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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-28
(45)【発行日】2024-06-05
(54)【発明の名称】多層基板の製造方法
(51)【国際特許分類】
   G03F 7/004 20060101AFI20240529BHJP
   G03F 7/027 20060101ALI20240529BHJP
   H05K 3/46 20060101ALI20240529BHJP
   C09J 4/00 20060101ALI20240529BHJP
   C09J 11/08 20060101ALI20240529BHJP
   C09J 163/00 20060101ALI20240529BHJP
   C09J 201/08 20060101ALI20240529BHJP
【FI】
G03F7/004 512
G03F7/027 515
G03F7/004 501
H05K3/46 T
C09J4/00
C09J11/08
C09J163/00
C09J201/08
【請求項の数】 1
(21)【出願番号】P 2019128710
(22)【出願日】2019-07-10
(65)【公開番号】P2021015161
(43)【公開日】2021-02-12
【審査請求日】2022-07-04
(73)【特許権者】
【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】弁理士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】西村 颯太
(72)【発明者】
【氏名】橋本 壯一
(72)【発明者】
【氏名】荒井 貴
【審査官】川口 真隆
(56)【参考文献】
【文献】特開2017-129687(JP,A)
【文献】特開2015-173153(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03F 7/004
G03F 7/027
H05K 3/46
C09J 4/00
C09J 11/08
C09J 163/00
C09J 201/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
感光性接着剤組成物、又は前記感光性接着剤組成物の乾燥物を含むドライフィルムから、第一部材上及び第二部材上に、それぞれ第一接着層及び第二接着層を作製し、
前記第一接着層及び前記第二接着層を光照射することによって露光することで硬化させてから重ねて接着させることで、前記第一接着層及び前記第二接着層を介して前記第一部材と前記第二部材とを接合し、
前記感光性接着剤組成物が、カルボキシル基含有樹脂(A)と、光重合開始剤(B)と、光重合性化合物(C)と、を含有し、前記第一部材上及び前記第二部材上にそれぞれ前記第一接着層及び前記第二接着層を作製し、前記第一接着層と前記第二接着層とを光照射することによって露光することで硬化させてから重ねて接着させることで、前記第一接着層及び前記第二接着層を介して前記第一部材と前記第二部材とを接合するために用いられる、
多層基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、感光性接着剤組成物、この感光性接着剤組成物を含有するドライフィルム、及びこの感光性接着剤組成物の硬化物を含む層を備える多層基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
電子機器の高性能化等の要求に伴い、プリント配線板の多層化が行われている。プリント配線板を多層化する方法の一つに、二つの部材を、接着剤を介して接合する方法がある。
【0003】
例えば、特許文献1では、光硬化反応後及びパターン形成後にも接着性を有する感光性組成物が開示され、この感光性接着剤組成物を用いて基板同士を接着することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】国際公開第2011/071107号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1の感光性接着剤組成物は、ガラス基板等の部材同士を接合することはできるものの、必ずしも十分な接合強度を得ることは難しかった。
【0006】
本発明の目的は、二つの部材を接合するにあたって高い接合強度を実現できる感光性接着剤組成物、ドライフィルム、及び多層基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係る感光性接着剤組成物は、カルボキシル基含有樹脂(A)と、光重合開始剤(B)と、光重合性化合物(C)と、を含有する。感光性接着剤組成物は、第一部材上及び第二部材上にそれぞれ第一接着層及び第二接着層を作製し、前記第一接着層及び第二接着層を重ねて接着させることで、前記第一接着層及び第二接着層を介して前記第一部材と前記第二部材とを接合するために用いられる。
【0008】
本発明の一態様に係るドライフィルムは、前記感光性接着剤組成物の乾燥物を含む。
【0009】
本発明の一態様に係る多層基板の製造方法は、前記感光性接着剤組成物、又は前記ドライフィルムから、第一部材上及び第二部材上に、それぞれ第一接着層及び第二接着層を作製し、前記第一接着層及び第二接着層を重ねて接着させることで、前記第一接着層及び第二接着層を介して前記第一部材と前記第二部材とを接合する。
【発明の効果】
【0010】
本発明の一態様の感光性接着剤組成物及びドライフィルムによれば、第一部材と第二部材とを接合するにあたって、高い接合強度を実現できる。
【0011】
本発明の一態様の多層基板の製造方法によれば、部材同士の接合強度が高い多層基板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1図1は、本発明の一実施形態に係る多層基板の概略を示す断面図である。
図2図2Aから図2Eは、本発明の一実施形態に係る多層基板を製造する工程の一例(第一例)を示す断面図である。
図3図3Aから図3Fは、多層基板を製造する工程の他の例(第二例)を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。なお、以下の説明において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」と「メタクリル」とのうち少なくとも一方を意味する。例えば、(メタ)アクリレートは、アクリレートとメタクリレートのうち少なくとも一方を意味する。
【0014】
本実施形態の感光性接着剤組成物は、カルボキシル基含有樹脂(A)と、光重合開始剤(B)と、光重合性化合物(C)と、を含有する。感光性接着剤組成物は、第一部材1上及び第二部材2上にそれぞれ第一接着層11及び第二接着層12を作製し、第一接着層11と第二接着層12とを重ねて接着させることで、第一接着層11及び第二接着層12を介して第一部材1と第二部材2とを接合するために用いられる。
【0015】
本実施形態によれば、上述のように感光性接着剤組成物から第一接着層11及び第二接着層12を作製し、この第一接着層11及び第二接着層12を介して第一部材1と第二部材2とを接合することで、第一部材1と第二部材2との間の高い接合強度を実現しやすい。なお、以下、第一接着層11と第二接着層12とを重ねて第一部材1と第二部材2とを接合した際の、第一部材1と第二部材2との間に介在する第一接着層11と第二接着層12とからなる層を接合層13ということもある。また、第一部材1と第二部材2とのうち少なくとも一方は、絶縁層と絶縁層上に重なる導体配線とを備えるプリント配線板であってもよいし、樹脂材料等からなる支持基材と支持基材上に重なる銅箔等の金属箔を備える金属張積層板であってもよい。第一部材1及び第二部材2のより具体的な例については、後述する。
【0016】
特に、本実施形態の感光性接着剤組成物は、第一部材1上及び第二部材2上の各々に形成した第一接着層11及び第二接着層12を、紫外線等の光照射することによって露光することで硬化させてから、第一部材1と第二部材2とを第一接着層11及び第二接着層12を介して接着させても、第一部材1と第二部材2との高い接合強度を実現できる。
【0017】
さらに、本実施形態では、感光性樹脂組成物を露光した後、アルカリ性溶液などを用いて現像することが可能である。このため、本実施形態の感光性接着剤組成物では、フォトリソグラフィー法により第一接着層11及び第二接着層12に適宜のパターンを付与できる。この場合、適宜のパターンを有する第一接着層11及び第二接着層12を介して第一部材1と第二部材2とを接合でき、かつ高い接合強度を実現できる。したがって、感光性接着剤組成物から、高精細なパターンを有する接合層13を作製することも可能である。
【0018】
本実施形態の感光性接着剤組成物により形成される第一接着層11及び第二接着層12が高い接着性を有し、第一部材1と第二部材2とを接合するにあたって、高い接合強度を付与できる理由は、明らかにはなっていないが、以下の理由によると推察される。
【0019】
感光性接着剤組成物がカルボキシル基含有樹脂(A)、光重合開始剤(B)及び光重合性化合物(C)を含有すると、紫外線等の光の照射により接着層を硬化することで第一部材1と第一接着層11、及び第二部材2と第二接着層12が各々強く密着した状態で、接着層同士を接合することができるためと考えられる。また、感光性接着剤組成物から形成される第一接着層11及び第二接着層12は、光硬化した状態であっても、接着層同士においては強い密着強度で接合することができるためと考えられる。
【0020】
本実施形態の感光性接着剤組成物によれば、第一部材1及び第二部材2が数十層、例えば各々10層積層された基板であっても、第一部材1と部材2とに各々第一接着層11及び第二接着層12を形成し、第一接着層11と第二接着層12同士を接着させることで接合層13を形成可能である。これにより、例えば20層以上が積層されたより多数の層を備える多層基板を作製可能である。したがって、本実施形態の感光性接着剤組成物は、多層の基板同士を接合して、より多層の基板を作製するために好適に用いることができる。
【0021】
本実施形態に係る感光性接着剤組成物が含有しうる成分について、詳細に説明する。
【0022】
カルボキシル基含有樹脂(A)は、カルボキシル基を有する。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ことが好ましい。カルボキシル基含有樹脂(A)がエチレン性不飽和基を有することで、カルボキシル基含有樹脂(A)を含有する感光性接着剤組成物は、光反応性を有する。このため、カルボキシル基含有樹脂(A)は、感光性接着剤組成物に感光性、具体的には紫外線硬化性を付与できる。
【0023】
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を含むことが好ましい。カルボキシル基含有樹脂(A)が、芳香環を含むことで、カルボキシル基含有樹脂(A)を含有する感光性接着剤組成物の硬化物に高い耐熱性及び絶縁信頼性を付与できる。カルボキシル基含有樹脂(A)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カルボキシル基含有樹脂を含むことがより好ましい。カルボキシル基含有樹脂(A)が、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含むことで、カルボキシル基含有樹脂(A)を含有する感光性接着剤組成物の硬化物に、より高い耐熱性及び絶縁信頼性を付与できる。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を含むことが更に好ましい。カルボキシル基含有樹脂(A)が、ビスフェノールフルオレン骨格を含むことで、カルボキシル基含有樹脂(A)を含有する感光性接着剤組成物の硬化物に、更に高い耐熱性及び絶縁信頼性を付与できる。
