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂(具体例としてDIC株式会社製の品番EPICLON N-775)、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(具体例としてDIC株式会社製の品番EPICLONN-695)、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂(具体例としてDIC株式会社製の品番EPICLON N-865)、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(具体例として三菱化学株式会社製の品番jER1001)、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(具体例として三菱化学株式会社製の品番jER4004P)、ビスフェノールS型エポキシ樹脂(具体例としてDIC株式会社製の品番EPICLON EXA-1514)、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂(具体例として日本化薬株式会社製の品番NC-3000)、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂(具体例として新日鉄住金化学株式会社製の品番ST-4000D)、ナフタレン型エポキシ樹脂(具体例としてDIC株式会社製の品番EPICLON HP-4032、EPICLON HP-4700、EPICLONHP-4770)、ターシャリーブチルカテコール型エポキシ樹脂(具体例としてDIC株式会社製の品番EPICLON HP-820)、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(具体例としてDIC製の品番EPICLONHP-7200)、アダマンタン型エポキシ樹脂(具体例として出光興産株式会社製の品番ADAMANTATEX-E-201)、特殊二官能型エポキシ樹脂(具体例として、三菱化学株式会社製の品番YL7175-500、及びYL7175-1000;DIC株式会社製の品番EPICLON TSR-960、EPICLON TER-601、EPICLONTSR-250-80BX、EPICLON 1650-75MPX、EPICLON EXA-4850、EPICLON EXA-4816、EPICLON EXA-4822、及びEPICLONEXA-9726;新日鉄住金化学株式会社製の品番YSLV-120TE)、ゴム状コアシェルポリマー変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(具体例として株式会社カネカ製の品番MX-156)、ゴム状コアシェルポリマー変性ビスフェノールF型エポキシ樹脂(具体例として株式会社カネカ製の品番MX-136)、並びにゴム粒子含有ビスフェノールF型エポキシ樹脂(具体例として株式会社カネカ製の品番カネエースMX-130)からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することが好ましい。
【0086】
エポキシ化合物(D)はリン含有エポキシ樹脂を含有してもよい。この場合、感光性樹脂組成物の硬化物の難燃性が向上する。リン含有エポキシ樹脂は結晶性エポキシ化合物(D1)に含有されてもよいし、あるいは非晶性エポキシ化合物(D2)に含有されてもよい。リン含有エポキシ樹脂は、例えば、リン酸変性ビスフェノールF型エポキシ樹脂(具体例としてDIC株式会社製の品番EPICLON EXA-9726、及びEPICLON EXA-9710)、新日鉄住金化学株式会社製の品番エポトートFX-305等である。
【0087】
感光性樹脂組成物中のエポキシ化合物(D)の量に関しては、エポキシ化合物(D)のエポキシ基の当量は、カルボキシル基含有樹脂(A)のカルボキシル基1当量に対して、0.1以上1未満であることが好ましい。この場合、感光性樹脂組成物の熱硬化性を維持しながら、硬化物の誘電正接が低減しやすい。このため、硬化物が更に優れた誘電特性を有しやすい。このエポキシ基の当量は、0.9以下であればより好ましく、0.8以下であれば更に好ましい。また、このエポキシ基の当量は、0.5以上であればより好ましく、0.7以上であれば更に好ましい。
【0088】
シリカ(E)について説明する。
【0089】
上述のとおり、感光性樹脂組成物がシリカ(E)を含有し、かつシリカ(E)の百分比がカルボキシル基含有樹脂(A)に対して50質量%以上であることで、硬化物の誘電正接が低減しやすい。また、シリカ(E)は、硬化物の線膨張係数を低減することで、硬化物から作製される層を備えるプリント配線板に反りを生じにくくできる。また、シリカ(E)の百分比が300質量%以下であることで硬化物の柔軟性が維持されやすい。シリカ(E)の百分比は100質量%以上であればより好ましく、130質量%以上であれば更に好ましい。また、この百分比は250質量%以下であればより好ましく、220質量%以下であれば更に好ましい。
【0090】
シリカ(E)は、平均粒径が0.1μm以上5μm以下のシリカ(E1)を含有することが好ましい。この場合、硬化物の表面が酸化剤で処理されると硬化物に微細な凹凸が形成されやすく、これにより硬化物の表面積が大きくなりやすい。このため、硬化物の表面にめっき処理により導体を作製する場合の硬化物と導体との密着性が高くなりやすい。さらに、シリカ(E)による光の散乱を生じにくくして、解像性を高めることができる。シリカ(E1)の平均粒径は、3μm以下であればより好ましく、2μm以下であれば更に好ましい。また、この平均粒径は0.2μm以上であればより好ましく、0.4μm以上であれば更に好ましい。なお、シリカ(E1)の平均粒径は、レーザー回折・散乱法により得られる粒度分布から算出される累積50%径(メジアン径D50)である。
【0091】
シリカ(E)は、平均粒径が1nm以上150nm以下であるシリカ(E2)を含有してもよい。この場合、硬化物が酸化剤で処理された場合の硬化物が過度に腐食されにくく、かつ硬化物の表面に特に微細な凹凸が形成されやすい。シリカ(E2)の平均粒径は、5nm以上であればより好ましく、20nm以上であれば更に好ましく、25nm以上であれば特に好ましい。また、シリカ(E2)の平均粒径は、120nm以下であることがより好ましく、85nm以下であることが更に好ましく、65nm以下であることが特に好ましい。なお、シリカ(E2)の平均粒径は、動的光散乱法により得られる粒度分布から算出される累積50%径(メジアン径D50)である。
【0092】
シリカ(E2)が、互いに平均粒径の異なる二種以上のシリカを含有してもよい。この場合、解像性が更に高まりやすくなり、かつ硬化物の表面を酸化剤で処理した場合に硬化物の表面に微細な凹凸がより形成されやすくなる。
【0093】
シリカ(E2)は、例えば互いに平均粒径の異なる二種のシリカ(E21)及びシリカ(E22)を、少なくとも含むことができる。より平均粒径が大きいシリカ(E21)の平均粒径は、例えば20nm以上100nm以下であり、より平均粒径が小さいシリカ(E22)の平均粒径は例えば1nm以上20nm未満である。シリカ(E21)の平均粒径は、20nm以上であればより好ましく、30nm以上であれば更に好ましい。また、シリカ(E21)の平均粒径は、70nm未満であればより好ましく、60nm以下であれば更に好ましい。シリカ(E22)の平均粒径は、例えばシリカ(E21)の平均粒径が20nm以上100nm以下である場合には1nm以上15nm以下であることが好ましく、10nm以上15nm以下であれば更に好ましい。シリカ(E21)とシリカ(E22)との質量比は、20:80から80:20であることが好ましい。この場合、硬化物の熱膨張係数を更に低減させることができ、かつ誘電正接を更に低減させうる。
【0094】
