JP2021051263A - 硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物、および、電子部品 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで本発明者らは、特許文献1に記載の製造方法の如く、接続パッドの上部のみを一旦、現像して薄膜化した後に、微細なパターンに露光・現像することによって、膜厚に起因するハレーションによる解像性の悪化を抑制することを検討した。この工程を用いることにより接続パット上では高解像性が得られ、それ以外の部分では信頼性を担保することが可能となる。
しかしながら、薄膜化するための現像をコントロールすることが難しく、未露光部や露光部のデラミや、再付着が発生したり、未露光部のタック性が悪いなどの問題があった。未露光部や露光部のデラミや再付着が発生すると接続信頼性低下や外観不良という問題が生じるおそれがあり、未露光部のタック性が悪いと搬送時の傷等による外観不良や露光装置等の汚染が生じるおそれがある。
(1)D50粒径値=1.0μm以下
(2)(D90粒径値)/(D10粒径値)=5.0以下
(3)((D90粒径値)−(D50粒径値))/((D50粒径値)−(D10粒径値))=0.5〜5.0
(4)D50頻度=7.0%以上
(1)D50粒径値=1.0μm以下
(2)(D90粒径値)/(D10粒径値)=5.0以下
(3)((D90粒径値)−(D50粒径値))/((D50粒径値)−(D10粒径値))=0.5〜5.0
条件(2)(即ち、(D90粒径値)/(D10粒径値))は、40℃および90℃の溶融粘度と解像性のバランスの観点から好ましくは、3.0〜4.5である。
条件(3)(即ち、((D90粒径値)−(D50粒径値))/((D50粒径値)−(D10粒径値)))は、40℃および90℃の溶融粘度と解像性のバランスの観点から好ましくは0.8〜4.5、より好ましくは1.5〜4.0である。
カルボキシル基含有樹脂としては、分子中にカルボキシル基を有している従来公知の各種カルボキシル基含有樹脂を使用できる。特に、分子中にエチレン性不飽和二重結合を有するカルボキシル基含有感光性樹脂が、光硬化性や耐現像性の面から好ましい。エチレン性不飽和二重結合は、アクリル酸もしくはメタクリル酸又はそれらの誘導体由来であることが好ましい。エチレン性不飽和二重結合を有さないカルボキシル基含有樹脂のみを用いる場合、組成物を光硬化性とするためには、後述する分子中に複数のエチレン性不飽和基を有する化合物、即ち光反応性モノマーを併用する必要がある。
カルボキシル基含有樹脂の具体例としては、以下のような化合物(オリゴマー及びポリマーのいずれでもよい)を挙げることができる。
(B)光重合開始剤としては、光重合開始剤や光ラジカル発生剤として公知の光重合開始剤であれば、いずれのものを用いることもでき、例えば、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等のビスアシルフォスフィンオキサイド類;2,6−ジメトキシベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2,6−ジクロロ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フェニルフォスフィン酸メチルエステル、2−メチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ピバロイルフェニルフォスフィン酸イソプロピルエステル、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等のモノアシルフォスフィンオキサイド類;1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン、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アセトフェノン類;ベンゾイン、ベンジル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインn−プロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインn−ブチルエーテル等のベンゾイン類;ベンゾインアルキルエーテル類;ベンゾフェノン、p−メチルベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、メチルベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4,4’−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;アセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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、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、N,N−ジメチルアミノアセトフェノン等のアセトフェノン類;チオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、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−クロロチオキサントン、