【0024】
カルボキシル基含有樹脂(A)は、下記説明の、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(A1)を含有することが好ましい。カルボキシル基含有樹脂(A1)は、例えば、下記式(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(a2-1)を含むカルボン酸(a2)との反応物である中間体と、酸無水物(a3)との反応物である。式(1)において、R~Rは各々独立に水素、炭素数1以上5以下のアルキル基又はハロゲンである。カルボキシル基含有樹脂(A1)は、下記式(1)で示されるビスフェノールフルオレン骨格(S1)を有するエポキシ化合物(a1)と、不飽和基含有カルボン酸(a2-1)を含むカルボン酸(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。
【0025】
【化1】
【0026】
式(1)中、RからRは各々独立に水素、炭素数1以上5以下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RからRの各々は、水素でもよいが、炭素数1以上5以下のアルキル基又はハロゲンでもよい。なぜなら、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も、カルボキシル基含有樹脂(A1)の物性に悪影響はなく、むしろカルボキシル基含有樹脂(A1)を含む感光性接着剤組成物の硬化物の耐熱性、あるいは難燃性が向上する場合もあるからである。
【0027】
カルボキシル基含有樹脂(A1)が式(1)で示されるビスフェノールフルオレン骨格を有する場合、カルボキシル基含有樹脂(A1)は、少なくとも一つのアルキル基を有することが好ましい。この場合、感光性接着剤組成物の硬化物を含む硬化物層の誘電正接を更に低減させることができる。例えば、式(1)中の、RからRは少なくとも一つが炭素数1以上5以下のアルキル基であることが好ましい。
【0028】
カルボキシル基含有樹脂(A1)がエポキシ化合物(a1)に由来する式(1)で示されるビスフェノールフルオレン骨格を有することで、感光性接着剤組成物の硬化物に高い耐熱性及び絶縁信頼性を付与できる。また、カルボキシル基含有樹脂(A1)が酸無水物(a3)に由来するカルボキシル基を有することで、感光性接着剤組成物に優れた現像性を付与できる。さらに、感光性接着剤組成物が、エポキシ樹脂を含有することで、感光性接着剤組成物に熱硬化性を付与できる。
【0029】
カルボキシル基含有樹脂(A1)は、例えば下記説明のようにして合成され得る。カルボキシル基含有樹脂(A1)を合成するためには、まずエポキシ化合物(a1)のエポキシ基(式(2)参照)の少なくとも一部と、不飽和基含有カルボン酸(a2-1)を含むカルボン酸(a2)とを反応させることで、中間体を合成する。中間体の合成は、第一反応と規定される。中間体は、エポキシ基とカルボン酸(a2)との開環付加反応により生じた下記式(3)に示す構造(S3)を有する。すなわち、中間体は、構造(S3)中に、エポキシ基とカルボン酸(a2)との開環付加反応により生じた二級の水酸基を有する。式(3)において、Aはカルボン酸残基である。このAは不飽和基含有カルボン酸残基を含む。
【0030】
【化2】
【0031】
【化3】
【0032】
次に、中間体中の二級の水酸基と酸無水物(a3)とを反応させる。これにより、カルボキシル基含有樹脂(A1)を合成できる。中間体と酸無水物(a3)との反応は、第二反応と規定される。酸無水物(a3)は、酸一無水物及び酸二無水物を含み得る。酸一無水物とは、一分子内における二つのカルボキシル基が脱水縮合した、酸無水物基を一つ有する化合物である。酸二無水物とは、一分子内における四つのカルボキシル基が脱水縮合した、酸無水物基を二つ有する化合物である。
【0033】
酸無水物(a3)は、酸二無水物(a3-2)及び酸一無水物(a3-1)のうち少なくとも1つを含有してもよい。酸無水物(a3)が酸一無水物(a3-1)を含有する場合、カルボキシル基含有樹脂(A1)は式(1)で示されるビスフェノールフルオレン骨格(S1)と、下記式(4)に示す構造(S4)とを有する。
【0034】
構造(S4)は、中間体の構造(S3)中の二級の水酸基と、酸一無水物(a3-1)における酸無水物基とが反応することで生じる。式(4)において、Aはカルボン酸残基であり、Bは酸一無水物残基である。このAは不飽和基含有カルボン酸残基を含む。
【0035】
【化4】
【0036】
酸無水物(a3)が酸二無水物(a3-2)を含有する場合、カルボキシル基含有樹脂(A1)は、式(1)に示すビスフェノールフルオレン骨格(S1)と、下記式(5)に示す構造(S5)とを有する。
【0037】
構造(S5)は、酸二無水物(a3-2)中の二つの酸無水物基と、中間体における二つの二級の水酸基とが、それぞれ反応することで生じる。すなわち、構造(S5)は、二つの二級の水酸基同士を酸二無水物(a3-2)が架橋することで生成する。なお、中間体の一つの分子中に存在する二つの二級の水酸基同士が架橋される場合と、中間体の二つの分子中にそれぞれ存在する二つの二級の水酸基同士が架橋される場合とが、ありうる。中間体の二つの分子中にそれぞれ存在する二つの二級の水酸基同士が架橋されると、分子量が増大する。式(5)において、Aはカルボン酸残基であり、Dは酸二無水物残基である。このAは不飽和基含有カルボン酸残基を含む。
【0038】
【化5】
【0039】
中間体中の二級の水酸基と酸無水物(a3)とを反応させてカルボキシル基含有樹脂(A1)を得ることができる。酸無水物(a3)が酸二無水物(a3-2)及び酸一無水物(a3-1)を含有する場合、中間体中の二級の水酸基のうちの一部と酸二無水物(a3-2)とを反応させ、中間体中の二級の水酸基のうちの別の一部と酸一無水物(a3-1)とを反応させる。これにより、カルボキシル基含有樹脂(A1)を合成できる。この場合、カルボキシル基含有樹脂(A1)は、ビスフェノールフルオレン骨格(S1)と、構造(S4)と、構造(S5)とを有する。
【0040】
カルボキシル基含有樹脂(A1)が、更に下記式(6)で示す構造(S6)を有することもありうる。構造(S6)は、酸二無水物(a3-2)中の二つの酸無水物基のうち、一つのみが、中間体における二級の水酸基と反応することで生じる。式(6)において、Aはカルボン酸残基であり、Dは酸二無水物残基である。このAは不飽和基含有カルボン酸残基を含む。
【0041】
【化6】
【0042】
中間体の合成時にエポキシ化合物(a1)中のエポキシ基の一部が未反応のまま残存する場合、カルボキシル基含有樹脂(A1)は式(2)に示す構造(S2)、すなわちエポキシ基を有することがありうる。また、中間体における構造(S3)の一部が未反応のまま残存する場合に、カルボキシル基含有樹脂(A1)は構造(S3)を有することもありうる。
【0043】
酸無水物(a3)が酸二無水物(a3-2)を含有する場合、カルボキシル基含有樹脂(A1)の合成時の反応条件を最適化することで、カルボキシル基含有樹脂(A1)中の構造(S2)、及び構造(S6)の数を低減し、あるいは、カルボキシル基含有樹脂(A1)から構造(S2)、及び構造(S6)をほとんどなくしている。
【0044】
上記のように、カルボキシル基含有樹脂(A1)は、ビスフェノールフルオレン骨格(S1)を有し、酸無水物(a3)が酸一無水物(a3-1)を含有する場合は構造(S4)を有し、酸無水物が酸二無水物(a3-2)を含有する場合は構造(S5)を有することができる。さらに、酸無水物(a3)が酸一無水物(a3-1)を含有する場合、カルボキシル基含有樹脂(A1)は、構造(S2)と構造(S3)とのうち少なくとも一種を有することがある。また、酸無水物(a3)が酸二無水物(a3-2)を含有する場合、カルボキシル基含有樹脂(A1)は、構造(S2)と、構造(S6)とのうち少なくとも一種を有することがある。また更に、酸無水物(a3)が酸一無水物(a3-1)と酸二無水物(a3-2)とを含有する場合、カルボキシル基含有樹脂(A1)は、構造(S2)と、構造(S3)と、構造(S6)とのうち少なくとも一種を有することがある。
【0045】
また、エポキシ化合物(a1)自体が二級の水酸基を有する場合、すなわち例えば後述する式(7)においてn=1以上である場合には、カルボキシル基含有樹脂(A1)は、エポキシ化合物(a1)中の二級の水酸基と酸無水物(a3)とが反応することで生じる構造を有することもある。
【0046】
なお、上述のカルボキシル基含有樹脂(A1)の構造は技術常識に基づいて合理的に類推されており、カルボキシル基含有樹脂(A1)の構造を分析によって特定することは現実にはできない。その理由は次の通りである。エポキシ化合物(a1)自体が二級の水酸基を有する場合(例えば式(7)においてnが1以上である場合)には、エポキシ化合物(a1)中の二級の水酸基の数によってカルボキシル基含有樹脂(A1)の構造が大きく変化してしまう。また、中間体と酸二無水物(a3-2)とが反応する際には、上述の通り、中間体の一つの分子中に存在する二つの二級の水酸基同士が酸二無水物(a3-2)で架橋される場合と、中間体の二つの分子中にそれぞれ存在する二つの二級の水酸基同士が酸二無水物(a3-2)で架橋される場合とが、ありうる。このため、最終的に得られるカルボキシル基含有樹脂(A1)は、互いに構造の異なる複数の分子を含み、カルボキシル基含有樹脂(A1)を分析してもその構造を特定できない。
【0047】
カルボキシル基含有樹脂(A1)は、不飽和基含有カルボン酸(a2-1)に由来するエチレン性不飽和基を有しているから、光反応性を有する。このため、カルボキシル基含有樹脂(A1)は、感光性接着剤組成物に、感光性(具体的には紫外線硬化性)を付与できる。また、カルボキシル基含有樹脂(A1)は、酸無水物(a3)に由来するカルボキシル基を有しているから、感光性接着剤組成物に、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による現像性を付与できる。さらに、酸無水物(a3)が酸二無水物(a3-2)を含有する場合、カルボキシル基含有樹脂(A1)の分子量は、酸二無水物(a3-2)による架橋の数に依存する。このため、酸価と分子量とが適度に調整されたカルボキシル基含有樹脂(A1)が得られる。酸無水物(a3)が酸二無水物(a3-2)及び酸一無水物(a3-1)を含有する場合、酸二無水物(a3-2)及び酸一無水物(a3-1)の量、並びに酸二無水物(a3-2)に対する酸一無水物(a3-1)の量を制御することで、所望の分子量及び酸価のカルボキシル基含有樹脂(A1)が容易に得られる。
【0048】
カルボキシル基含有樹脂(A1)の重量平均分子量は700以上10000以下であることが好ましい。重量平均分子量が700以上であると、感光性接着剤組成物から形成される皮膜のタック性が更に抑制されると共に硬化物の絶縁信頼性及び耐メッキ性が更に向上する。また、重量平均分子量が10000以下であると、感光性接着剤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。重量平均分子量は、900以上8000以下であることが更に好ましく、1000以上5000以下であることが特に好ましい。
【0049】
カルボキシル基含有樹脂(A1)の固形分酸価は60mgKOH/g以上140mgKOH/g以下であることが好ましい。この場合、感光性接着剤組成物の現像性が特に向上する。固形分酸価は、より好ましくは80mgKOH/g以上135mgKOH/g以下であり、更に好ましくは90mgKOH/g以上130mgKOH/g以下である。
【0050】