シリカ(E2)は、シリカゾル由来のシリカ粒子を含むことが好ましい。この場合、感光性樹脂組成物の透明性が向上しうる。そのため、シリカ(E)は解像性の向上に寄与しうる。シリカゾルの例は、球状シリカゾル及び鎖状シリカゾルを含む。シリカゾルの具体例として、日産化学工業株式会社製のオルガノシリカゾル:品番MA-ST-M、MA-ST-L、IPA-ST,IPA-ST-ZL、IPA-ST-UP、EG-ST、NPC-ST-30、PGM-ST、DMAC-ST、MEK-ST-40、MIBK-ST、MIBK-ST-L、CHO-ST-M、EAC-ST、TOL-ST、MEK-AC-4130Y、MEK-AC-5140Z、PGM-AC-2140Y、PGM-AC-4130Y、MIBK-AC-2140Z、MIKB-SD-L、MEK-EC-6150P、MEK-EC-7150P、EP-F2130Y、EP-F6140P、EP-F7150P、PMA-ST、MEK-EC-2130Y、MEK-AC-2140Z、MEK-ST-L、MEK-ST-ZL、MEK-ST-UP;Hanse-Chemie社製のNANOCRYL:品番XP0396、XP0596、XP0733、XP0746、XP0765、XP0768、XP0953、XP0954、XP1045;Hanse-Chemie社製のNANOPOX:品番XP0516、XP0525、XP0314等が挙げられる。
【0095】
シリカ(E)は、シリカ(E1)とシリカ(E2)とを含有してもよい。この場合のシリカ(E1)とシリカ(E2)との質量比は、例えば50:1から2:1である。
【0096】
感光性樹脂組成物は、シリカ(E)以外の無機フィラーを含有してもよい。無機フィラーは、例えば硫酸バリウム、カーボンナノチューブ、タルク、ベントナイト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、及び酸化チタン等からなる群から選択される少なくとも一種を含有する。感光性樹脂組成物中のシリカ(E)とそれ以外の無機フィラーとの合計の百分比は、カルボキシル基含有樹脂(A)に対して50質量%以上300質量%以下であることが好ましい。
【0097】
シリカ(E)は、シランカップリング剤により表面処理されていることが好ましい。この場合、感光性樹脂組成物中、及び硬化物中でのシリカ(E)の分散性が高まりやすい。また、硬化物内にシリカ(E)の粒子が保持されやすくなり、硬化物の表面が酸化剤で処理された場合にシリカ(E)の粒子が硬化物からより脱落しにくくなる。このため、硬化物の表面が酸化剤によって過度に腐食されにくくなる。
【0098】
シランカップリング剤は、例えばテトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、2-(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-(2-アミノエチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、N,N-ジメチル-3-(トリメトキシシリル)プロピルアミン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルクロロジメチルシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルジメトキシメチルシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、クロロメチルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルメチルジエトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、シクロヘキシルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、n-オクチルトリエトキシシラン、n-オクチルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、p-トリルトリメトキシシラン、4-ビニルフェニルトリメトキシシラン、1-ナフチルトリメトキシシラン、3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、11-ペンタフルオロフェノキシウンデシルトリメトキシシラン、ペンタフルオロフェニルトリメトキシシラン、11-アジドウンデシルトリメトキシシラン、2-シアノエチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン等からなる群から選択される少なくとも一種を含有する。
【0099】
シランカップリング剤は、フェニル骨格を有することが好ましい。この場合、シラン(E)の粒子がより脱落しにくくなる。さらにカルボキシル基含有樹脂(A)が芳香環を有するカルボキシル基含有樹脂(A1)又はビスフェノールフルオレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂(A11)を含有する場合は、シラン(E)の粒子が特に脱落しにくくなる。
【0100】
シリカの(E)の一部のみがシランカップリング剤により表面処理されていてもよい。例えばシリカ(E)がシリカ(E1)とシリカ(E2)とを含有する場合、シリカ(E1)のみがシランカップリング剤により表面処理されていてもよい。
【0101】
ブロックイソシアネート化合物(F)について説明する。
【0102】
上述のとおり、ブロックイソシアネート化合物(F)は、硬化物の誘電正接を低めることができ、硬化物の柔軟性を高めることができ、さらに硬化物の表面が酸化剤で処理された場合に硬化物が過度に腐食されにくくできる。
【0103】
上述のとおり、ブロックイソシアネート化合物(F)が水酸基と反応することで、上記作用が得られると推察される。ブロックイソシアネート化合物(F)と反応しうる水酸基としては、カルボキシル基含有樹脂(A)が有する水酸基、カルボキシル基含有樹脂(A)とエポキシ化合物(D)との反応により生じる水酸基、及びシリカ(E)の表面に存在する水酸基などが挙げられる。カルボキシル基含有樹脂(A)の有する水酸基とは、例えばカルボキシル基含有樹脂(A)が、エポキシ化合物とカルボキシル基を有する不飽和化合物とが反応して得られた中間体における二級の水酸基にカルボン酸又はカルボン酸無水物を反応させて得られる化合物を含有する場合には、この化合物における中間体に由来する未反応の二級の水酸基が挙げられる。上述のカルボキシル基含有樹脂(A11)及び第二の樹脂(y)は、このような水酸基を有しうる。
【0104】
また、上述のとおり、ブロックイソシアネート化合物(F)は感光性樹脂組成物からフォトリソグラフィ法により皮膜を作製する際の現像性を高めることができる。
【0105】
上述のとおり、カルボキシル基含有樹脂(A)に対するブロックイソシアネート化合物(F)の百分比は21質量%以上100質量%以下であり、これによりブロックイソシアネート化合物(F)による上記の作用が得られる。すなわち、この百分比が21質量%以上であることで、硬化物の誘電正接を低めることができ、硬化物の柔軟性を高めることができ、酸化剤で処理された硬化物の表面が過度に腐食されにくくでき、さらに現像性を高めることができる。また、この百分比が100質量%以下であることで、現像性を高めることができる。この百分比は24質量%以上であればより好ましく、40質量%以上であれば更に好ましい。また、この百分比は90質量%以下であればより好ましく、80質量%以下であれば更に好ましい。
【0106】
ブロックイソシアネート化合物(F)の詳細について、更に説明する。ブロックイソシアネート化合物(F)は、イソシアネート化合物をブロック剤でブロックした化合物である。
【0107】
