JP5997860B1 - 液状ソルダーレジスト組成物及びプリント配線板 - Google Patents
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Abstract
Description
カルボキシル基含有樹脂(A)、
熱硬化性成分(B)、
光重合性成分(C)、
光重合開始剤(D)、及び
着色剤(E)
を含有し、
前記熱硬化性成分(B)は、エポキシ化合物(B1)を含有し、
前記エポキシ化合物(B1)は、下記式(1)で表される粉体状のエポキシ化合物(B11)を含有し、
前記カルボキシル基含有樹脂(A)、前記熱硬化性成分(B)、及び前記光重合性成分(C)の合計量に対する、前記エポキシ化合物(B11)の量は、15〜40質量%の範囲内であり、
前記カルボキシル基含有樹脂(A)のカルボキシル基1当量に対する、前記エポキシ化合物(B1)のエポキシ基の当量は、1.0〜5.0当量の範囲内であることを特徴とする。
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。
(1)カルボキシル基含有樹脂溶液A
還流冷却器、温度計、窒素置換基用ガラス管及び攪拌機を取り付けた四つ口フラスコ中に、メタクリル酸80質量部、メチルメタクリレート80質量部、スチレン20質量部、n−ブチルメタクリレート20重量部、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル430質量部、及びアゾビスイソブチロニトリル5質量部を加えた。この四つ口フラスコ内の液を窒素気流下で75℃で5時間加熱して重合反応を進行させることで、濃度32質量%の共重合体溶液を得た。
還流冷却器、温度計、窒素置換基用ガラス管及び攪拌機を取り付けた四つ口フラスコ中に、メチルメタクリレート30質量部、グリシジルメタクリレート70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100質量部、ラウリルメルカプタン0.2質量部、及びアゾビスイソブチロニトリル5質量部を加えた。この四つ口フラスコ内の液を窒素気流下で80℃で5時間加熱して重合反応を進行させることで、濃度50質量%の共重合体溶液を得た。
カルボキシル基含有樹脂溶液Cとして、酸変性エポキシアクリレート溶液(昭和電工株式会社製、リポキシPR−300CP、濃度65%、樹脂固形分酸価78mgKOH/g)を用意した。
・光重合開始剤(IRGACURE907);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IRGACURE907.
・光重合開始剤(DETX);2,4−ジエチルチオキサンテン−9−オン。
・着色剤1;フタロシアニングリーン、BASF社製、品番ヘリオゲングリーンK8730。
・着色剤2;ペリレンブラック、BASF社製、品番パリオゲンブラックS0084。
・エポキシ化合物YDC−1312;式(1)で表されるハイドロキノン型エポキシ化合物(2,5−ジ−tert−ブチルハイドロキノンジグリシジルエーテル)、新日鉄住金化学株式会社製、品番YDC−1312。
・エポキシ化合物エピクロンN−665;クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、DIC株式会社製、品名エピクロンN−665、軟化点64〜72℃。
・エポキシ化合物TGIC;トリグリシジルイソシアヌレート(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)。
・硫酸バリウム;堺化学工業株式会社製、品番バリエースB31。
・艶消し剤:非結晶性二酸化ケイ素、グレースジャパン製、品名サイロイドED−41。
・有機溶剤;ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジャパンケムテック製、品番D.O.A。
・光重合性モノマーDPHA;ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、日本化薬株
・消泡剤;信越シリコーン株式会社製、品番KS−66。
・メラミン;日産化学工業株式会社製、微粉メラミン。
(1)テストピースの作製
厚み35μmの銅箔を備えるガラスエポキシ銅張積層板を用意した。このガラスエポキシ銅張積層板にエッチングを施して導体配線を形成することで、コア材を得た。このコア材の一面全体にソルダーレジスト用樹脂組成物をスクリーン印刷により塗布してから、80℃で20分加熱することで乾燥させて、厚み20μmの皮膜を作製した。この皮膜の表面上にネガマスクを直接当てた状態で、ネガマスクに向けてメタルハライドランプを搭載した露光装置を用いて紫外線を照射することで、露光量450mJ/cm2の条件で皮膜を選択的に露光した。続いて、皮膜からネガマスクを取り外してから、皮膜に炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像処理を施すことで、皮膜のうち露光により硬化した部分を、プリント配線板上にソルダーレジスト層として残存させた。このソルダーレジスト層を更に150℃で60分間加熱して熱硬化させた。これによりソルダーレジスト層を備えるテストピースを得た。
テストピースの作製時において、露光後の皮膜からネガマスクを取り外す際に、皮膜とネガマスクとの間の剥離抵抗の程度、及びネガマスクを取り外した後の皮膜の状態を確認し、その結果を次のように評価した。
A:露光前の皮膜を指触すると全く粘着を感じず、露光後にネガマスクを取り外した後の皮膜にはネガマスクの痕は認められなかった。
B:露光前の皮膜を指触すると少し粘着を感じ、露光後にネガマスクを取り外した後の皮膜にはネガマスクの痕が認められた。
C:露光前の皮膜を指触すると顕著な粘着を感じ、露光後にネガマスクを取り外すと皮膜が毀損した。