カルボキシル基含有樹脂(A1)の多分散度が1.0以上4.8以下であることが好ましい。この場合、感光性接着剤組成物から形成される硬化物の良好な絶縁信頼性及び耐メッキ性(例えば無電解ニッケル/金メッキ処理時の白化耐性)を確保しながら、感光性接着剤組成物に優れた現像性を付与できる。カルボキシル基含有樹脂(A1)の多分散度が1.1以上4.0以下であることがより好ましく、1.2以上2.8以下であることが更に好ましい。なお、多分散度は、カルボキシル基含有樹脂(A1)の数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比の値(Mw/Mn)である。
【0051】
カルボキシル基含有樹脂(A1)の重量平均分子量(Mw)は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィによる分子量測定結果から算出される。ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィでの分子量測定は、例えば、次の条件の下で行うことができる。
【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(A1)の原料、並びにカルボキシル基含有樹脂(A1)の合成時の反応条件について詳しく説明する。
【0054】
エポキシ化合物(a1)は、例えば下記式(7)に示す構造(S7)を有する。式(7)中のnは、例えば0以上20以下の数である。カルボキシル基含有樹脂(A1)の分子量を適切な値にするためには、nの平均は0以上1以下であることが特に好ましい。nの平均が0以上1以下の範囲内であれば、特に酸無水物(a3)が酸二無水物(a3-2)を含有する場合、酸二無水物(a3-2)の付加による過剰な分子量の増大が抑制されやすくなる。
【0055】
【化7】
【0056】
カルボン酸(a2)は、不飽和基含有カルボン酸(a2-1)を含む。カルボン酸(a2)は、不飽和基含有カルボン酸(a2-1)のみを含んでいてもよい。あるいは、カルボン酸(a2)は、不飽和基含有カルボン酸(a2-1)と、不飽和基含有カルボン酸(a2-1)以外のカルボン酸を含んでいてもよい。
【0057】
不飽和基含有カルボン酸(a2-1)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できる。より具体的には、不飽和基含有カルボン酸(a2-1)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できる。好ましくは、不飽和基含有カルボン酸(a2-1)はアクリル酸を含有する。
【0058】
カルボン酸(a2)は、多塩基酸(a2-2)を含んでもよい。多塩基酸(a2-2)は、1分子内において2つ以上の水素原子が金属原子と置換可能な酸である。多塩基酸(a2-2)は、カルボキシル基を2つ以上有することが好ましい。この場合、エポキシ化合物(a1)は、不飽和基含有カルボン酸(a2-1)及び多塩基酸(a2-2)の両方と反応する。エポキシ化合物(a1)の2つの分子中に存在するエポキシ基を多塩基酸(a2-1)が架橋することで、分子量の増大が得られる。それにより、感光性接着剤組成物から形成される皮膜のタック性を更に制御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。
【0059】
多塩基酸(a2-2)は、ジカルボン酸を含むことが好ましい。多塩基酸(a2-2)は、例えば、4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸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。好ましくは、多塩基酸(a2-2)が4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸を含有する。
【0060】
エポキシ化合物(a1)とカルボン酸(a2)とを反応させるに当たっては、適宜の方法が採用され得る。例えば、エポキシ化合物(a1)の溶剤溶液にカルボン酸(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、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、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及びハイドロキノンモノメチルエーテルのうち少なくとも一方を含有する。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。
【0061】
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。このため、構造(S3)を有する中間体が高い収率で得られる。また、感光性接着剤組成物の硬化物を含む層におけるイオンマイグレーションの発生が抑制され、同層の絶縁信頼性が更に向上する。
【0062】
エポキシ化合物(a1)とカルボン酸(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モルに対するカルボン酸(a2)の量は0.5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接着剤組成物が得られる。同様の観点から、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(a2-1)の量が0.5モル以上1.2モル以下であることが好ましく、0.8モル以上1.2モル以下であることがより好ましい。あるいは、カルボン酸(a2)が、不飽和基含有カルボン酸(a2-1)以外のカルボン酸を含む場合には、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(a2-1)の量が0.5モル以上0.95モル以下であってもよい。また、また、カルボン酸(a2)が、多塩基酸(a2-2)を含む場合、エポキシ化合物(a1)のエポキシ基1モルに対する多塩基酸(a2-2)の量は0.025モル以上0.25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接着剤組成物が得られる。
【0063】
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。
【0064】
酸一無水物(s3-1)は、酸無水物基を一つ有する化合物である。酸一無水物(a3-1)は、ジカルボン酸の無水物を含有できる。酸一無水物(a3-1)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少なくとも一種の化合物を含有できる。特に酸一無水物(a3-1)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。すなわち、カルボキシル基含有樹脂(A1)が構造(S4)を有し、式(4)におけるBが1,2,3,6-テトラヒドロ無水フタル酸残基を含むことが好ましい。この場合、感光性接着剤組成物の良好な現像性を確保しながら、感光性接着剤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とも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(a3-1)全体に対する1,2,3,6-テトラヒドロ無水フタル酸の量は20モル%以上100モル%以下であることが好ましく、40モル%以上100モル%以下であることがより好ましいが、これらの範囲に限られない。
【0065】
酸二無水物(a3-2)は、酸無水物基を二つ有する化合物である。酸二無水物(a3-2)は、テトラカルボン酸の無水物を含有できる。酸二無水物(a3-2)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(a3-2)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。すなわち、式(5)及び式(6)におけるDが3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基を含むことが好ましい。この場合、感光性接着剤組成物の良好な現像性を確保しながら、感光性接着剤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とも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。酸二無水物(a3-2)全体に対する3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物の量は20モル%以上100モル%以下であることが好ましく、40モル%以上100モル%以下であることがより好ましいが、これらの範囲に限られない。
【0066】
中間体と酸無水物(a3)とを反応させるに当たっては、適宜の方法が採用されうる。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、カルボキシル基含有樹脂(A1)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。
【0067】
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、中間体における二級の水酸基と酸無水物(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。このため、構造(S4)及び構造(S5)のうち少なくとも一方の構造を有するカルボキシル基含有樹脂(A1)が高い収率で得られる。また、感光性接着剤組成物の硬化物を含む層におけるイオンマイグレーションの発生が抑制され、同層の絶縁信頼性が更に向上する。
【0068】
酸無水物(a3)が酸二無水物(a3-2)と酸一無水物(a3-1)とを含有する場合、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(a3-2)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。また、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(a3-1)の量は0.3モル以上0.7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カルボキシル基含有樹脂(A1)が容易に得られる。
【0069】
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、生成されるカルボキシル基含有樹脂(A1)の過度な分子量増大が抑制されることで、感光性接着剤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。
【0070】
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)のみ又はカルボキシル基含有樹脂(A1)以外のカルボキシル基含有樹脂のみを含有してもよく、カルボキシル基含有樹脂(A1)とカルボキシル基含有樹脂(A1)以外のカルボキシル基含有樹脂とを含有してもよい。カルボキシル基含有樹脂(A1)以外のカルボキシル基含有樹脂は、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)を含む。
【0071】
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、かつ光重合性を有さない化合物(以下、(A2-1)成分という)を含有できる。(A2-1)成分は、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、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。
【0072】