イソシアネート化合物の一分子中のイソシアネート基の数は、例えば2以上6以下である。イソシアネート化合物は、脂肪族、脂環族又は芳香族のポリイソシアネートであってもよい。イソシアネート化合物は、例えば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、イソホロンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3-トリメチレンジイソシアネート、1,4-テトラメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,9-ノナメチレンジイソシアネート、1,10-デカメチレンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、2,2’-ジエチルエーテルジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、o-キシレンジイソシアネート、m-キシレンジイソシアネート、p-キシレンジイソシアネート、メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、シクロヘキサン-1,3-ジメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン-1,4-ジメチレレンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、3,3’-メチレンジトリレン-4,4’-ジイソシアネート、4,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネート、テトラクロロフェニレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、水素化1,3-キシリレンジイソシアネート、水素化1,4-キシリレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物、並びに、これらの多量体よりなる群から選択される少なくとも一種を含有する。特に、イソシアネート化合物が、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、及びこれらの多量体よりなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含有することが好ましい。多量体としては、ビウレット体、イソシアヌレート体、及びアダクト体等を例示することができ、ビウレット体が好ましい。
【0108】
ブロックイソシアネート化合物(F)におけるブロック剤としては、オキシム化合物、ラクタム化合物、フェノール化合物、アルコール化合物、アミン化合物、活性メチレン化合物、ピラゾール化合物、メルカプタン化合物、イミダゾール系化合物、イミド系化合物等を挙げることができる。特に、ブロック剤が、オキシム化合物、ラクタム化合物、フェノール化合物、アルコール化合物、アミン化合物、活性メチレン化合物、及びピラゾール化合物よりなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含有することが好ましい。オキシム化合物としては、例えばオキシム、及びケトオキシムが挙げられ、具体的にはアセトキシム、ホルムアルドキシム、シクロヘキサンオキシム、メチルエチルケトンオキシム、シクロヘキサノンオキシム、ベンゾフェノンオキシム等が例示できる。ラクタム化合物としては、ε-カプロラクタム、γ-ブチロラクタム等が例示できる。フェノール化合物としては、フェノール、ナフトール、クレゾール、キシレノール、ハロゲン置換フェノール等が例示できる。アルコール化合物としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキル等が例示できる。アミン化合物としては、例えば第1級アミン及び第2級アミンが挙げられ、アニリン、ジフェニルアミン、エチレンイミン、ポリエチレンイミン等が例示できる。活性メチレン化合物としては、マロン酸ジエチル、マロン酸ジメチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸メチル等が例示できる。ピラゾール化合物としては、ピラゾール、メチルピラゾール、ジメチルピラゾール等が例示できる。メルカプタン化合物としては、アルキルメルカプタン、アリールメルカプタン等が例示できる。
【0109】
感光性樹脂組成物は、有機フィラー(G)を更に含有してもよい。有機フィラー(G)は、感光性樹脂組成物にチクソ性を付与することで、感光性樹脂組成物の保存安定性を向上する。また、有機フィラー(G)は、硬化物と導体との密着性を更に向上できる。
【0110】
有機フィラー(G)は、反応性基を有することが好ましい。この場合、有機フィラー(G)は感光性樹脂組成物中で高い相溶性を有し、より強いチクソ性を感光性樹脂組成物)に付与することで、感光性樹脂組成物の保存安定性をより向上できる。また、硬化物と導体との密着性がより向上する。有機フィラー(G)が有する反応性基は、例えば、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、ビニル基、及び水酸基からなる群より選択される少なくとも一種の基を含むことがより好ましく、カルボキシル基及びアミノ基のうち少なくとも一方を含むことが更に好ましい。この場合、感光性樹脂組成物の保存安定性が更に向上する。また、硬化物と導体との密着性が更に向上する。
【0111】
反応性基は、カルボキシル基を含むことが特に好ましい。この場合、感光性樹脂組成物の現像性が向上する。また、有機フィラー(G)のカルボキシル基は、感光性樹脂組成物中のエポキシ化合物(D)と反応することができる。これにより、硬化物の内部で有機フィラー(G)が均一に分散しやすい。さらに、有機フィラー(G)のカルボキシル基は、硬化物と導体との密着性を高めることができる。また、感光性樹脂組成物が結晶性エポキシ化合物(D1)を含有する場合には、感光性樹脂組成物中での結晶性エポキシ化合物(D1)の相溶性を向上して結晶性エポキシ化合物(D1)を結晶化させにくくできる。また、感光性樹脂組成物が流動して塗膜が形成される際に、塗膜が不均一になりにくくなることで、感光性樹脂組成物から作製されるソルダーレジスト層、層間絶縁層などの層の厚みが均一化しやすくなる。
【0112】
反応性基が、水酸基を含むことも好ましい。この場合も、組成物の硬化物と導体との密着性を更に高めやすい。反応性基がカルボキシル基と水酸基とを共に含んでもよい。
【0113】
有機フィラー(G)がカルボキシル基を有する場合、カルボキシル基は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のカルボン酸モノマーを重合あるいは架橋させることで、その生成物における側鎖として形成される。カルボン酸モノマーは、カルボキシル基と重合性不飽和二重結合とを有する。
【0114】
有機フィラー(G)がカルボキシル基を有する場合、有機フィラー(G)の酸価が、1mgKOH/g以上60mgKOH/g以下であることが好ましい。酸価が1mgKOH/g以上であれば、感光性樹脂組成物の安定性及び硬化物の現像性が特に高くなりやすい。酸価が60mgKOH/g以下であると、硬化物の耐湿信頼性が向上しやすい。有機フィラー(G)の酸価は3mgKOH/g以上であればより好ましい。またこの酸価は40mgKOH/g以下であることがより好ましい。
【0115】
有機フィラー(G)は、ゴム粒子を含むことが好ましい。有機フィラー(G)がゴム粒子のみを含むことも好ましい。ゴム粒子は、硬化物の柔軟性を更に高めることができる。ゴム粒子は、架橋構造を有してもよい。ゴム粒子は、例えば架橋アクリルゴム、架橋アクリロニトリル・ブタジエンゴム(NBR)、架橋メチルメタクリレート-ブタジエン-スチレン(MBS)及び架橋スチレン-ブタジエンゴム(SBR)からなる群から選ばれる少なくとも一種の重合体を含む。この場合、硬化物の柔軟性が特に向上しやすい。更に、硬化物の表面を酸化剤で処理する際に表面がより適度に粗化されやすい。
【0116】
ゴム粒子の具体例として、JSR株式会社製の品番XER-91-MEK、JSR株式会社製の品番XER-32-MEK、JSR株式会社製の品番XSK-500等が挙げられる。XER-91-MEKは、平均一次粒子径0.07μmのカルボキシル基を有する架橋ゴム(NBR)であり、この架橋ゴムの含有割合15重量%のメチルエチルケトン分散液で提供され、その酸価が10.0mgKOH/gである。XER-32-MEKは、カルボキシル基変性水素化ニトリルゴムのポリマー(線状粒子)を、分散液全量に対して含有量17重量%で、メチルエチルケトン中で分散させた分散液である。また、XSK-500は、平均一次粒子径0.07μmのカルボキシル基及び水酸基を有する架橋ゴム(SBR)であり、この架橋ゴムの含有割合15重量%のメチルエチルケトン分散液で提供される。このように、有機フィラー(G)は、分散液で、感光性樹脂組成物に配合されてもよい。すなわち、ゴム粒子は、分散液で、感光性樹脂組成物に配合され得る。また、有機フィラー(G)の具体例として、上記の他に、JSR株式会社製の品番XER-92等が挙げられる。
【0117】
有機フィラー(G)の平均粒径は1μm以下であることが好ましい。この場合、感光性樹脂組成物の現像性がより向上しやすい。また、硬化物の表面が酸化剤で処理されると硬化物に微細な凹凸が形成されやすくなり、これにより硬化物の表面積が大きくなりやすい。このため、硬化物と導体との密着性がより高くなりやすい。有機フィラー(G)の平均粒径は0.5μm以下であることがより好ましく、0.3μm以下であることが更に好ましい。この場合、感光性樹脂組成物中の光の散乱を抑えることができ、これにより、解像性が更に向上しやすい。また、硬化物の表面を粗化することで形成される凹凸がより微細になりやすい。また、有機フィラー(G)の平均粒径は、例えば0.001μm以上である。なお、有機フィラー(G)の平均粒径は、動的光散乱法で測定された粒度分布から算出される累積50%径(メジアン径%D50)である。