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;アントラキノン、クロロアントラキノン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2−アミルアントラキノン、2−アミノアントラキノン等のアントラキノン類;アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等のケタール類;エチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、2−(ジメチルアミノ)エチルベンゾエート、p−ジメチル安息香酸エチルエステル等の安息香酸エステル類;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;ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)フェニル)チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(2−(1−ピル−1−イル)エチル)フェニル]チタニウム等のチタノセン類;フェニルジスルフィド2−ニトロフルオレン、ブチロイン、アニソインエチルエーテル、アゾビスイソブチロニトリル、テトラメチルチウラムジスルフィド等を挙げることができる。(B)光重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(C)無機フィラーは、上記条件(1)〜(3)を満たせば特に限定されず、公知慣用の充填剤、例えば、無定形シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、球状シリカなどのシリカ、ノイブルグ珪土、水酸化アルミニウム、ガラス粉末、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、天然マイカ、合成マイカ、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化鉄、非繊維状ガラス、ハイドロタルサイト、ミネラルウール、アルミニウムシリケート、カルシウムシリケート、亜鉛華等の無機フィラーを用いることができる。中でも、シリカが好ましく、表面積が小さく、応力が全体に分散するためクラックの起点になりにくいことから球状シリカであることがより好ましい。
熱硬化性樹脂を含む場合、硬化物の耐熱性が向上し、また、下地との密着性が向上する。熱硬化性樹脂としては、イソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物、アミノ樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、カルボジイミド樹脂、シクロカーボネート化合物、エポキシ化合物、多官能オキセタン化合物、エピスルフィド樹脂などの公知慣用の熱硬化性樹脂が使用できる。これらの中でもエポキシ化合物、多官能オキセタン化合物、分子内に2個以上のチオエーテル基を有する化合物、すなわちエピスルフィド樹脂が好ましく、エポキシ化合物がより好ましい。熱硬化性樹脂は、1種を単独または2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明の硬化性樹脂組成物は、光重合性オリゴマーや、光重合性ビニルモノマーといった、エチレン性不飽和結合を有する化合物を含んでいてもよい。
レートなどの(メタ)アクリル酸のエステル類;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類;メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレートなどのアルコキシアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート類;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート類、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(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テトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどのアルキレンポリオールポリ(メタ)アクリレート;ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートなどのポリオキシアルキレングリコールポリ(メタ)アクリレート類;ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジ(メタ)アクリレートなどのポリ(メタ)アクリレート類;トリス[(メタ)アクリロキシエチル]イソシアヌレートなどのイソシアヌルレート型ポリ(メタ)アクリレート類などが挙げられる。これらは、要求特性に合わせて、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、熱硬化触媒を含有することが好ましい。そのような熱硬化触媒としては、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、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド等のヒドラジン化合物;トリフェニルホスフィン等のリン化合物等が挙げられる。