各実施例及び比較例から形成された皮膜に、露光用テストマスク(日立化成工業社製のステップタブレットPHOTEC21段)を直接当てがい、減圧密着させた。続いて、メタルハライドランプを搭載したオーク社製の減圧密着型両面露光機(型番ORC HMW680GW)を用い、露光用テストマスクを介して皮膜に照射エネルギー密度450mJ/cm2の条件で紫外線を照射した。続いて現像液(濃度1質量%の炭酸ナトリウム水溶液)を用いて皮膜を現像した。この場合の残存ステップ段数で、皮膜の感光性を評価した。
テストピースにおけるソルダーレジスト層の、JIS Z8741による入射角60°での鏡面光沢度を、株式会社堀場製作所製「GLOSS CHECKER」を用いて測定した。
フラックスとしてLONCO 3355−11(ロンドンケミカル社製の水溶性フラックス)を用い、まずテストピースにフラックスを塗布し、次いでこれを260℃の溶融はんだ浴に10秒間浸漬し、その後水洗した。このサイクルを3回おこなった後のソルダーレジスト層の外観を観察し、その結果を次に示すように評価した。
A:異常を生じない。
B:極僅かに変化が見られる。
C:少し変化が見られる。
D:ソルダーレジスト層に剥がれ等の大きな変化が見られる。
厚み25μmの銅製の導体配線を備えるプリント配線板を用意した。このプリント配線板上に、上記のテストピースの場合と同じ条件でソルダーレジスト層を形成した。
A:ソルダーレジスト層にクラック(ひび割れ)が認められない。
B:ソルダーレジスト層の導体配線との界面付近に僅かにクラックが認められる。
C:ソルダーレジスト層にはっきりとクラックが認められる。
市販品の無電解ニッケルめっき浴及び無電解金めっき浴を用いて、テストピースのめっきを行い、めっきの状態及びソルダーレジスト層の密着状態を観察した。また、ソルダーレジスト層に対してセロハン粘着テープ剥離試験を行うことでめっき後のソルダーレジスト層の密着状態を観察した。その結果を次に示すように評価した。
A:めっきによる外観の変化、テープ剥離時のソルダーレジスト層の剥離、めっきの潜り込みのいずれも認められなかった。
B:めっきによる外観変化はなく、テープ剥離時においてもソルダーレジスト層の剥離も生じなかったが、ソルダーレジスト層の末端部分において、極めてわずかながら、めっきの潜り込みが認められなかった。
C:めっきによる外観変化はないが、テープ剥離時にソルダーレジスト層に一部剥離が認められた。
D:めっき後にソルダーレジスト層の浮きが認められ、テープ剥離時にソルダーレジスト層の剥離が認められた。
JIS D0202の試験方法に従って、テストピースのソルダーレジスト層に碁盤目状にクロスカットを入れ、次いでセロハン粘着テープによるピーリング試験後の剥がれの状態を目視により観察した。その結果を次に示すように評価した。
A:100個のクロスカット部分のうちの全てに全く変化が見られない。
B:100個のクロスカット部分のうち1箇所に僅かに浮きを生じた。
C:100個のクロスカット部分のうち2〜10箇所に剥がれを生じた。
D:100個のクロスカット部分のうち11〜100箇所に剥がれを生じた。
コア材としてIPC B−25のくし型電極Bクーポンを用いたこと以外は、テストピースの作製条件と同じ条件で、評価基板を作製した。この評価基板のくし型電極にDC100Vのバイアス電圧を印加し、40℃、90%R.H.の条件下にて500時間処理した後、マイグレーションの有無を確認した。その結果を次のように評価した。
A:全くマイグレーションが認められない。
B:マイグレーションが僅かに認められる。
C:マイグレーションが明確に認められる。
テストピースを121℃、100%RH、2atmの雰囲気に8時間曝露してから、テストピースにおけるソルダーレジスト層の外観を確認するとともに、ソルダーレジスト層にセロハン粘着テープ剥離試験を行った。その結果を次のように評価した。
A:ソルダーレジスト層の変色は僅かであり、セロハン粘着テープ剥離試験ではソルダーレジスト層の剥離は認められなかった。
B:ソルダーレジスト層の変色は認められるが、セロハン粘着テープ剥離試験ではソルダーレジスト層の剥離は認められなかった。
C:ソルダーレジスト層の変色は認められ、セロハン粘着テープ剥離試験ではソルダーレジスト層の剥離が認められた。
Claims (6)
- カルボキシル基含有樹脂(A)、
熱硬化性成分(B)、
光重合性成分(C)、
光重合開始剤(D)、及び
着色剤(E)
を含有し、
前記熱硬化性成分(B)は、エポキシ化合物(B1)を含有し、
前記エポキシ化合物(B1)は、下記式(1)で表される粉体状のエポキシ化合物(B11)を含有し、
前記着色剤(E)は、黒色着色剤(E1)を含有し、
前記カルボキシル基含有樹脂(A)、前記熱硬化性成分(B)及び前記光重合性成分(C)の合計量に対する、前記エポキシ化合物(B11)の量は、15〜40質量%の範囲内であり、
前記カルボキシル基含有樹脂(A)のカルボキシル基1当量に対する、前記エポキシ化合物(B1)のエポキシ基の当量は、1.0〜5.0当量の範囲内である、
液状ソルダーレジスト組成物、
- 前記エポキシ化合物(B1)は、前記エポキシ化合物(B11)以外のエポキシ化合物(B12)を更に含有する、
請求項1に記載の液状ソルダーレジスト組成物。 - 前記エポキシ化合物(B12)の融点又は軟化点は、60℃以上である、
請求項2に記載の液状ソルダーレジスト組成物。 - 前記黒色着色剤(E1)は、ペリレンを含有する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の液状ソルダーレジスト組成物。 - 前記カルボキシル基含有樹脂(A)は、ノボラック系カルボキシル基含有樹脂(A1)を含有する、
請求項1から4のいずれか一項に記載の液状ソルダーレジスト組成物。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の液状ソルダーレジスト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。
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