【0118】
有機フィラー(G)は、ゴム粒子以外の粒子を含有してもよい。この場合、有機フィラー(G)は、例えばカルボキシル基を有するアクリル樹脂粒子、及びカルボキシル基を有するセルロース粒子からなる群から選択される少なくとも1種の粒子を含有することができる。カルボキシル基を有するアクリル樹脂粒子は、非架橋スチレン・アクリル樹脂粒子及び架橋スチレン・アクリル樹脂粒子からなる群から選択される少なくとも1種の粒子成分を含有することができる。非架橋スチレン・アクリル樹脂粒子の具体例として、日本ペイント・インダストリアルコーティングス株式会社製の品番FS-201(平均一次粒子径0.5μm)が挙げられる。架橋スチレン・アクリル樹脂粒子の具体例として、日本ペイント・インダストリアルコーティングス株式会社製の、品番MG-351(平均一次粒子径1.0μm)、及び品番BGK-001(平均一次粒子径1.0μm)が挙げられる。また、有機フィラー(G)は、上記の、ゴム粒子、アクリル樹脂粒子、及びセルロース粒子から選択される粒子以外の粒子を含有してもよい。この場合、有機フィラー(G)は、カルボキシル基を有する粒子を含有することができる。すなわち、このカルボキシル基を有する粒子は、ゴム粒子、アクリル樹脂粒子、及びセルロース粒子から選択される粒子と異なっていてよい。
【0119】
カルボキシル基含有樹脂(A)に対する有機フィラー(G)の百分比は、1質量%以上60質量%以下であることが好ましい。この場合、感光性樹脂組成物のチクソ性が特に高まりやすく、安定性が向上する。また、硬化物の表面が酸化剤でより適度に粗化されやすくなり、硬化物と導体との密着性が更に向上しやすくなる。この百分比は、3質量%以上であることがより好ましく、5質量%以上であることが更に好ましい。またこの百分比は30質量%以下であることがより好ましく、17質量%以下であることが更に好ましい。
【0120】
感光性樹脂組成物は、カップリング剤を含有してもよい。カップリング剤は、シリカ(E)の分散性を更に向上させることができ、感光性樹脂組成物が有機フィラー(G)を含有する場合は有機フィラー(G)の分散性も向上させることができる。更に解像性を向上させることもできる。カップリング剤は、例えばケイ素原子、アルミニウム原子、チタン原子、及びジルコニウム原子からなる群から選択される少なくとも一つの原子を有する。また、カップリング剤は、例えば更にアルコキシ基、アシルオキシ基及びアルコキシドからなる群から選択される官能基を有する。カップリング剤は、ケイ素原子を有することが特に好ましく、すなわちカップリング剤はシランカップリング剤を含有することが好ましい。
【0121】
シリカ(C)及び有機フィラー(G)の合計に対するカップリング剤の百分比は、0.05質量%以上5質量%以下であることがより好ましい。
【0122】
感光性樹脂組成物は、メラミンを含有してもよい。この場合、感光性樹脂組成物の硬化物を、酸化剤で処理する際に、硬化物が過度に腐食されにくくできる。メラミンとは、2,4,6-トリアミノ-1,3,5-トリアジンであり、一般的に市販されている。メラミンの平均粒径は20μm以下であることが好ましく、15μm以下であることがより好ましい。感光性樹脂組成物中にメラミンが均一に分散していることで、メラミンは前記金属元素と更に配位結合しやすくなる。これにより、感光性樹脂組成物の密着性を更に向上させることができる。メラミンの平均粒子径の下限は、特に限定されないが、0.01μm以上にすることができる。なお、メラミンの平均粒子径は、メラミンを感光性樹脂組成物中で分散させた状態でレーザー回折・散乱法で測定された粒度分布から算出される、累積50%径(メジアン径D50)である。
【0123】
感光性樹脂組成物がメラミンを含有する場合、カルボキシル基含有樹脂(A)に対するメラミンの百分比は、0.1質量%以上10質量%以下であることが好ましい。この場合、硬化物が酸化剤で処理された場合の過度の腐食が更に抑制されやすい。この百分比は、0.3質量%以上であることがより好ましく、0.5質量%以上であることが更に好ましく、1質量%以上であることが特に好ましい。また、この百分比は、9質量%以下であることがより好ましく、8質量%以下であることが更に好ましく、6質量%以下であることが特に好ましい。
【0124】
感光性樹脂組成物は、有機溶剤を含有してもよい。有機溶剤は、感光性樹脂組成物の液状化又はワニス化、粘度調整、塗布性の調整、造膜性の調整などの目的で使用される。
【0125】
有機溶剤は、例えばエタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ヘキサノール、エチレングリコール等の直鎖、分岐、2級或いは多価のアルコール類;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、キシレン等の芳香族炭化水素類;スワゾールシリーズ(丸善石油化学社製)、ソルベッソシリーズ(エクソン・ケミカル社製)等の石油系芳香族系混合溶剤;セロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類;カルビトール、ブチルカルビトール等のカルビトール類;プロピレングリコールメチルエーテル等のプロピレングリコールアルキルエーテル類;ジプロピレングリコールメチルエーテル等のポリプロピレングリコールアルキルエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、カルビトールアセテート等の酢酸エステル類;並びにジアルキルグリコールエーテル類からなる群から選択される一種以上の化合物を含有できる。
【0126】
感光性樹脂組成物が有機溶剤を含有する場合、有機溶剤の量は、感光性樹脂組成物から形成される塗膜を乾燥させる際に速やかに有機溶剤が揮散するように、すなわち有機溶剤が乾燥膜に残存しないように、調整されることが好ましい。特に、感光性樹脂組成物全体に対して、有機溶剤の割合が、0質量%以上99.5質量%以下であることが好ましく、15質量%以上60質量%以下であれば更に好ましい。なお、有機溶剤の好適な割合は、塗布方法などで異なるので、塗布方法に応じて割合が適宜調節されることが好ましい。
【0127】
本実施形態の効果を阻害しない限りにおいて、感光性樹脂組成物は、上記成分以外の成分を更に含有してもよい。
【0128】
感光性樹脂組成物は、カプロラクタム、オキシム、マロン酸エステル等でブロックされたトリレンジイソシアネート系、モルホリンジイソシアネート系、イソホロンジイソシアネート系及びヘキサメチレンジイソシアネート系のブロックドイソシアネート;ブチル化尿素樹脂;前記以外の各種熱硬化性樹脂;紫外線硬化性エポキシ(メタ)アクリレート;ビスフェノールA型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、脂環型等のエポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を付加して得られる樹脂;並びにジアリルフタレート樹脂、フェノキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂等の高分子化合物からなる群から選択される少なくとも一種の樹脂を含有してもよい。
【0129】
感光性樹脂組成物は、エポキシ化合物(D)を硬化させるための硬化剤を含有してもよい。硬化剤は、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;アジピン酸ヒドラジド、セバシン酸ヒドラジド等のヒドラジン化合物;トリフェニルフォスフィン等のリン化合物;酸無水物;フェノール;メルカプタン;ルイス酸アミン錯体;及びオニウム塩からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。これらの成分の市販品は、例えば、四国化成株式会社製の2MZ-A、2MZ-OK、2PHZ、2P4BHZ、2P4MHZ(いずれもイミダゾール系化合物の商品名)、サンアプロ株式会社製のU-CAT3503N、UCAT3502T(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)である。