また、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、メラミン、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−2,4−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−トリアジン誘導体を用いることもでき、好ましくはこれら密着性付与剤としても機能する化合物を熱硬化触媒と併用する。熱硬化触媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の硬化性樹脂組成物には、着色剤が含まれていてもよい。着色剤としては、赤、青、緑、黄、黒、白等の公知の着色剤を使用することができ、顔料、染料、色素のいずれでもよい。但し、環境負荷低減並びに人体への影響の観点からハロゲンを含有しないことが好ましい。着色剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の硬化性樹脂組成物には、組成物の調製や、基板やキャリアフィルムに塗布する際の粘度調整等の目的で、有機溶剤を含有させることができる。有機溶剤としては、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、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;セロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸ブチル、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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、炭酸プロピレン等のエステル類;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素類;石油エーテル、石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤など、公知慣用の有機溶剤が使用できる。これらの有機溶剤は、単独で、または二種類以上組み合わせて用いることができる。
さらに、本発明の硬化性樹脂組成物には、電子材料の分野において公知慣用の他の添加剤を配合してもよい。他の添加剤としては、熱重合禁止剤、紫外線吸収剤、硬化剤、シランカップリング剤、可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、老化防止剤、抗菌・防黴剤、消泡剤、レベリング剤、増粘剤、密着性付与剤、チキソ性付与剤、光開始助剤、増感剤、熱可塑性樹脂、有機フィラー、離型剤、表面処理剤、分散剤、分散助剤、表面改質剤、安定剤、蛍光体等が挙げられる。
で、コンマコーター、ブレードコーター、リップコーター、ロッドコーター、スクイズコーター、リバースコーター、トランスファロールコーター、グラビアコーター、スプレーコーター等により、キャリアフィルム上に均一な厚さに塗布する。その後、塗布された組成物を、通常、40〜130℃の温度で1〜30分間乾燥することで、樹脂層を形成することができる。塗布膜厚については特に制限はないが、一般に、乾燥後の膜厚で、3〜150μm、好ましくは5〜60μmの範囲で適宜選択される。
なお、本発明の硬化性樹脂組成物が、光塩基発生剤を含む場合、露光後現像前に加熱することが好ましく、露光後現像前の加熱条件としては、例えば、60〜150℃で1〜60分加熱することが好ましい。
(合成例1:カルボキシル基含有樹脂(A)−1)
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、ビスフェノールA456部、水228部、37%ホルマリン649部を仕込み、40℃以下の温度を保ち、25%水酸化ナトリウム水溶液228部を添加した、添加終了後50℃で10時間反応した。反応終了後40℃まで冷却し、40℃以下を保ちながら37.5%リン酸水溶液でpH4まで中和した。その後静置し水層を分離した。分離後メチルイソブチルケトン300部を添加し均一に溶解した後、蒸留水500部で3回洗浄し、50℃以下の温度で減圧下、水、溶媒等を除去した。得られたポリメチロール化合物をメタノール550部に溶解し、ポリメチロール化合物のメタノール溶液1230部を得た。
得られたポリメチロール化合物のメタノール溶液の一部を真空乾燥機中室温で乾燥したところ、固形分が55.2%であった。
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、得られたポリメチロール化合物のメタノール溶液500部、2,6−キシレノール440部を仕込み、50℃で均一に溶解した。均一に溶解した後50℃以下の温度で減圧下メタノールを除去した。その後シュウ酸8部を加え、100℃で10時間反応した。反応終了後180℃、50mmHgの減圧下で溜出分を除去し、ノボラック樹脂Aを550部を得た。
温度計、窒素導入装置兼アルキレンオキシド導入装置および撹拌装置を備えたオートクレーブに、ノボラック樹脂A 130部、50%水酸化ナトリウム水溶液2.6部、トルエン/メチルイソブチルケトン(質量比=2/1)100部を仕込み、撹拌しつつ系内を窒素置換し、次に加熱昇温し、150℃、8kg/cm2でプロピレンオキシド60部を徐々に導入し反応させた。反応はゲージ圧0.0kg/cm2となるまで約4時間を続けた後、室温まで冷却した。この反応溶液に3.3部の36%塩酸水溶液を添加混合し、水酸化ナトリウムを中和した。この中和反応生成物をトルエンで希釈し、3回水洗し、エバポレーターにて脱溶剤して、水酸基価が189g/eq.であるノボラック樹脂Aのプロピレンオキシド付加物を得た。これは、フェノール性水酸基1当量当りプロピレンオキシドが平均1モル付加しているものであった。