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化合物(以下、(A2-2)成分という)を含有してもよい。またカルボキシル基含有樹脂(A2)は、(A2-2)成分のみを含有してもよい。(A2-2)成分は、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(第一の樹脂(x)という)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。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。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。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。
【0073】
(A2-2)成分は、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。
【0074】
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)のみ、カルボキシル基含有樹脂(A2)のみ、又はカルボキシル基含有樹脂(A1)とカルボキシル基含有樹脂(A2)とを含有する。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30質量%以上含有することが好ましく、50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%含有することがより更に好ましい。この場合、感光性接着剤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。また、感光性接着剤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。さらに、感光性接着剤組成物の、アルカリ性水溶液による現像性を確保できる。したがって、感光性接着剤組成物は、絶縁層を形成するためにも好適に用いることができる。
【0075】
光重合開始剤(B)は、感光性接着剤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)を含有することが好ましい。この場合、感光性接着剤組成物を紫外線等の光を照射して露光する場合に、感光性接着剤組成物に高い感光性を付与できる。また、感光性接着剤組成物の硬化物を含む層におけるイオンマイグレーションの発生が抑制され、同層の絶縁信頼性が更に向上する。また、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(B1)は硬化物の電気絶縁性を阻害しにくい。このため、感光性接着剤組成物を露光硬化した場合にも、電気的絶縁性に優れた硬化物が得られ、この硬化物は、例えば層間絶縁層として好適である。
【0076】
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有できる。特にアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(B1)が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を含有することが好ましく、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(B1)が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のみを含有することも好ましい。
【0077】
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)を含有することが好ましい。すなわち、感光性接着剤組成物は、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、感光性接着剤組成物に更に高い感光性を付与できる。これにより、感光性接着剤組成物から形成される塗膜に紫外線等の光を照射して硬化させる場合、塗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-オン及び2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オンが挙げられる。
【0078】
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、感光性接着剤組成物から形成される塗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。
【0079】
光重合開始剤(B)は、ベンゾフェノン骨格を有する光重合開始剤(B3)を含有することも好ましい。すなわち、感光性接着剤組成物がアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(B1)及びベンゾフェノン骨格を有する光重合開始剤(B3)を含有し、あるい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)及びベンゾフェノン骨格を有する光重合開始剤(B3)を含有することも好ましい。この場合、感光性接着剤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から、解像性が特に高くなる。このため、非常に微細なパターンの感光性接着剤組成物の硬化物を形成できる。特に、感光性接着剤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(図3参照)、小径の穴を精密且つ容易に形成できる。ベンゾフェノン骨格を有する光重合開始剤(B3)は、例えばビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンが挙げられる。
【0080】
アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(B1)に対するベンゾフェノン骨格を有する光重合開始剤(B3)の量は、0.5質量%以上20質量%以下であることが好ましい。アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(B1)に対するベンゾフェノン骨格を有する光重合開始剤(B3)の量が0.5質量%以上であると、解像性が特に高くなる。また、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(B1)に対するベンゾフェノン骨格を有する光重合開始剤(B3)の量が20質量%以下であると、感光性接着剤組成物の硬化物の電気絶縁性を、ベンゾフェノン骨格を有する光重合開始剤(B3)が阻害しにくい。同様の観点から、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)ベンゾフェノンの量は、0.5質量%以上20質量%以下であることが好ましい。
【0081】
感光性接着剤組成物は、更に適宜の光重合促進剤、増感剤等を含有してもよい。例えば感光性接着剤組成物は、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-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)等のオキシムエステル類;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;並びに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;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。感光性接着剤組成物は、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等の適宜の光重合促進剤及び増感剤等を含有してもよい。感光性接着剤組成物は、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。感光性接着剤組成物は、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。
【0082】
光重合性化合物(C)は、感光性接着剤組成物に光硬化性を付与できる。光重合性化合物(C)は、光重合性モノマー及び光重合性プレポリマーからなる群から選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。光重合性モノマーとしては、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できる。
【0083】
特に光重合性化合物(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が好ましい。この場合、感光性接着剤組成物から形成される皮膜を露光・現像する場合の解像性が向上するとともに、感光性接着剤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。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。
【0084】
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、感光性接着剤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。
【0085】
光重合性プレポリマーは、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、及びオリゴ(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。
【0086】
感光性接着剤組成物は、有機フィラー(D)を含有することが好ましい。感光性接着剤組成物が有機フィラー(D)を含有すると、第一部材1及び第二部材2上に感光性接着剤組成物から形成された第一接着層11及び第二接着層12同士を、接着させて、第一部材1と第二部材2とを接合する際の接合強度の向上に対する効果が顕著である。また、有機フィラー(D)は、感光性接着剤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接着剤組成物に付与することができる。このため、感光性接着剤組成物から接着層を形成する際の成形性を向上させうる。
【0087】
有機フィラー(D)は、カルボキシル基、エポキシ基、及びアミノ基からなる群から選択される少なくとも一種の官能基を有することが好ましい。この場合、第一部材1及び第二部材2上に感光性接着剤組成物から形成された第一接着層11及び第二接着層12同士を、接着させて、第一部材1と第二部材2とを接合する際の接合強度を特に向上しうる。
【0088】
特に、感光性接着剤組成物がカルボキシル基を有する有機フィラー(以下、有機フィラー(D1)ともいう)を含有する場合には、感光性接着剤組成物の現像性を向上させることができる。また、感光性接着剤組成物が有機フィラー(D1)を含有することで、感光性接着剤組成物の流動性に起因する硬化物層の不均一性を低減することができる。これにより、硬化物層の厚みを均一にさせ易くすることができる。この場合、感光性接着剤組成物はレオロジーコントロール剤を含有しなくてもよい。有機フィラー(D1)のカルボキシル基は、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。有機フィラー(D1)は、感光性接着剤組成物のチクソ性を高めるため、感光性接着剤組成物の安定性(特に保存安定性)を向上させる。さらに、有機フィラー(D1)は、カルボキシル基を有するため、感光性接着剤組成物を含有する硬化物の現像性を向上させると共に、後述の結晶性エポキシ樹脂(E1)の相溶性を向上させて感光性接着剤組成物中での結晶化を防ぐことができる。有機フィラー(D1)のカルボキシル基含有量は、例えば、有機フィラー(D1)の酸価が、酸-塩基滴定による酸価で1mgKOH/g以上60mgKOH/g以下であることが好ましい。酸価が1mgKOH/gより小さいと感光性接着剤組成物の安定性及び硬化物の現像性が低下するおそれがある。酸価が60mgKOH/gより大きいと硬化物の耐湿信頼性が低下するおそれがある。有機フィラー(D1)の酸価は3mgKOH/g以上40mgKOH/g以下であることがより好ましい。