【0130】
感光性樹脂組成物は、密着性付与剤を含有してもよい。密着性付与剤としては、例えばアセトグアナミン(2,4-ジアミノ-6-メチル-1,3,5-トリアジン)、及びベンゾグアナミン(2,4-ジアミノ-6-フェニル-1,3,5-トリアジン)等のグアナミン誘導体、並びに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-4,6-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、シランカップリング剤、メラミン誘導体等が、挙げられる。
【0131】
感光性樹脂組成物は、レオロジーコントロール剤を含有してもよい。レオロジーコントロール剤により、感光性樹脂組成物の粘性が好適化しやすくなる。レオロジーコントロール剤としては、例えば、ウレア変性中極性ポリアマイド(ビッグケミー・ジャパン株式会社製の品番BYK-430、BYK-431)、ポリヒドロキシカルボン酸アミド(ビッグケミー・ジャパン株式会社製の品番BYK-405)、変性ウレア(ビッグケミー・ジャパン株式会社製の品番BYK-410、BYK-411、BYK-420)、高分子ウレア誘導体(ビッグケミー・ジャパン株式会社製の品番BYK-415)、ウレア変性ウレタン(ビッグケミー・ジャパン株式会社製の品番BYK-425)、ポリウレタン(ビッグケミー・ジャパン株式会社製の品番BYK-428)、ひまし油ワックス、ポリエチレンワックス、ポリアマイドワックス、ベントナイト、カオリン、クレーが挙げられる。
【0132】
感光性樹脂組成物は、硬化促進剤;着色剤;シリコーン、アクリレート等の共重合体;レベリング剤;チクソトロピー剤;重合禁止剤;ハレーション防止剤;難燃剤;消泡剤;酸化防止剤;界面活性剤;並びに高分子分散剤からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有してもよい。
【0133】
本実施形態の感光性樹脂組成物は、適宜の方法で調製されうる。例えば感光性樹脂組成物の原料を混合し、撹拌することにより感光性樹脂組成物を調製できる。また、例えば三本ロール、ボールミル、サンドミル等を用いる適宜の混練方法によって混練することで、感光性樹脂組成物を調製してもよい。原料に液状の成分、粘度の低い成分等が含まれる場合には、原料のうち液状の成分、粘度の低い成分等を除く部分をまず混練し混合物を調製してから、得られた混合物に、液状の成分、粘度の低い成分等を加えて混合することで、感光性樹脂組成物を調製してもよい。感光性樹脂組成物が溶剤を含む場合、まず原料のうち、溶剤の一部又は全部を混合してから、原料の残りと混合してもよい。
【0134】
感光性樹脂組成物の硬化物を含むプリント配線板、及びその製造方法について、説明する。
【0135】
プリント配線板は、感光性樹脂組成物の硬化物を含む層間絶縁層と、感光性樹脂組成物の硬化物を含むソルダーレジスト層とのうち、少なくとも一方を備える。
【0136】
感光性樹脂組成物の硬化物を含む層間絶縁層7を備えるプリント配線板11について、
図1Aから
図1Eを参照して詳しく説明する。
【0137】
プリント配線板11を製造する場合、例えば感光性樹脂組成物と、基材1とを、用意する。基材1は、絶縁層2と、絶縁層2に重なる第二導体層3とを備える。基材1上に、感光性樹脂組成物から層間絶縁層7を、フォトリソグラフィ法で作製する。すなわち、基材1上に感光性樹脂組成物から作製された皮膜4を、第二導体層3を覆うように重ね、皮膜4の、ビア孔6のパターンを含むネガパターン状の領域を露光してから、アルカリ性水溶液を用いて現像処理を施す。これにより、層間絶縁層7と、層間絶縁層7を貫通するビア孔6とを作製する。
【0138】
具体的には、例えばまず、
図1Aに示すように、基材1を用意する。基材1は、絶縁層2と第二導体層3とを備える。第二導体層3は、導体配線である。
【0139】
基材1上に感光性樹脂組成物を塗布し、更に必要により乾燥させることで、
図1Bに示すように第二導体層3を覆う皮膜4を作製する。感光性樹脂組成物の塗布方法は、例えば、浸漬法、スプレー法、スピンコート法、ロールコート法、カーテンコート法、及びスクリーン印刷法等からなる群より選択される。感光性樹脂組成物を乾燥させる場合は、感光性樹脂組成物を例えば60℃以上130℃以下の温度で加熱する。
【0140】
感光性樹脂組成物を含むドライフィルムを基材1上に重ねることで皮膜4を作製してもよい。ドライフィルムは、例えばポリエステル製などの適宜の支持体上に感光性樹脂組成物を塗布してから乾燥することで、支持体上に形成される。これにより、ドライフィルムと、ドライフィルムを支持する支持体とを備える支持体付きドライフィルムが得られる。この支持体付きドライフィルムにおけるドライフィルムを基材1に第二導体層3を覆うように重ねてから、ドライフィルムと基材1に圧力をかける。これにより、基材1上に、ドライフィルムからなる皮膜4が重ねられる。
【0141】
次に、皮膜4を露光する。例えば、皮膜4の、ビア孔6のパターンを含むネガパターン状の領域を露光する。この場合、例えば、ネガマスクを介して皮膜4に紫外線を照射する。ネガマスクは、紫外線を透過させる露光部と、紫外線を遮蔽する非露光部とを備え、非露光部のパターンがビア孔6のパターンを含む。ネガマスクは、例えば、マスクフィルム、乾板などのフォトツールである。紫外線の光源は、例えばケミカルランプ、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、YAGレーザー、LED、キセノンランプ及びメタルハライドランプからなる群より選択される。
【0142】
皮膜4をドライフィルムから作製する場合、皮膜4を露光する際は、例えば予め支持体を皮膜4から剥離してから、皮膜4を露光する。なお、支持体が皮膜4に重なったまま、支持体を透過させて紫外線を皮膜4に照射することで皮膜4を露光し、続いて露光後の皮膜4から支持体を剥離してもよい。
【0143】
露光方法として、ネガマスクを用いる方法以外の方法が採用されてもよい。例えば光源から発せられる紫外線を皮膜4上の露光すべき部分のみに照射する直接描画法で皮膜4を露光してもよい。直接描画法に適用される光源は、例えば高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、YAGレーザー、LED、g線(436nm)、h線(405nm)、i線(365nm)、並びにg線、h線及びi線のうちの二種以上の組み合わせからなる群から選択される。
【0144】
次に、皮膜4をアルカリ性水溶液で現像することで、ビア孔6を有する層間絶縁層7を作製する。皮膜4に現像処理を施すことで、
図1Cに示す皮膜4の非硬化部分5を除去し、これにより、
図1Dに示すようにビア孔6を設ける。現像処理では、感光性樹脂組成物の組成に応じた適宜の現像液を使用できる。現像液は、例えばアルカリ金属塩及びアルカリ金属水酸化物のうち少なくとも一方を含有するアルカリ性水溶液、又は有機アミンである。アルカリ性水溶液は、より具体的には例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素アンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム及び水酸化リチウムからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有する。アルカリ性水溶液中の溶媒は、水のみであっても、水と低級アルコール類等の親水性有機溶媒との混合物であってもよい。有機アミンは、例えばモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン及びトリイソプロパノールアミンからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有する。
【0145】
アルカリ性水溶液は、アルカリ金属塩及びアルカリ金属水酸化物のうち少なくとも一方を含有することが好ましく、炭酸ナトリウムを含有することが特に好ましい。この場合、作業環境の向上及び廃棄物処理の負担軽減を達成できる。
【0146】
本実施形態による感光性樹脂組成物は良好な現像性を有するため、現像後に未硬化の感光性樹脂組成物の残渣がビア孔6の底に残りにくい。
【0147】