得られたノボラック樹脂Aのプロピレンオキシド付加物189部、アクリル酸36部、p−トルエンスルホン酸3.0部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.1部、トルエン140部を撹拌機、温度計、空気吹き込み管を備えた反応器に仕込み、空気を吹き込みながら攪拌して、115℃に昇温し、反応により生成した水をトルエンと共沸混合物として留去しながら、さらに4時間反応させたのち、室温まで冷却した。得られた反応溶液を5%NaCl水溶液を用いて水洗し、減圧留去にてトルエンを除去したのち、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを加えて、固形分67%のアクリレート樹脂溶液を得た。
次に、撹拌器および還流冷却器の付いた4つ口フラスコに、得られたアクリレート樹脂溶液322部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.1部、トリフェニルホスフィン0.3部を仕込み、この混合物を110℃に加熱し、テトラヒドロ無水フタル酸60部を加え、4時間反応させ、冷却後、取り出した。このようにして得られた感光性のカルボキシル基含有樹脂(A)−1の溶液は、固形分70%、固形分酸価81mgKOH/gであった。以下、このカルボキシル基含有樹脂の溶液を樹脂溶液(A)−1と称す。
温度計、窒素導入装置兼アルキレンオキシド導入装置および撹拌装置を備えたオートクレーブに、ノボラック型クレゾール樹脂(昭和電工社製ショウノールCRG951、OH当量:119.4)119.4部、水酸化カリウム1.19部およびトルエン119.4部を導入し、撹拌しつつ系内を窒素置換し、加熱昇温した。次に、プロピレンオキシド63.8部を徐々に滴下し、125〜132℃、0〜4.8kg/cm2で16時間反応させた。その後、室温まで冷却し、この反応溶液に89%リン酸1.56部を添加混合して水酸化カリウムを中和し、不揮発分62.1%、水酸基価が182.2mgKOH/g(307.9g/eq.)であるノボラック型クレゾール樹脂のプロピレンオキシド反応溶液を得た。これは、フェノール性水酸基1当量当りプロピレンオキシドが平均1.08モル付加したものであった。
得られたノボラック型クレゾール樹脂のプロピレンオキシド反応溶液293.0部、アクリル酸43.2部、メタンスルホン酸11.53部、メチルハイドロキノン0.18部およびトルエン252.9部を、撹拌機、温度計および空気吹き込み管を備えた反応器に導入し、空気を10ml/分の速度で吹き込み、撹拌しながら、110℃で12時間反応させた。反応により生成した水は、トルエンとの共沸混合物として、12.6部の水が留出した。その後、室温まで冷却し、得られた反応溶液を15%水酸化ナトリウム水溶液35.35部で中和し、次いで水洗した。その後、エバポレーターにてトルエンをジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート118.1部で置換しつつ留去し、ノボラック型アクリレート樹脂溶液を得た。次に、得られたノボラック型アクリレート樹脂溶液332.5部およびトリフェニルホスフィン1.22部を、撹拌器、温度計および空気吹き込み管を備えた反応器に導入し、空気を10ml/分の速度で吹き込み、撹拌しながら、テトラヒドロフタル酸無水物60.8部を徐々に加え、95〜101℃で6時間反応させ、冷却後、取り出した。このようにして、固形分65%、固形分の酸価87.7mgKOH/gの感光性のカルボキシル基含有樹脂(A)−2の溶液を得た。以下、このカルボキシル基含有樹脂の溶液を樹脂溶液(A)−2と称す。
ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート600gにオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC社製EPICLON N−695、軟化点95℃、エポキシ当量214、平均官能基数7.6)1070g(グリシジル基数(芳香環総数):5.0モル)、アクリル酸360g(5.0モル)、およびハイドロキノン1.5gを仕込み、100℃に加熱攪拌し、均一溶解した。
次いで、トリフェニルホスフィン4.3gを仕込み、110℃に加熱して2時間反応後、120℃に昇温してさらに12時間反応を行った。得られた反応液に、芳香族系炭化水素(ソルベッソ150)415g、テトラヒドロ無水フタル酸456.0g(3.0モル)を仕込み、110℃で4時間反応を行い、冷却し、感光性のカルボキシル基含有樹脂(A)−3の溶液を得た。このようにして得られた樹脂溶液の固形分は65%、固形分の酸価は89mgKOH/gであった。以下、このカルボキシル基含有樹脂の溶液を樹脂溶液(A)−3と称す。
(調整例1:無機フィラースラリー(C)−1)