【0089】
有機フィラー(D)がアミノ基を有する場合、有機フィラー(D)は、例えばメラミンを含む。アミノ基を有する有機フィラー(D)がメラミンを含有する場合、カルボキシル基含有樹脂(A)の含有量を100質量部としたときに、メラミンの含有量は、0.1質量%以上6質量%以下であることが好ましい。
【0090】
有機フィラー(D)は、ヒドロキシル基を有することも好ましい。この場合も、感光性接着剤組成物から形成した第一接着層11と第二接着層12とを接着して第一部材1と第二部材2とを接合する際の接合強度をより向上させることができる。
【0091】
有機フィラー(D)の平均一次粒子径は、1μm以下であることが好ましい。有機フィラー(D)の平均一次粒子径が1μm以下となることで、感光性接着剤組成物のチクソ性が効率よく高められる。そのため、感光性接着剤組成物の安定性が更に向上する。また、有機フィラー(D)の平均一次粒子径が1μm以下となることで、均一な有機フィラーの分散が可能となり、第一接着層11と第二接着層12とを接着して第一部材1と第二部材2とを接合する際の接合強度が向上する。有機フィラー(D)の平均一次粒子径は、その下限は特に限定されないが、例えば、0.001μm以上であることが好ましい。なお、有機フィラー(D)の平均一次粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置により、D50として測定される。有機フィラー(D)の平均一次粒子径が0.4μm以下であることがより好ましく、0.1μm以下であることがさらに好ましい。この場合、硬化物に形成される粗面の粗さを特に細かくすることができる。加えて露光時の散乱を感光性接着剤組成物中で抑えることができ、これにより、感光性接着剤組成物の解像性を更に向上させることができる。
【0092】
有機フィラー(D)は、感光性接着剤組成物中において最大粒子径が1.0μm未満で分散されていることが好ましく、0.5μm未満で分散されていることがより好ましい。最大粒子径は、例えばレーザー回折式粒度分布測定装置により、測定される。あるいは、最大粒子径は、硬化物を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察することで測定される。有機フィラー(D)は、感光性接着剤組成物中において凝集することがある(例えば二次粒子を形成し得る)が、その場合、最大粒子径は凝集後の粒子のサイズを意味する。分散状態での有機フィラー(D)の最大粒子径が前記の範囲であると、硬化物に形成される粗面の粗さを更に細かくすることができる。加えて露光時の散乱が感光性接着剤組成物中で抑えられ、これにより、感光性接着剤組成物の解像性が更に向上する。また、感光性接着剤組成物の安定性が向上しうる。有機フィラー(D)の平均一次粒子径が0.1μm以下であり、有機フィラー(D)が0.5μm以下の粒子径で分散されていることが特に好ましい。なお、粒子の凝集が起こった場合、最大粒子径は、通常、平均一次粒子径よりも大きい。
【0093】
有機フィラー(D)は、ゴム成分を含むことが好ましいゴム成分は、感光性接着剤組成物の硬化物に柔軟性を付与できる。ゴム成分は、樹脂により構成され得る。ゴム成分は、架橋アクリルゴム、架橋NBR、架橋MBS及び架橋SBRからなる群から選択される少なくとも1つの重合体を含むことが好ましい。この場合、ゴム成分が感光性接着剤組成物の硬化物に優れた柔軟性を付与することができる。さらに、この場合、硬化物層の表面に、より適度な粗面を付与することもできる。ゴム成分は、上記の重合体を構成するモノマーを共重合させる際に形成される架橋構造を含む。NBRは、一般的に、ブタジエンとアクリロニトリルの共重合体であり、ニトリルゴムに分類される。MBSは、一般的に、メチルメタアクリレート、ブタジエン、スチレンの3成分で構成される共重合体であり、ブタジエン系ゴムに分類される。SBRは、一般的に、スチレンとブタジエンとの共重合体であり、スチレンゴムに分類される。有機フィラー(D)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。これらの有機フィラー()のうち、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(D)は、分散液で、感光性接着剤組成物に配合されてもよい。すなわち、ゴム成分は、分散液で、感光性接着剤組成物に配合され得る。また、有機フィラー(D)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。
【0094】
有機フィラー(D)は、ゴム成分以外の粒子成分を含有してもよい。この場合、有機フィラー(D)は、例えばカルボキシル基を有するアクリル樹脂微粒子、及びカルボキシル基を有するセルロース微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。カルボキシル基を有するアクリル樹脂微粒子は、非架橋スチレン・アクリル樹脂微粒子及び架橋スチレン・アクリル樹脂微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・アクリル樹脂微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・アクリル樹脂微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(D)は、上記の、ゴム成分、アクリル樹脂微粒子、及びセルロース微粒子から選択される粒子成分以外の粒子成分を含有してもよい。この場合、有機フィラー(D)は、カルボキシル基を有する粒子成分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成分は、ゴム成分、アクリル樹脂微粒子、及びセルロース微粒子から選択される粒子成分と異なっていてよい。
【0095】
ここで、感光性接着剤組成物が有機フィラー(D)を含有する場合、有機フィラー(D)が、露光時に、感光性接着剤組成物内で光散乱を生じさせることがある。この場合、感光性接着剤組成物上述の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)とを含有することが好ましい。これにより、感光性接着剤組成物を露光して硬化させた場合にも、良好な現像性が得られる。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)との質量比は、1:0.01~1:1の範囲内であることが特に好ましい。また、同様の観点から、感光性接着剤組成物は、ベンゾフェノン骨格を有する光重合開始剤(B3)を含有することも好ましく、この場合、ベンゾフェノン骨格を有する光重合開始剤(B3)の量は、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(B1)に対して1質量%以上18質量%以下であることが特に好ましい。また、同様の観点から、ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンの量は、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(B1)に対して1質量%以上18質量%以下であることが特に好ましい。
【0096】
感光性接着剤組成物は、エポキシ化合物(E)を更に含有することが好ましい。この場合、感光性接着剤組成物から形成した第一接着層11と第二接着層12とを接着して第一部材1と第二部材2とを接合する際の接合強度をより向上させることができる。さらに、第一部材1と第二部材2とを接合させることで形成される多層基板10の絶縁性を向上させることができる。
【0097】
エポキシ化合物(E)は、感光性接着剤組成物に熱硬化性を付与できる。エポキシ化合物(E)は、結晶性エポキシ樹脂(E1)を含有することが好ましい。この場合、感光性接着剤組成物から形成された層の現像性を向上させることができる。また、この場合において、感光性接着剤組成物が上述の有機フィラー(D1)を更に含有すると、有機フィラー(D1)中のカルボキシル基が結晶性エポキシ樹脂(E1)の相溶性を向上させうる。これにより、感光性接着剤組成物における結晶性エポキシ樹脂(E1)の再結晶化を防ぐことができる。また、エポキシ化合物(E)は、非晶性エポキシ樹脂(E2)を更に含有してもよい。ここで「結晶性エポキシ樹脂」は融点を有するエポキシ樹脂であり、「非晶性エポキシ樹脂」は融点を有さないエポキシ樹脂である。
【0098】
結晶性エポキシ樹脂(E1)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樹脂(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樹脂(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樹脂(具体例として日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製の品番YSLV-80DE)、ビスフェノール型結晶性エポキシ樹脂(具体例として新日鉄住金化学株式会社製の品名YSLV-80XY)、テトラキスフェノールエタン型結晶性エポキシ樹脂(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樹脂(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。
【0099】
結晶性エポキシ樹脂(E1)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。
【0100】
結晶性エポキシ樹脂(E1)は150g/eq以上300g/eq以下のエポキシ当量を有することが好ましい。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樹脂(E1)のグラム重量である。結晶性エポキシ樹脂(E1)は融点を有する。結晶性エポキシ樹脂(E1)の融点としては、例えば70℃以上180℃以下が挙げられる。
【0101】
特にエポキシ化合物(E)は、融点110℃以下の結晶性エポキシ樹脂(E1-1)を含有することが好ましい。この場合、感光性接着剤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。また、この場合、感光性接着剤組成物から形成される接着層の解像性(開口性)も向上しうる。融点110℃以下の結晶性エポキシ樹脂(E1-1)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)、及び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-80XY)、ビスフェノールフルオレン型結晶性エポキシ樹脂(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少なくとも一種の成分を含有できる。
【0102】