続いて、現像後の皮膜4を加熱することで熱硬化させてもよい。加熱の条件は、例えば加熱温度120℃以上200℃以下の範囲内、加熱時間20分以上300分以下の範囲内である。このようにして皮膜4を熱硬化させると、層間絶縁層7の強度、硬度、耐薬品性等の性能が向上する。
【0148】
必要により、加熱前と加熱後のうちの一方又は両方で、皮膜4に更に紫外線を照射してもよい。この場合、皮膜4の光硬化を更に進行させることができる。
【0149】
以上により、基材1上に、感光性樹脂組成物の硬化物からなる層間絶縁層7が設けられる。
【0150】
続いて、第一導体層8とビア導体9とを作製するが、その前に、ビア孔6の内面と層間絶縁層7の外表面を、酸化剤で処理することで粗化することが好ましい。酸化剤としては、一般的なデスミア処理で用いられるデスミア液を用いることができる。このような酸化剤は、例えば過マンガン酸ナトリウムや過マンガン酸カリウムの群から選択される少なくとも一種の過マンガン酸塩を含有する。
【0151】
続いて、アディティブ法などの公知の方法で、層間絶縁層7上に導体配線である第一導体層8を作製し、かつビア孔6内にビア導体9を作製することができる。これにより、
図1Eに示すように、第一導体層8、第二導体層3、層間絶縁層7、ビア孔6及びビア導体9を備えるプリント配線板11が得られる。なお、
図1Eにおいて、ビア導体9はビア孔6の内命を覆う膜であるが、ビア導体9はビア孔6内全体に充填されていてもよい。
【0152】
本実施形態では、層間絶縁層7を酸化剤で表面処理すると、層間絶縁層7の表面が過度には腐食されず、微細な凹凸が形成されやすい。このため、層間絶縁層7と第一導体層8及びビア導体9との密着性を高めることができる。
【0153】
感光性樹脂組成物の硬化物を含むソルダーレジスト層を備えるプリント配線板について、詳しく説明する。
【0154】
プリント配線板を製造する場合、例えばまず、コア材を用意する。コア材は、例えば少なくとも一つの絶縁層と少なくとも一つの導体配線とを備える。コア材上に、感光性樹脂組成物からソルダーレジスト層を、フォトリソグラフィ法で作製する。すなわち、コア材の導体配線が設けられている面上に、感光性樹脂組成物から皮膜を形成する。皮膜の形成方法として、塗布法とドライフィルム法が挙げられる。塗布法とドライフィルム法としては、上記の層間絶縁層を形成する場合と同じ方法を採用できる。皮膜を露光することで部分的に硬化させる。露光方法も、上記の層間絶縁層を形成する場合と同じ方法を採用できる。続いて、皮膜に現像処理を施すことで、皮膜の露光されていない部分を除去し、これにより、コア材上に、皮膜の露光された部分が残存する。続いて、コア材上の皮膜を加熱することで熱硬化させる。現像方法及び加熱方法も、上記の層間絶縁層を形成する場合と同じ方法を採用できる。必要により、加熱前と加熱後のうちの一方又は両方で、皮膜に更に紫外線を照射してもよい。この場合、皮膜の光硬化を更に進行させることができる。
【0155】
ソルダーレジスト層の厚みは、特に限定されないが、3μm以上50μm以下であってよい。
【0156】
以上により、コア材上に、感光性樹脂組成物の硬化物からなるソルダーレジスト層が設けられる。これにより、絶縁層とその上の導体配線とを備えるコア材、並びにコア材における導体配線が設けられている面を部分的に覆うソルダーレジスト層を備える、プリント配線板が得られる。なお、ソルダーレジスト層に、前記層間絶縁層の場合と同様、酸化剤により表面処理を施すことで、ソルダーレジスト層の表面を粗化してもよい。それにより、ソルダーレジスト層と、導体配線やはんだ等を構成する導体との密着性を向上させることができる。
【実施例0157】
以下、本実施形態の具体的な実施例を提示する。ただし、本実施形態は下記の実施例のみに制限されない。
【0158】
1.カルボキシル基含有樹脂の合成
(1)合成例A-1:ビスフェノールフルオレン骨格を有する樹脂の合成
還流冷却器、温度計、空気吹き込み管及び攪拌機を取付けた四つ口フラスコ内に、ビスフェノールフルオレン型エポキシ化合物(式(2)で示され、式(2)中のR1~R8がすべて水素である、エポキシ当量250g/eqのエポキシ化合物)250質量部、アクリル酸72質量部、トリフェニルフォスフィン1.5質量部、メチルハイドロキノン0.2質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート60質量部、及びジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート140質量部を加えた。これらをエアバブリング下で攪拌することで混合物を調製した。この混合物をフラスコ内でエアバブリング下で攪拌しながら、115℃で12時間加熱した。これにより、中間体の溶液を調製した。続いて、フラスコ内の中間体の溶液に1,2,3,6-テトラヒドロ無水フタル酸60.8質量部、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物58.8質量部、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート38.7質量部を投入した。これらをエアバブリング下で攪拌しながら115℃で6時間加熱し、さらに、エアバブリング下で攪拌しながら80℃で1時間加熱した。これにより、カルボキシル基含有樹脂A-1の溶液(固形分量65質量%)を得た。カルボキシル基含有樹脂A-1の多分散度(Mw/Mn)は2.15であり、重量平均分子量(Mw)は3096であり、酸価は105mgKOH/gであった。
【0159】
(2)合成例A-2:ビフェニルノボラック骨格を有する樹脂の合成
還流冷却器、温度計、空気吹き込み管及び攪拌機を取付けた四つ口フラスコ内に、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、品番NC-3000-H、エポキシ当量288g/eq)288質量部、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート155質量部、メチルハイドロキノン0.2質量部、アクリル酸72質量部、及びトリフェニルフォスフィン3質量部を加えて、混合物を調製した。この混合物を、フラスコ内で、エアバブリング下で攪拌しながら、115℃の温度で12時間加熱した。これにより、中間体の溶液を調製した。
【0160】
続いて、フラスコ内の中間体の溶液に、テトラヒドロフタル酸無水物91.2質量部及びジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート90質量部を投入し、エアバブリング下で攪拌しながら、90℃で4時間加熱した。これにより、カルボキシル基含有樹脂A-2の溶液(固形分量65質量%)を得た。カルボキシル基含有樹脂A-2の重量平均分子量は8120、酸価は76mgKOH/gであった。
【0161】
2.感光性樹脂組成物の調製
原料のうち、粉状の原料とカルボキシル基含有樹脂とを予め三本ロールを用いて混練した後、残りの原料を配合してフラスコ内で35℃で攪拌混合することで、感光性樹脂組成物を得た。
【0162】
表中の「原料(固形分)/質量部」は、原料の配合量を示す。なお、原料が溶剤を含む場合は、原料の配合量は、原料中の溶剤を除く固形分の量である。原料の詳細は次の通りである。また、表中の「E/A」は、原料中のカルボキシル基含有樹脂のカルボキシル基1当量に対するエポキシ化合物のエポキシ基の当量を示す。
-光重合開始剤A:2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド、BASF社製、品番Irgacure TPO。
-光重合開始剤B: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Irgacure 184。
-光重合開始剤C:4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン。
-光重合開始剤D:2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン、BASF社製、品番Irgacure 907。
-光重合性化合物A:トリシクロデカンジメタノールジアクリレート。
-光重合性化合物B:トリメチロールプロパントリアクリレート。
-エポキシ化合物A:ビフェニル型結晶性エポキシ樹脂、三菱化学株式会社製の品番YX-4000、融点105℃、エポキシ当量187g/eq。