球状シリカ粒子(アドマテックス社製アドマファインSO−C3、平均粒径:800nm)50gと、溶剤としてPMA48gと、メタクリル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業社製KBM−503)2gとを配合撹拌し、ビーズミル(BUHLER社製K−8)で回転数900rpm、ポンプ出力20%、分散時温度が40〜50℃で分散処理を実施し、条件(1)が0.8μm、条件(2)が4.0、条件(3)が2.0、条件(4)が11.5%の分散体を得た。得られた分散体を無機フィラースラリー(C)−1とする。得られた無機フィラーの粒度分布(1)〜(4)は、マイクロトラック・ベル社製のMicrotrac MT3300EXIIを使用し、測定範囲を0.8nm〜6.54μm、チャンネル(Ch)数を52として得られる値であり、下記表に記載の通りである。実施例および比較例で使用した他の無機フィラーについても同様である。
球状シリカ粒子(アドマテックス社製アドマファインSO−C2、平均粒径:500nm)50gと、溶剤としてPMA48gと、メタクリル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業社製KBM−503)2gとを配合撹拌し、ビーズミル(BUHLER社製K−8)で回転数900rpm、ポンプ出力20%、分散時温度が40〜50℃で分散処理を実施し、条件(1)が0.5μm、条件(2)が3.3、条件(3)が3.7、条件(4)が8.7%の分散体を得た。得られた分散体を無機フィラースラリー(C)−2とする。
球状シリカ粒子(アドマテックス社製アドマファインSO−C1、平均粒径:300nm)50gと、溶剤としてPMA48gと、メタクリル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業社製KBM−503)2gとを配合撹拌し、ビーズミル(BUHLER社製K−8)で回転数900rpm、ポンプ出力20%、分散時温度が40〜50℃で分散処理を実施し、条件(1)が0.3μm、条件(2)が3.7、条件(3)が1.7、条件(4)が9.5%の分散体を得た。得られた分散体を無機フィラースラリー(C)−3とする。
球状シリカ粒子(アドマテックス社製アドマナノ100nm、平均粒径:100nm)50gと、溶剤としてPMA48gと、メタクリル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業社製KBM−503)2gとを配合撹拌し、ビーズミル(BUHLER社製K−8)で回転数900rpm、ポンプ出力20%、分散時温度が40〜50℃で分散処理を実施し、条件(1)が0.1μm、条件(2)が4.2、条件(3)が4.0、条件(4)が8.5%の分散体を得た。得られた分散体を無機フィラースラリー(C)−4とする。
硫酸バリウム(堺化学社製B−33)50gと、溶剤としてPMA48gと、メタクリル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業社製KBM−503)2gとを配合撹拌し、ビーズミル(BUHLER社製K−8)で回転数900rpm、ポンプ出力20%、分散時温度が40〜50℃で分散処理を実施し、条件(1)が0.5μm、条件(2)が4.0、条件(3)が2.0、条件(4)が14.1%の分散体を得た。得られた分散体を無機フィラースラリー(C)−5とする。
球状シリカ粒子(アドマテックス社製アドマファインSO−C4、平均粒径:1.2μm)50gと、溶剤としてPMA48gと、メタクリル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業社製KBM−503)2gとを配合撹拌し、ビーズミル(BUHLER社製K−8)で回転数900rpm、ポンプ出力20%、分散時温度が40〜50℃で分散処理を実施し、条件(1)が1.2μm、条件(2)が5.0、条件(3)が3.8、条件(4)が7.2%の分散体を得た。得られた分散体を無機フィラースラリー(R)−1とする。
球状シリカ粒子A(アドマテックス社製アドマナノ100nm、平均粒径:100nm)10gと、球状シリカ粒子B(アドマテックス社製アドマファインSO−C2、平均粒径:500nm)30g、球状シリカ粒子(アドマテックス社製アドマファインSO−C4、平均粒径:1.2μm)10g、溶剤としてPMA48gと、メタクリル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業社製KBM−503)2gとを配合撹拌し、ビーズミル(BUHLER社製K−8)で回転数900rpm、ポンプ出力20%、分散時温度が40〜50℃で分散処理を実施し、条件(1)が0.5μm、条件(2)が9.0、条件(3)が4.5、条件(4)が5.5%の分散体を得た。得られた分散体を無機フィラースラリー(R)−2とする。
球状シリカ粒子(アドマテックス社製アドマファインSO−C2、平均粒径:500nm)50gと、溶剤としてPMA48gと、メタクリル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業社製KBM−503)2gとを配合撹拌し、ビーズミル(BUHLER社製K−8)で回転数1080rpm、ポンプ出力15%、分散時温度が50〜60℃で分散処理を2度実施し、条件(1)が0.5μm、条件(2)が4.8、条件(3)が7.2、条件(4)が7.2%の分散体を得た。得られた分散体を無機フィラースラリー(R)−3とする。