非晶性エポキシ樹脂(E2)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EPICLON N-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、EPICLON HP-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EPICLON HP-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、EPILON TSR-250-80BX、EPICLON 1650-75MPX、EPICLON EXA-4850、EPICLON EXA-4816、EPICLON EXA-4822、及びEPICLON EXA-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。
【0103】
感光性接着剤組成物がエポキシ化合物(E)を含有する場合、感光性接着剤組成物は、結晶性エポキシ樹脂(E1)と非晶性エポキシ樹脂(E2)との両方を含有することが好ましい。この場合、感光性接着剤組成物から作製される接着層同士を接着する際の接合強度をより向上させることができ、また接着層の解像性(開口性)をより向上させることができる。
【0104】
エポキシ化合物(E)はリン含有エポキシ樹脂を含有してもよい。この場合、感光性接着剤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樹脂(E1)に含有されてもよいし、あるいは非晶性エポキシ樹脂(E2)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。
【0105】
感光性接着剤組成物中の成分の量は、感光性接着剤組成物が光硬化性を有し、かつアルカリ性溶液で現像可能であるように、適宜調整される。
【0106】
感光性接着剤組成物の固形分量に対するカルボキシル基含有樹脂(A)の量は、5質量%以上85質量%以下であれば好ましく、10質量%以上75質量%以下であればより好ましく、20質量%以上50質量%以下であれば更に好ましい。また、感光性接着剤組成物の固形分量に対するカルボキシル基含有樹脂(A1)の量は、5質量%以上85質量%以下であれば好ましく、10質量%以上75質量%以下であればより好ましく、20質量%以上50質量%以下であれば更に好ましい。カルボキシル基含有樹脂(A)に対する光重合開始剤(B)の量は、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%以下であれば更に好ましい。
【0107】
カルボキシル基含有樹脂(A)に対する光重合性化合物(C)の量は、1質量%以上50質量%以下であれば好ましく、10質量%以上45質量%以下であればより好ましく、21質量%以上40質量%以下の範囲内であれば更に好ましい。
【0108】
感光性接着剤組成物が有機フィラー(D)を含有する場合、カルボキシル基含有樹脂(A)に対する有機フィラー(D)の含有量は、0.1質量%以上60質量%以下であることが好ましい。カルボキシル基含有樹脂(A)に対する有機フィラー(D)の含有量は、0.5質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、1質量%以上17質量%以下であることが更に好ましく、3質量%以上15質量%以下であることが特に好ましい。
【0109】
有機フィラー(D)がゴム成分を含有する場合、カルボキシル基含有樹脂(A)に対するゴム成分の含有量は、1質量%以上60質量%以下であることが好ましく、2質量%以上20質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上17質量%以下であることが更に好ましい。
【0110】
感光性接着剤組成物がエポキシ化合物(E)を含有する場合、エポキシ化合物(E)の量に関しては、エポキシ化合物(E)に含まれるエポキシ基の当量の合計が、カルボキシル基含有樹脂(A)に含まれるカルボキシル基1当量に対して0.7以上2.5以下であることが好ましく、0.7以上2.3以下であることがより好ましく、0.7以上2.0以下であれば更に好ましい。また、結晶性エポキシ樹脂(E1)に含まれるエポキシ基の当量の合計が、カルボキシル基含有樹脂(A)に含まれるカルボキシル基1当量に対して0.1以上2.0以下であることが好ましく、0.2以上1.9以下であればより好ましく、0.3以上1.5以下であれば更に好ましい。あるいは、結晶性エポキシ樹脂(E1)に含まれるエポキシ基の当量の合計が、カルボキシル基含有樹脂(A)に含まれるカルボキシル基1当量に対して0.7以上2.5以下になってもよい。
【0111】
本実施形態の効果を阻害しない限りにおいて、感光性接着剤組成物は、上記成分以外の成分を更に含有してもよい。
【0112】
感光性接着剤組成物は、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、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。
【0113】
感光性接着剤組成物は、エポキシ化合物(E)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。
【0114】
感光性接着剤組成物は、無機フィラーを更に含有してもよい。無機フィラーの例は、シリカフィラー、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、及び酸化チタンを含む。例えば、感光性接着剤組成物が酸化チタン、酸化亜鉛等の白色の材料を含有する場合、感光性接着剤組成物及びその硬化物を白色化することができる。
【0115】
感光性接着剤組成物は、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-トリアジン誘導体が、挙げられる。
【0116】
感光性接着剤組成物は、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、感光性接着剤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。
【0117】
感光性接着剤組成物は、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;顔料;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。
【0118】
本実施形態の感光性接着剤組成物を調製するにあたっては、例えば感光性接着剤組成物の原料を混合し、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、感光性接着剤組成物を調製できる。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、感光性接着剤組成物を調製してもよい。感光性接着剤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。また、感光性接着剤組成物が有機フィラー(D)を含有する場合において、有機フィラー(D)の分散液等を使用する場合は、分散液に有機フィラー(D)以外の上記の原料の成分を混合することで感光性接着剤組成物を調整してもよい。
【0119】
保存安定性等を考慮して、感光性接着剤組成物の成分の一部を混合することで第一剤を調製し、成分の残部を混合することで第二剤を調製してもよい。すなわち、感光性接着剤組成物は、第一剤と第二剤とを備えてもよい。この場合、例えば、感光性接着剤組成物の成分のうち、光重合性化合物(C)、溶剤の一部、及び熱硬化性の成分を予め混合して分散させることで第一剤を調製し、感光性接着剤組成物の成分のうち、残部を混合して分散させることで第二剤を調製してもよい。この場合、適時必要量の第一剤と第二剤とを混合して混合液を調製し、この混合液から、第一接着層11及び第二接着層12を作製できる。
【0120】
感光性接着剤組成物は、この感光性接着剤組成物から作製された厚み25μmの皮膜が炭酸ナトリウム水溶液で現像可能であるような性質を有することが好ましい。この場合、十分に厚い第一接着層11及び第二接着層12を、感光性接着剤組成物からフォトリソグラフィー法で作製することが可能である。勿論、感光性接着剤組成物から厚み25μmより薄い第一接着層11及び第二接着層12を作製することも可能である。
【0121】
厚み25μmの皮膜が炭酸ナトリウム水溶液で現像可能であるかどうかは、次の方法で確認できる。適当な基材上に感光性接着剤組成物を塗布することで湿潤塗膜を形成し、この湿潤塗膜を80℃で40分加熱することで、厚み25μmの皮膜を形成する。この皮膜に紫外線を透過する露光部と紫外線を遮蔽する非露光部とを有するネガマスクを直接当てた状態で、皮膜に500mJ/cm2の条件で紫外線を照射して露光を行う。露光後に、皮膜に30℃の1%Na2CO3水溶液を0.2MPaの噴射圧で90秒間噴射してから、純水を0.2MPaの噴射圧で90秒間噴射する処理を行う。この処理後に皮膜を観察した結果、皮膜における非露光部に対応する部分が除去されて残渣が認められない場合に、厚み25μmの皮膜が炭酸ナトリウム水溶液で現像可能であると判断できる。なお、他の厚み(例えば30μm)の皮膜についても、同様に、炭酸ナトリウム水溶液での現像が可能かどうかを確認することができる。
【0122】
本実施形態に係る感光性接着剤組成物を用いて第一部材1と第二部材2とを接合する方法、及び多層基板10を作製する方法について、図2A図2Eを参照して説明する。
【0123】
感光性接着剤組成物は、上述のとおり、第一部材1と第二部材2とにそれぞれ重なる第一接着層11と第二接着層12とを接着することで、第一部材1と第二部材2とを、第一接着層11と第二接着層12とを介して接合するにあたって、第一接着層11と第二接着層12とを作製するために用いられる。このため、感光性接着剤組成物を用いて、第一部材1及び第二部材2から多層基板10を作製することができる。
【0124】
第一部材1及び第二部材2上に、第一接着層11及び第二接着層12をそれぞれ形成する方法は、適宜の方法を採用すればよいが、具体的には、例えば以下のとおりである。
【0125】
まず、第一部材1及び第二部材2を用意する(図2A参照)。第一部材1及び第二部材2は、特に制限されず、適宜の材料から形成されたものであってよい。第一部材1と第二部材2とは、同じ材料から形成されていてもよい。より具体的には、第一部材1及び第二部材2としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ガラス、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、液晶ポリマー、ガラスエポキシ樹脂基材、金属張積層板、シリコンウェハ、並びにプリント配線板などの導体配線を備える回路基板等を挙げることができる。第一部材1及び第二部材2の各々は、例えば図1に示すように、絶縁層5と、この絶縁層5の一面上とその反対側の他面上とにそれぞれ設けられた導体配線3、3と、導体配線3、3間を導通するビア40とを備える、プリント配線板であってもよい。
【0126】
以下では、図2A図2Eを参照して、第一部材1及び第二部材2が導体配線3を備えるプリント配線板である場合の多層基板10製造工程の第一例について、具体的に説明する。
【0127】
第一部材1上に、感光性接着剤組成物を塗布し、更に必要により感光性接着剤組成物を加熱して乾燥させ又は半硬化させることで、第一部材1上に第一接着層11を作製できる。また、第二部材2上に、感光性接着剤組成物を塗布し、更に必要により感光性接着剤組成物を加熱して乾燥させ又は半硬化させることで、第二部材2上に第二接着層12を作製できる(図2B参照)。感光性接着剤組成物を塗布する方法としては、適宜の方法を採用すればよいが、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が挙げられる。感光性接着剤組成物を加熱する場合、例えば感光性接着剤組成物が溶剤を含む場合は、溶剤を揮発させるために、例えば60~120℃の範囲内の温度で感光性接着剤組成物を加熱する。
【0128】