-エポキシ化合物B:ビスフェノール型結晶性エポキシ樹脂、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製、品番YSLV-80XY、融点75~85℃、エポキシ当量192g/eq。
-ブロックイソシアネート化合物A:旭化成株式会社製の品番デュラネートMF-B60B。ヘキサメチレンジイソシアネート型メチルエチルケトンオキシムブロックイソシアネート化合物の、酢酸n-ブチルnブタノール溶液。固形分60質量%。硬化温度120℃以上。
-ブロックイソシアネート化合物B:旭化成株式会社製の品番デュラネートSBB-70P。母構造がビウレット構造を有し、かつブロック構造が1,3-ジメチルピラゾール骨格であるブロックイソシアネート化合物の、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液。固形分70質量%。硬化温度110℃以上。
-ブロックイソシアネート化合物C:旭化成株式会社製の品番デュラネートSBN-70D。1,6-ヘキサメチレンジイソシアネートのピラゾール誘導体ブロックイソシアネートの、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル溶液。固形分70質量%。硬化温度110℃以上。
-ブロックイソシアネート化合物D:旭化成株式会社製の品番デュラネート17B-60P。母構造がビウレット構造を有し、かつブロック構造がオキシムエステル構造であるブロックイソシアネート化合物の、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液。固形分60質量%。硬化温度130℃以上。
-イソシアネート化合物:旭化成株式会社製の品番デュラネートTPA-100。イソシアヌレート構造を有するイソシアネートプレポリマー。固形分100質量%。イソシアネート基含有率23質量%。
-シリカAの分散液:アドマテックス株式会社製の品番SSP-CM1。フェニルシランで処理された平均粒子径0.5μmのシリカと、メチルエチルケトンとを含む、スラリー。固形分70質量%。
-シリカBの分散液:アドマテックス株式会社製の品番SC2050-MTX。フェニルアミノシラン(信越化学工業株式会社製の品番KBM-573)で処理された平均粒子径0.5μmのシリカと、メチルエチルケトンとを含む、スラリー。固形分70質量%。
-シリカCの分散液:アドマテックス株式会社製の品番SC2050-MNU。ビニルシランで処理された平均粒子径0.5μmのシリカと、メチルエチルケトンとを含む、スラリー。固形分70質量%。
-シリカDの分散液:アドマテックス株式会社製の品番SC2050-MB。エポキシシランで処理された平均粒子径0.5μmのシリカと、メチルエチルケトンとを含む、スラリー。固形分70質量%。
-シリカEの分散液:アドマテックス株式会社製の品番5SQ-CM2。表面処理されていない平均粒子径0.5μmシリカと、メチルエチルケトンとを含む、スラリー。固形分70質量%。
-シリカゾルAの溶剤分散体:日産化学株式会社製の品番MEK-EC-2130Y。平均粒径12nmのシリカゾルと、メチルエチルケトンとを含む、分散液。固形分量30質量%。
-シリカゾルBの溶剤分散体:日産化学株式会社製の品番MEK-AC-4130Y。平均粒径45nmのシリカゾルと、メチルエチルケトンとを含む、分散液。固形分量30質量%。
-有機フィラーAの分散液:JSR株式会社製の品番XER-91-MEK。平均粒径0.07μm、酸価10.0mgKOH/gの架橋ゴム(NBR)と、メチルエチルケトンとを含む、分散液。固形分15質量%。
-有機フィラーBの分散液:三菱ガス化学株式会社製の品番OPE-2St 1200。数平均分子量1187、ビニル基当量590g/eqのビニルベンジル変性ポリフェニレンエーテルオリゴマーと、トルエンとを含む、分散液。固形分65質量%。
-酸化防止剤:BASFジャパン株式会社製の品番Irganox 1010。
-メラミン:2,4,6-トリアミノ-1,3,5-トリアジン。平均粒径5μm。
-カップリング剤:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン。
-界面活性剤:DIC株式会社製の品番メガファックF-477。
-溶剤:メチルエチルケトン。
【0163】
3.テストピースの作製
(1)テストピースの作製1
下記「4.評価試験」の(1)~(8)の試験を行うためのテストピースを、次のように作製した。
【0164】
感光性樹脂組成物を、ポリエチレンテレフタレート製のフィルム上にアプリケータで塗布してから、90℃で30分加熱することで乾燥させることにより、フィルム上に厚み30μmのドライフィルムを形成した。厚み17.5μmの銅箔を備えるガラスエポキシ銅張積層板(FR-4タイプ)を用意した。このガラスエポキシ銅張積層板にサブトラクティブ法で導体配線としてライン幅/スペース幅が30μm/30μmであるくし型電極を形成し、これによりコア材を得た。このコア材の導体配線における厚み1μm程度の表面部分を、エッチング剤(メック株式会社製の品番CZ-8101)で溶解除去することにより、導体配線を粗化した。このコア材に、ドライフィルムを、フィルムが重なったままで、導体配線を覆うように真空ラミネータで加熱ラミネートした。加熱ラミネートの条件は、0.5MPa、80℃、1分間とした。これにより、コア材上に、上記ドライフィルムからなる皮膜を形成した。次に、皮膜の露光にあたり、皮膜に重なるフィルムに、直径100μm、80μm、及び60μmの円形形状を含むパターンを有する非露光部を有するネガマスクを直接当てた状態で、皮膜に300mJ/cm2の条件でフィルム越しに紫外線を照射した。露光後のドライフィルム(皮膜)からフィルムを剥離してから、皮膜に現像処理を施した。現像処理にあたっては、皮膜に30℃の1%Na2CO3水溶液を0.2MPaの噴射圧で90秒間噴射した。続いて、皮膜に純水を0.2MPaの噴射圧で90秒間噴射した。これにより、皮膜における露光されていない部分を除去して、皮膜にビア穴を形成した。続いて、皮膜を180℃で120分間加熱した。これにより、コア材上に、感光性樹脂組成物の硬化物(ドライフィルムの硬化物ともいえる)からなる層を形成した。これにより、テストピースを得た。
【0165】
(2)テストピースの作製2
下記「4.評価試験」の(9)及び(10)の試験を行うためのテストピースを、次のように作製した。
【0166】
感光性樹脂組成物を、ポリエチレンテレフタレート製のフィルム上にアプリケータで塗布してから、90℃で30分加熱することで乾燥させることにより、フィルム上に厚み50μmのドライフィルムを形成した。このドライフィルムを、フィルムに重なったまま、テフロン(登録商標)製のフィルムの一面全面に真空ラミネータで加熱ラミネートした。加熱ラミネートの条件は、0.5MPa、80℃、1分間である。これにより、テフロン製のフィルム上にドライフィルムからなる膜厚50μmの皮膜を形成した。次に、皮膜を露光するにあたり、皮膜に重なるフィルムに、3mm×85mmの長方形形状の露光部を有するマスクを直接当てた状態で、マスクを介してフィルム越しに皮膜に300mJ/cm2の条件で紫外線を照射した。露光後、ドライフィルム(皮膜)からフィルムを剥離した。続いて、皮膜を現像処理するにあたり、皮膜に30℃の1%Na2CO3水溶液を0.2MPaの噴射圧で90秒間噴射した。続いて皮膜に純水を0.2MPaの噴射圧で90秒間噴射することで洗浄した。続いて、皮膜を180℃で120分間加熱した。これにより、テフロン製のフィルム上に感光性樹脂組成物の硬化物(ドライフィルムの硬化物)を形成した。この硬化物を、テフロン製のフィルムから剥離して、テストピースを得た。
【0167】
4.評価試験
(1)現像性
テストピースを作製する過程において、現像処理後の皮膜の非露光部を観察し、その結果を次のように評価した。
A:皮膜の非露光部が全て除去されている。
B:皮膜の非露光部の一部がコア材上に残存した。追加で30秒現像(1%Na2CO3水溶液、0.2MPa)を行うと非露光部が全て除去された。
C:皮膜の非露光部の一部がコア材上に残存した。追加で30秒現像(1%Na2CO3水溶液、0.2MPa)を行っても非露光部の一部がコア材に残存した。
D:現像できなかった。
【0168】
なお、評価が「D」であった場合は、下記の(2)以降の試験を行わなかった。
【0169】
(2)開口性