球状シリカ粒子A(アドマテックス社製アドマナノ100nm、平均粒径:100nm)20gと、球状シリカ粒子B(アドマテックス社製アドマファインSO−C2、平均粒径:500nm)10g、球状シリカ粒子(アドマテックス社製アドマファインSO−C4、平均粒径:1.2μm)20g、溶剤としてPMA48gと、メタクリル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業社製KBM−503)2gとを配合撹拌し、ビーズミル(BUHLER社製K−8)で回転数900rpm、ポンプ出力20%、分散時温度が40〜50℃で分散処理を実施し、条件(1)が0.5μm、条件(2)が9.5、条件(3)が2.2、条件(4)が3.0%の分散体を得た。得られた分散体を無機フィラースラリー(R)−4とする。
球状シリカ粒子(アドマテックス社製アドマファインSO−C2、平均粒径:500nm)50gと、溶剤としてPMA48gと、メタクリル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業社製KBM−503)2gとを配合撹拌し、ビーズミル(BUHLER社製K−8)で回転数300rpm、ポンプ出力30%、分散時温度が30〜40℃で分散処理を実施し、条件(1)が0.8μm、条件(2)が3.8、条件(3)が0.4、条件(4)が10.3%の分散体を得た。得られた分散体を無機フィラースラリー(R)−5とする。
表中の種々の成分を、表に示す割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後、ビーズミルで混練し、硬化性樹脂組成物を調製した。
実施例、比較例ごとに硬化性樹脂組成物を、所望の厚さとなるように、ダイコーターを用いてPETフィルム上に塗布し5〜15m/minで60〜120℃の乾燥炉を通過させ、溶剤を揮発させることにより、硬化性樹脂組成物からなる樹脂層を有するドライフィルムを得た。
上記の方法で得られたドライフィルムを真空ラミネーターCVP−300(ニッコーマテリアルズ社製)を用いて試験基板にラミネートし、硬化性樹脂組成物からなる樹脂層を試験基板上に形成した。この樹脂層にDXP−3580(ORC社製、超高圧水銀灯DI露光機)を用いてStouffer41段ステップタブレットで10段の硬化段数になるよう評価項目にあわせて露光を実施した。露光後10分後にPETフィルムを剥離させ、30℃の1wt%炭酸ナトリウム水溶液でブレイクポイント(最短現像時間)の2倍の現像時間で現像を行った。その後UVコンベア(ORC社製、メタルハライドランプ)で2000mJで露光、熱循環式Box炉で170℃60分で加熱して硬化性樹脂組成物を硬化させた。
上記のように作製した樹脂層の厚さが約30μmのドライフィルムを用いて、CZ−8201Bでエッチングレート0.5μm/m2の条件で処理されためっき銅基板に、上記の樹脂層の形成・露光手順で、硬化性樹脂組成物からなる樹脂層を膜厚約30μmになるように形成し、30mm×30mmの抜きパターンで露光を行った。PETフィルムを剥離したのち30℃の1wt%炭酸ナトリウム水溶液でブレイクポイント(最短現像時間、即ち未露光部を完全除去するための最短時間)の1/2倍と2/3倍の現像時間で現像を行った。上記により得られた評価基板を観測し、評価を行った。
◎…いずれの条件でも露光部および未露光部のデラミや再付着が無く良好な現像性
○…ブレイクポイント2/3倍(膜厚を2/3にする)にすると、タック性および現像速度のコントロールなどの作業性が劣るものの未露光部のデラミと再付着が無い。
×…ブレイクポイント2/3倍(膜厚を2/3にする)の際、未露光部のデラミと再付着が発生。
××…ブレイクポイント1/2倍(膜厚を1/2にする)でデラミと再付着が発生。
上記のように作製した樹脂層の厚さが約15μmのドライフィルムを用いて、CZ−8201Bでエッチングレート0.5μm/m2の条件で処理されためっき銅基板に、上記の樹脂層の形成手順で、硬化性樹脂組成物からなる樹脂層を膜厚約15μmになるように形成し、Stouffer41段ステップタブレットで10段と12段の硬化段数になるよう各種開口パターンで露光を行った。その後、上記の樹脂層の現像・硬化手順で、現像、硬化を実施した。
上記により得られた評価基板の開口径を観測し、Stouffer41段ステップタブレットで10段と12段のいずれの硬化段数の条件においてもハレーション、アンダーカットの発生がせず良好な開口径を形成できるかどうかを確認し評価を行った。
◎…50μmにて良好な開口径が得られる
○…60μmにて良好な開口径が得られる
×…70μmにて良好な開口径が得られるが60μm以下では良好な開口径が得られない
××…70μmにて良好な開口径が得られない
上記のように作製した樹脂層の厚さが約15μmのドライフィルムを用いて、CZ−8201Bでエッチングレート0.5μm/m2の条件で処理されたL/S=8/8μmの櫛形パターンが形成された基板に、上記の樹脂層の形成・露光手順で、硬化性樹脂組成物からなる樹脂層を銅上膜厚約15μmになるように形成し、全面露光を行った。その後、上記の樹脂層の現像・硬化手順で、現像、硬化を実施した。その後、電極をつなぎ130℃、85%、3.3Vの条件でHAST試験を実施した。
◎:300h pass
○:250h pass、300h以内でNG
△:200h pass、250h以内でNG
×:200h以内でNG
上記のように作製した樹脂層の厚さが約15μmのドライフィルムを用いて、CZ−8201Bでエッチングレート0.5μm/m2の条件で処理されたパッケージ基板上に、上記の樹脂層の形成・露光手順で、硬化性樹脂組成物からなる樹脂層をCu上膜厚約15μmになるように形成し、ピッチ170μmの銅パッド上に開口径80μm露光を行った。その後、上記の樹脂層の現像・硬化手順で、現像、硬化を実施した。その後、Auめっき処理、はんだバンプ形成、Siチップを実装し、評価基板を得た。