第一接着層11及び第二接着層12の各々は、感光性接着剤組成物の乾燥物又は半硬化物を含むドライフィルムから作製してしてもよい。この場合、例えばまずポリエステル等で作製された適宜の支持体上に、感光性接着剤組成物を塗布してから加熱することで、支持体上に感光性接着剤組成物の乾燥物又は半硬化物であるドライフィルムを形成する。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積層体(支持体付きドライフィルム)が得られる。この積層体におけるドライフィルムを第一部材1に重ねてから、ドライフィルムと第一部材1とに圧力をかけ、続いて支持体をドライフィルムから剥離することで、ドライフィルムを支持体上から第一部材1上へ転写する。これにより、第一部材1上に、ドライフィルムからなる第一接着層11が設けられる。同様の方法で、第二部材2上に、ドライフィルムからなる第二接着層12が設けられる。
【0129】
第一接着層11及び第二接着層12の各々は、露光されることで硬化されていてもよい。感光性接着剤組成物は、感光性を有するため、露光することで硬化しうる。例えば、第一接着層11及び第二接着層12の各々は、紫外線等の光を照射することで全面露光されていてもよい。露光のための光源は、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、キセノンランプ、メタルハライドランプ、LED、YAG、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。光源はこれらに限定されず、感光性接着剤組成物を硬化させうる光を照射できる光源であればよい。なお、上述のドライフィルム法で第一接着層11及び第二接着層12を作製した場合には、積層体におけるドライフィルムを第一部材1及び第二部材2に重ねてから、支持体を剥離することなく、支持体を通して紫外線等の光をドライフィルムに照射することでドライフィルムを露光し、ドライフィルムから支持体を剥離してもよい。
【0130】
第一接着層11及び第二接着層12各々の厚みは、特に制限されないが、例えば1μm以上100μm以下であってよい。
【0131】
続いて、第一接着層11と第二接着層12とを重ねる。これにより、第一部材1、第一接着層11、第二接着層12及び第二部材2がこの順に積層した積層物を得る。この積層物を真空ラミネート装置(真空ラミネーター)などを用いて熱プレスする(図2D参照)。これにより、第一接着層11と第二接着層12とが接着され、第一部材1と第二部材2とが第一接着層11及び第二接着層12を介して接合される。これにより、多層基板10が得られる(図2E参照)。熱プレスの条件は、第一接着層11と第二接着層12とを接着するように適宜調整すればよいが、例えばプレス圧0.01MPa以上30MPa以下、加熱温度は、50℃以上300℃以下、熱プレスの時間は、1秒以上60分以下である。本実施形態では、積層物を前述のとおり熱プレスした後、更に加熱することで、多層基板10を得ることも好ましい。これにより、第一部材1と第二部材2との接合強度がより優れた多層基板10が得られる。加熱条件は適宜設定すればよいが、加熱温度は、例えば50℃以上300℃以下、加熱時間は、5分以上300分以下であることが好ましい。加熱温度は80℃~280℃であることがより好ましく、100℃~250℃であることが更に好ましく、130℃~200℃であることが特に好ましい。加熱時間は10分~250分であることがより好ましく、20分~200分であることが更に好ましく、30分~180分であることが特に好ましい。また、感光性接着剤組成物が結晶性エポキシ樹脂を含む場合、加熱温度は結晶性エポキシ樹脂の融点以上で加熱することがより好ましい。この場合、接合強度がより向上する。
【0132】
このように、本実施形態によれば、第一部材1上の第一接着層11と、第二部材2上の第二接着層12とを重ねて接着させることで、第一接着層11及び第二接着層12を介して、第一部材1と第二部材2とを接合させ、多層基板10を作製することができる。
【0133】
なお、上記では、図2A図2Eを参照して、第一部材1と第二部材2とを、第一接着層11と第二接着層12とを介して接合された多層基板10を作製するといった、2つの部材(第一部材1及び第二部材2)を接合した多層基板10の製造方法について説明したが、これに限られない。上記で説明した感光性接着剤組成物から形成される接着層同士を接着させて部材を接合させるのであれば、多層基板10は、3つ以上の部材を接合することで作製されてもよい。
【0134】
第一部材1及び第二部材2の各々がプリント配線板である場合、プリント配線板は上述のように絶縁層を一つのみ備えてもよく、複数の絶縁層を備える多層プリント配線基板であってもよい。すなわち、第一部材1及び第二部材2の各々は、数十層、例えば各々10層以上の層が積層されたプリント配線板等であってもよい。
【0135】
なお、本実施形態に係る感光性接着剤組成物の塗膜又はドライフィルムから、ソルダーレジスト層及び層間絶縁層等の電気絶縁性の層を形成してもよい。
【0136】
多層基板10の製造方法の第二例について、図3A図3Fを参照して説明する。第二例では、本実施形態に係る感光性接着剤組成物を用いて、フォトリソグラフィー法などにより適宜のパターンを有する第一接着層11及び第二接着層12を形成してから、第一部材1と第二部材2とを接合する。なお、第一例において説明した方法と重複する説明は適宜省略する。第一接着層11及び第二接着層12が適宜のパターンを有する場合も、第一接着層11及び第二接着層12同士を接着することで、第一部材1と第二部材2との間の高い接合強度を実現できる。
【0137】
まず、第一部材1と第二部材2とを用意する。第一部材1と第二部材2との各々は、絶縁層5と、絶縁層5に重なる導体配線3とを備える(図3A参照)。第一部材1及び第二部材2の各々は、例えばプリント配線板である。第一部材1及び第二部材2の厚みは、特に制限されないが、例えば1μm以上10mm以下である。
【0138】
第一部材1上に感光性接着剤組成物を、導体配線3を覆うように塗布して皮膜を形成する。この皮膜を加熱することで乾燥させてもよい。
【0139】
なお、感光性接着剤組成物から作製されたドライフィルムを第一部材1上に導体配線3を覆うように重ねることで、ドライフィルムからなる皮膜を形成してもよい。この場合、上記の第一例の場合と同様、例えばドライフィルムと支持体とを備える積層体におけるドライフィルムを第一部材1に重ねてから、ドライフィルムと第一部材1とに圧力をかけ、続いて支持体をドライフィルムから剥離することで、ドライフィルムを支持体上から第一部材1上へ転写する。これにより、第一部材1上に、ドライフィルムからなる皮膜が設けられる。同様の方法で、第二部材2上に、ドライフィルムからなる皮膜が設けられる。
【0140】
皮膜から、フォトリソグラフィー法により、第一接着層11を作製する。具体的には、皮膜にネガマスクをあてがった状態で皮膜に紫外線を照射することで、皮膜を部分的に露光し、露光した部分を硬化させる。
【0141】
ネガマスクは、例えば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る。非露光部は、例えば後述の開口4の位置と合致する位置に設けられる。ネガマスクは、例えばマスクフィルム、乾板等のフォトツールである。紫外線の光源は、上記で説明した光源と同じであってよい。なお、露光方法は、ネガマスクを用いる方法以外の方法であってもよい。例えば光源から発せられる紫外線を接着層の露光すべき部分のみに照射する直接描画法で、接着層を露光してもよい。
【0142】
第一接着層11の場合と同様の方法で、第一部材2上に第二接着層12を作製する。
【0143】
なお、ドライフィルムから第一接着層11を作製する場合には、積層体におけるドライフィルムを第一部材1に重ねてから、支持体を剥離することなく、支持体を通して紫外線等の光をドライフィルムからなる皮膜に照射することで皮膜を露光し、続いて皮膜から支持体を剥離してもよい。
【0144】
続いて、アルカリ性溶液などの現像液を用いて皮膜を現像することで、皮膜における露光していない部分を除去する。これにより、パターンを有する第一接着層11を作製できる。図3Cに示す例では、第一接着層11は開口4を有し、この開口4の底部で導体配線3の一部が露出している。
【0145】
現像処理では、感光性接着剤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。
【0146】
現像液は、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アルカリ性水溶液であることが好ましく、炭酸ナトリウム水溶液であ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。
【0147】
また、第一接着層11を作製する場合と同じ方法で、第二部材2上にパターンを有する第二接着層12を作製する。
【0148】
続いて、上記で図2C~Dを参照して説明した場合と同様に、第一接着層11と第二接着層12とを重ねる。これにより、第一部材1、第一接着層11、第二接着層12及び第二部材2がこの順に積層した積層物を得る。この積層物を、真空ラミネート装置(真空ラミネーター)などを用いて熱プレスする(図3D及び図3E参照)。これにより、第一接着層11と第二接着層12とが接着され、第一部材1と第二部材2とが第一接着層11及び第二接着層12を介して接合される。これにより、多層基板10が得られる(図3F参照)。
【0149】
第一接着層11と第二接着層12を重ねるにあたっては、例えば図3Dに示すように、第一接着層11における開口4と第二接着層12における開口4とを重ねる。これにより、接合層13に、接合層13を貫通する孔41(例えば、図3E参照)が作製される。この孔41に導電材料30を配置することで、導電材料30を介して第一部材1の導体配線3と第二部材2の導体配線3とを電気的に接続することができる。具体的には、例えば導電材料30を、第一部材1における導体配線3上の、開口4の底部で露出する部分に配置する。この状態で熱プレスにより第一接着層11と第二接着層12とを重ねて接着する。このとき、導電材料30が例えば溶融し、第一部材1と第二部材2との各々に電気的に接続される。これにより、導電材料30が導体配線3同士を電気的に接続する。導電材料30は、導電性を有する材料であれば特に制限されないが、導電材料30としては、例えばはんだボール、及び導電性ペースト等が挙げられる。
【0150】
導体配線3上であり、かつ第一接着層11及び第二接着層12の露光により除去された部分(例えば、図3Cに示す開口4)に、導電材料30を介在させる。この場合、第一部材1と第二部材2における導体配線3同士を、導電材料30を介して、電気的に接続させることができる。
【0151】
なお、開口4又は孔41に、半導体チップ、レジスタ、インダクタ等の電子部品を配置してもよい。この場合、電子部品を内蔵する多層基板10が得られる。
【0152】
本実施形態では、積層物を前述のとおり熱プレスした後、更に加熱することで、多層基板10を得ることも好ましい。これにより、第一部材1と第二部材2との接合強度がより優れた多層基板10が得られる。
【0153】
このように、本実施形態では、感光性接着剤組成物からフォトリソグラフィー法によってパターンを有する第一接着層11及び第二接着層12を作製しても、第一接着層11及び第二接着層12で第一部材1と第二部材2とを接合可能である。すなわち、本実施形態の感光性接着剤組成物は、第一接着層11及び第二接着層12が高精細なパターンを有し、かつ第一部材1と第二部材2との間の高い接合強度を実現できる。
【実施例
【0154】
以下、本発明の具体的な実施例を提示する。ただし、本発明は実施例のみに制限されない。
【0155】
(1)カルボキシル基含有樹脂の合成
(1-1)合成例1(カルボキシル基含有樹脂A)