デスミア用膨潤液として市販されている膨潤処理液(アトテックジャパン株式会社製のスウェリング・ディップ・セキュリガンスP)を用意した。この膨潤処理液にテストピースにおける硬化物を60℃で5分間漬してから、硬化物を湯洗した。続いて、酸化剤として、過マンガン酸カリウムを含有するデスミア液(アトテックジャパン株式会社製のコンセントレート・コンパクトCP)を用意し、硬化物を酸化剤に80℃で10分間漬すことで、硬化物の表面を粗化した。続いて、硬化物を湯洗してから、硬化物を中和液(アトテックジャパン株式会社製のリダクションソリューション・セキュリガントP)に40℃で5分間漬すことで、硬化物の表面から酸化剤の残渣を除去した。続いて、硬化物を水洗した。
【0170】
上記処理後のテストピースの硬化物における、硬化物作製時のマスクにおける直径100μm、80μm、及び60μmの各々のパターンに対応する穴を観察し、その結果を下記のとおり評価した。
A:直径100μmのパターンに対応する穴、直径80μmのパターンに対応する穴、及び直径60μmのパターンに対応する穴が、いずれも開口している。
B:直径100μmのパターンに対応する穴、及び直径80μmのパターンに対応する穴は開口しているが、直径60μmのパターンに対応する穴は開口していなかった。
C:直径100μmのパターンに対応する穴は開口しているが、直径80μmのパターンに対応する穴及び直径60μmのパターンに対応する穴は開口していなかった。
D:直径100μmのパターンに対応する穴、直径80μmのパターンに対応する穴、及び直径60μmのパターンに対応する穴が、いずれも開口していなかった。
【0171】
(3)メッキ耐性
テストピースの作製時に、導体配線の一部を硬化物からなる層で覆われないようにした。このテストピースにおける、前記の導体配線の一部に、市販の無電解ニッケルメッキ浴を用いてニッケルメッキ層を形成してから、市販の無電解金メッキ浴を用いて金メッキ層を形成した。これにより、ニッケルメッキ層及び金メッキ層からなる金属層を形成した。硬化物からなる層及び金属層を目視で観察した。また、硬化物からなる層に対してセロハン粘着テープ剥離試験をおこなった。その結果を次のように評価した。
A:硬化物からなる層及び金属層の外観に異常が認められず、セロハン粘着テープ剥離試験による硬化物からなる層の剥離は生じなかった。
B:硬化物からなる層に変色が認められるが、セロハン粘着テープ剥離試験による硬化物からなる層の剥離は生じなかった。
C:硬化物からなる層に大きな変色が認められるが、セロハン粘着テープ剥離試験による硬化物からなる層の剥離は生じなかった。
D:硬化物からなる層の浮き上がりが認められ、セロハン粘着テープ剥離試験による硬化物からなる層の剥離が生じた。
【0172】
(4)絶縁性
テストピースにおける導体配線(くし形電極)に、DC5Vのバイアス電圧を印加しながら、プリント配線板を130℃、85%R.H.の試験環境下に200時間曝露した。この試験環境下における、硬化物からなる層のくし型電極間の電気抵抗値を常時測定し、その結果を次の評価基準により評価した。
A:試験開始時から200時間経過するまでの間、電気抵抗値が常に106Ω以上を維持した。
B:試験開始時から150時間経過するまでは電気抵抗値が常に106Ω以上を維持したが、試験開始時から200時間経過する前に電気抵抗値が106Ω未満となった。
C:試験開始時から100時間経過するまでは電気抵抗値が常に106Ω以上を維持したが、試験開始時から150時間経過する前に電気抵抗値が106Ω未満となった。
D:試験開始時から100時間経過する前に、電気抵抗値が106Ω未満となった。
【0173】
(5)PCT(プレッシャクッカ試験)
テストピースを121℃、100%RHの環境下で100時間放置した後、硬化物からなる層の外観を次の評価基準で評価した。
A:硬化物からなる層に異常は見られなかった。
B:硬化物からなる層に僅かに変色が見られた。
C:硬化物からなる層に大きな変色が見られた。
D:硬化物からなる層に大きな変色が見られ、一部には膨れが発生していた。
【0174】
(6)熱衝撃耐性
水溶性フラックス(ロンドンケミカル社製、品番LONCO 3355-11)を、テストピースの硬化物からなる層に塗布し、続いてテストピースを280℃の溶融はんだ浴に30秒間浸漬してから、25℃の水中に30秒間浸漬した後、硬化物からなる層の外観を観察した。この処理を5回繰り返し行い、熱衝撃耐性を次に示すように評価した。
A:5回処理後においても、硬化物からなる層にふくれ、剥離、クラック等の異常が認められなかった。
B:5回処理後において、硬化物からなる層にふくれ、剥離、クラック等の異常が認められたが、4回処理後においては、硬化物からなる層にふくれ、剥離、クラック等の異常が認められなかった。
C:4回処理後において、硬化物からなる層にふくれ、剥離、クラック等の異常が認められたが、3回処理後においては、硬化物からなる層にふくれ、剥離、クラック等の異常が認められなかった。
D:3回処理以内に、硬化物からなる層にふくれ、剥離、クラック等の異常が認められた。
【0175】
(7)粗化耐性(粗化後の硬化物層の厚みの評価)
テストピースにおける硬化物からなる層を、上記「(2)開口性」における方法と同じ方法で、膨潤処理液、酸化剤及び中和剤で処理することで、この層の表面を粗化した。
【0176】
この硬化物からなる層の表面を観察した。続いて、硬化物からなる層を超音波洗浄(42kHz、30秒)した後に再度観察した。
【0177】
その結果から、酸化剤に対する硬化物の耐性を、次の評価基準で評価した。
A:硬化物からなる層の表面に白化現象が見られず、超音波洗浄後においても表面の凹凸形状に大きな変化は見られなかった。
B:硬化物からなる層の表面に白化現象は見られないが、超音波洗浄後に表面からのシリカの脱離が少し確認された。
C:硬化物からなる層の表面に若干の白化現象が見られ、超音波洗浄後に表面からのシリカの脱離が確認された。
D:硬化物からなる層の表面が強く白化し、超音波洗浄後に表面からのシリカの脱離が確認された。
【0178】
(8)銅メッキ層との密着性
テストピースにおける硬化物からなる層を、上記「(2)開口性」における方法と同じ方法で、膨潤処理液、酸化剤及び中和剤で処理することで、この層の表面を粗化した。
【0179】
続いて、硬化物からなる層の上に市販の薬液を用いた無電解銅メッキ処理によって初期配線を作製してから、テストピースを150℃で1時間加熱した。次に、市販の薬液を用いた電流密度2A/dm2の条件での電解銅メッキ処理により、初期配線の上に厚さ33μmの銅を析出させて、銅メッキ層を作製して。続いて、テストピースを180℃で30分間加熱した。
【0180】
上記の銅メッキ層を作製する過程において、無電解銅メッキ処理後の加熱時、及び電解銅メッキ処理後の加熱時の各々において、ブリスターの発生の有無を確認した。また、銅メッキ層と硬化物との密着強度を、JIS C6481に準拠して測定した。測定を4回行い、その平均値を算出した。その結果を、下記のとおり評価した。
A:無電解銅メッキ処理後の加熱時及び電解銅メッキ処理後の加熱時にブリスターが確認されず、かつ密着強度の平均値は0.40kN/m以上であった。
B:無電解銅メッキ処理後の加熱時及び電解銅メッキ処理後の加熱時にブリスターが確認されず、密着強度の平均値は0.30kN/m以上、0.4kN/m未満であった。
C:無電解銅メッキ処理後の加熱時及び電解銅メッキ処理後の加熱時にブリスターが確認されず、密着強度の平均値は0.3kN/m未満であった。
D:無電解銅メッキ処理後の加熱時又は電解銅メッキ処理後の加熱時にブリスターが確認された。
【0181】
(9)比誘電率
テストピースの比誘電率を、誘電率測定装置(株式会社エーイーティー製、ADMS01O)を用いて、JIS C2565に準拠した空洞共振器法により、周波数10GHzの条件で測定した。その結果を次のように評価した。
A:比誘電率が3.2未満である。
B:比誘電率が3.2以上、3.5未満である。
C:比誘電率が3.5以上、3.8未満である。
D:比誘電率が3.8以上である。
【0182】
(10)誘電正接
テストピースの誘電正接(tanδ)を、誘電率測定装置(株式会社エーイーティー製、ADMS01O)を用いて、JIS C2565に準拠して、空洞共振器法により周波数10GHzの条件で測定した。その結果を次のように評価した。
A:誘電正接が0.008未満である。
B:誘電正接が0.008以上、0.01未満である。
C:誘電正接が0.01以上、0.012未満である。
D:誘電正接が0.012以上である。
【0183】
【0184】
【0185】