上記により得られた評価基板を、−65℃と150℃の間で温度サイクルが行われる冷熱サイクル機に入れ、TCT(Thermal Cycle Test)を行った。そして、600サイクル時、800サイクル時および1000サイクル時の硬化被膜の表面を観察した。判定基準は以下の通りである。
◎:1000サイクルで異常なし
○:800サイクルで異常なし、1000サイクルでクラック発生
△:600サイクルで異常なし、800サイクルでクラック発生
×:600サイクルでクラック発生
上記のように作製した樹脂層の厚さが約20μmのドライフィルムを用いて、銅箔基板上に、硬化性樹脂組成物からなる樹脂層の膜厚が約400μmになるように、複数回ドライフィルムをラミネートした。
上記により得られた樹脂層を銅箔より剥離し、評価を実施した。測定は、レオメーター測定装置(Hakke社製 機種名:RS6000)を用いて行い、40℃と90℃について評価を行った。評価基準は以下の通りである。
・・・40℃・・・
◎…8.0×105dPa・s以上
○…1.0×104dPa・s以上8.0×105dPa・s未満
×…1.0×104dPa・s未満
・・・90℃・・・
◎…5.0×101dPa・s未満
○…5.0×101dPa・s以上1.0×103dPa・s未満
×…1.0×103dPa・s以上
*2:上記で合成したカルボキシル基含有樹脂(A)−2
*3:上記で合成したカルボキシル基含有樹脂(A)−3
*4:IGM Resins社製OmniradTPO(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)
*5:IGM Resins社製Omnirad907(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)
*6:BASFジャパン社製イルガキュアOXE02(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)
*7:上記で調整した無機フィラースラリー(C)−1
*8:上記で調整した無機フィラースラリー(C)−2
*9:上記で調整した無機フィラースラリー(C)−3
*10:上記で調整した無機フィラースラリー(C)−4
*11:上記で調整した無機フィラースラリー(C)−5
*12:上記で調整した無機フィラースラリー(R)−1
*13:上記で調整した無機フィラースラリー(R)−2
*14:上記で調整した無機フィラースラリー(R)−3
*15:上記で調整した無機フィラースラリー(R)−4
*16:上記で調整した無機フィラースラリー(R)−5
*17:DIC社製EPICLON N−770(フェノールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量185g/eq.)
*18:DIC社製EPICLON N−740(フェノールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量180g/eq.)
*19:DIC社製EPICLON N−730−A(フェノールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量175g/eq.)
*20:日本化薬社製DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)
*21:ジシアンジアミド
2 導体回路
3 硬化性樹脂組成物からなる樹脂層
3a 硬化性樹脂組成物が一部硬化した樹脂層
3b 硬化性樹脂組成物が硬化した樹脂層
4 第一のネガマスク
5 第二のネガマスク
Claims (7)
- カルボキシル基含有樹脂、(B)光重合開始剤、および、(C)無機フィラーを含有する硬化性樹脂組成物であって、
前記(C)無機フィラーの粒度分布が下記条件(1)〜(3)を満たすことを特徴とする硬化性樹脂組成物。
(1)D50粒径値=1.0μm以下
(2)(D90粒径値)/(D10粒径値)=5.0以下
(3)((D90粒径値)−(D50粒径値))/((D50粒径値)−(D10粒径値))=0.5〜5.0 - 前記(C)無機フィラーの粒度分布が下記条件(4)をさらに満たすことを特徴とする請求項1記載の硬化性樹脂組成物。
(4)D50頻度=7.0%以上 - 硬化性樹脂組成物からなる樹脂層を現像液によって部分的に薄膜化する工程を含む硬化物の製造方法に用いられることを特徴とする請求項1または2記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記(C)無機フィラー含有量が、溶剤を除いた硬化性樹脂組成物全量基準で、25〜70質量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の硬化性樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか一項記載の硬化性樹脂組成物をフィルム上に塗布、乾燥して得られる樹脂層を有することを特徴とするドライフィルム。
- 請求項1〜4のいずれか一項記載の硬化性樹脂組成物、または、請求項5記載のドライフィルムの樹脂層を硬化して得られることを特徴とする硬化物。
- 請求項6記載の硬化物を有することを特徴とする電子部品。
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