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(7)で示され、式(7)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、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エ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、加熱温度115℃、加熱時間12時間の条件で加熱した。これにより、中間体の溶液を調製した。
【0156】
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加熱温度115℃、加熱時間6時間の条件で加熱した。続いて、更にエアバブリング下で攪拌しながら、加熱温度80℃、加熱時間1時間の条件で加熱した。これにより、カルボキシル基含有樹脂Aの65質量%溶液を得た。カルボキシル基含有樹脂Aの多分散度は2.15、重量平均分子量は、3096、及び酸価は、105mgKOHであった。
【0157】
(1-2)合成例2(カルボキシル基含有樹脂B)
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、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製、品番YDCN-700-5、エポキシ当量203)203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106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、トリフェニルフォスフィン1.5質量を加えることで、混合物を調製した。この混合物を、加熱温度100℃、加熱時間4時間加熱した。
【0158】
続いて、混合物にテトラヒドロフタル酸68質量部、メチルハイドロキノン0.3質量部、トリフェニルフォスフィン0.5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29質量部を投入し、加熱温度90℃、加熱時間18時間で加熱した。続いて、更に石油ナフサ(スワゾール1500)34質量部を加え、加熱温度90℃、加熱時間5時間の条件で加熱した。これにより、カルボキシル基含有樹脂Bの65質量%溶液を得た。カルボキシル基含有樹脂Bのエポキシ当量は、9871g/eq.であった。
【0159】
(2)感光性接着剤組成の調製
[実施例1~18、比較例1~2、参考例
後掲の表1及び表2に示す成分のうち、粉状の成分は予め、上記(1)で調製したカルボキシル基含有樹脂の溶液に3本ロールにより、分散させてから、後掲の表1及び表2に示す全成分と、必要によりメチルエチルケトン(溶剤)を希釈剤としてフラスコ内に加え、温度35℃で撹拌混合することで、組成物を調整し、感光性接着剤組成物を得た。なお、表1及び表2に示される成分の詳細は次の通りである。また、表1及び表2において成分の量を示す数値は、固形分量であるが、有機フィラーA~C,Fについては、括弧内に示す数値が固形分量である。
・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。
・光重合性化合物A:トリメチロールプロパントリアクリレート。
・光重合性化合物B:ジペンタエリストールペンタアクリレートとジペンタエリストールヘキサアクリレートとの混合物(日本化薬株式会社製、品番KAYARAD DPHA)。
・有機フィラーAの分散液:平均一次粒子径0.07μmの架橋ゴム(NBR)を、分散液全量に対して含有量15重量%で、メチルエチルケトン中で分散させた分散液(JSR株式会社製、品番XER-91-MEK;酸価10.0mgKOH/g)。
・有機フィラーBの分散液:平均一次粒子径0.07μmの架橋ゴム(SBR)を、分散液全量に対して含有量15重量%で、メチルエチルケトン中で分散させた分散液(JSR株式会社製、品番XSK-500)。
・有機フィラーCの分散液:カルボキシル基変性水素化ニトリルゴムのポリマー。(線状粒子であるゴムを、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(JSR株式会社製、品番XER-32-MEK。)
・有機フィラーD:エポキシ基含有有機フィラーパウダー(平均一次粒子径0.3μmのグリシジル変性アクリロニトリルブタジエンゴム)。
・有機フィラーE:微粉メラミン(日産化学株式会社製)。
・有機フィラーF:株式会社カネカ製、品番カネエースMX-125、ビスフェノールA型エポキシ樹脂中にコアシェル型SBR粒子を33質量%含有。エポキシ当量270g/eq.)。
・エポキシ樹脂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、品名YX-4000、融点105℃、エポキシ当量187g/eq.)。
・エポキシ樹脂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、品名YSLV-80XY、融点75~85℃、エポキシ当量192g/eq.)。
・エポキシ樹脂Cの溶液:長鎖炭素鎖含有ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC株式会社製、品名EPICLON EXA-4816、液状樹脂。エポキシ当量410g/eq)を、固形分90%でジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートに溶解させた溶液(固形分90%)換算のエポキシ当量は、455.56g/eq.)。
・エポキシ樹脂D:ビスフェノールA型エポキシ樹脂、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製、品番YD-128、エポキシ当量187g/eq。
・溶剤:メチルエチルケトン。
【0160】
(3)テストピースの作製
各実施例、比較例、及び参考例の感光性接着剤組成物からテストピースを、次のように作製した。
【0161】
感光性接着剤組成物を、ポリエチレンテレフタレート(PET)製のフィルム上にアプリケータで塗布してから、80℃で20分加熱した後に、更に110℃に昇温して110℃で5分間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20μmのドライフィルムを形成した。
【0162】
続いて、形成したドライフィルム上に2軸延伸ポリプロピレンフィルムを加熱温度70℃で熱圧着し、ドライフィルム上にカバーフィルムを形成した。形成したカバーフィルムをドライフィルムから剥離した後、厚み0.2mmのガラスエポキシ基材(利昌工業株式会社製 品番CS-3357)の一面全体を覆うようにドライフィルムを重ね、真空ラミネーターにより、加熱ラミネートした。加熱ラミネートの条件は、圧力0.5MPa、加熱温度70℃、加熱加圧時間45秒である。これにより、ガラスエポキシ基材上にドライフィルムからなる膜厚20μmの皮膜を形成し、これをテストピースとした。
【0163】
(4)評価試験
上記(3)で作製した実施例1~18、比較例1~2、及び参考例の各々のテストピースを、下記手順で評価した。その結果を下記表1~2に示す。
【0164】
(4-1)低タック性
各実施例、比較例、及び参考例において、ドライフィルムからカバーフィルムを剥離する際に、下記の評価基準により低タック性の評価を行った。
A:カバーフィルムを剥離する際、大きな剥離音なく、スムーズにカバーフィルムを剥離できた。
B:カバーフィルムを剥離する際、剥離音が生じた。
C:カバーフィルムを剥離する際、剥離音が生じ、カバーフィルムに感光性接着剤組成物が転着した。
【0165】
(4-2)接着性
各実施例及び参考例では、テストピースにおける皮膜に対し、全面露光を行ない、皮膜を硬化させることで、2枚の、部材上に感光性接着剤組成物の硬化物層(接着層)を備える基板を用意した。2枚の基板のそれぞれの接着層同士を貼り合わせ、真空ラミネーターで加熱ラミネートした。加熱ラミネートの条件は、圧力0.5MPa、加熱温度100℃、加熱時間45秒間である。加熱ラミネートを行った後、続いて、2枚の基板を加熱温度180℃、加熱時間120分の条件で加熱した。120分加熱した後、2枚の部材の接着層同士を接合させた多層基板において、JIS-C6481の銅張積層板の銅箔の密着強度を測定する方法に準拠して、密着強度を測定し、接着性を以下の基準で評価した。なお、参考例では、加熱ラミネート後の再度の加熱を行わずに、多層基板を作製し、評価を行った。
【0166】
各比較例1~2では、テストピースにおける皮膜に対し、全面露光を行なうことで、皮膜を硬化させることで、部材上に感光性接着剤組成物の硬化物層(接着層)備える1枚の基板と、接着層を備えない1枚の基板を用意した。部材上に接着層を備える基板の接着層と、接着層を備えない基板とを張り合わせ、上記と同様の条件で多層基板を作製し、上記と同様に評価を行った。
A:密着強度が1.5kN/mより高い。
B:密着強度が1.3kN/mより高く、1.5kN/m以下である。
C:密着強度が1.1kN/mより高く、1.3kN/m以下である。
D:密着強度が0.9kN/mより高く、1.1kN/m以下である。
E:密着強度が0.7kN/mより高く、0.9kN/m以下である。
F:密着強度が0.7kN/m以下である。
【0167】
(4-3)開口性
(3)で作製したテストピースにおける皮膜に、PET製のフィルム上から、所定のマスクパターンの非露光部を有するネガマスク(直径80μm、60μm、40μm、及び20μmの円形形状を含むパターンの非露光部を有するネガマスク)を直接あてがった状態で、ネガマスクを介して皮膜に250mJ/cm2の条件で、365nm及び405nmの波長を有する光を照射した。これにより、テストピースにおける皮膜の硬化物にビアを形成した。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た。なお、露光後、現像前に、ドライフィルム(皮膜)からポリエチレンテレフタレート製のフィルムを剥離した。得られた露光及び現像後のテストピースの開口性を、以下の基準により評価した。
A:直径20μmの円形形状パターン箇所が開口した。
B:直径40μmの円形形状パターン箇所は開口したが、直径20μmの円形形状パターン箇所は開口しなかった。
C:直径60μmの円形形状パターン箇所は開口したが、直径40μmの円形形状パターン箇所は開口しなかった。
D:直径80μmの円形形状パターン箇所は開口したが、直径60μmの円形形状パターン箇所は開口しなかった。
E:直径80μmの円形形状パターン箇所は開口しなかった。
【0168】
(4-4)耐湿性
各実施例、比較例、及び参考例において、「(4-2)接着性」の評価基板と同じ方法にて接着サンプル(多層基板)を作製し、PCT測定器に入れて、温度121℃、湿度100%の条件で50時間放置した後、2枚のテストピースの接着状態を観察し、耐湿性を以下の基準により評価した。
A:剥がれが生じなかった。
B:剥がれが生じた。
【0169】
【表1】
【0170】
【表2】
【0171】
また、実施例2と同じ組成で作製したテストピースの、「(4-2)接着性」で説明した加熱ラミネートの条件、又は加熱ラミネート後の加熱条件を以下のように変更して作製したサンプルに対して、上記と同様の評価を行った(実施例19~23)についての結果を表3に示す。
(実施例19)
・加熱ラミネートの条件を圧力0.4MPa、加熱温度100℃、加熱時間45秒間とした。
(実施例20)
・加熱ラミネートの条件を圧力1.0MPa、加熱温度70℃、加熱時間45秒間とした。
(実施例21)
・加熱ラミネート後の加熱条件を、加熱温度150℃、加熱時間30分とした。
(実施例22)
・加熱ラミネート後の加熱条件を、加熱温度95℃、加熱時間60分とした。
(実施例23)
・加熱ラミネート後の加熱条件を、加熱温度115℃、加熱時間60分とした。
【0172】
【表3】
【符号の説明】
【0173】
1 第一部材
2 第二部材
10 多層基板
11 第一接着層
12 第二接着層
図1
図2
図3