JPS61275834A - 感光性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリント配線基板の半田マスクあるいは絶縁
材として被着形成される、いわゆるソルダーレジストの
如きカバーコート層に用いて好適な感光性樹脂組成物に
関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、プリント配線基板の耐熱保護用コーティング
材料である感光性樹脂に対し、シランカップリング剤で
被覆したシリカ粉末を添加することにより、硬度が高く
塗膜剥がれのないカバーコート層の形成を図ろうとする
ものである。

〔従来の技術〕

一般に、プリント配線基板においては、銅箔をパターン
エツチングして形成される配線パターンの保護及び絶縁
を図り、また、半田ディツプの際の半田マスクとして作
用するソルダーレジスト等のカバーコート層がその表面
に形成されている。

そして、このカバーコート層にあっては、例えば接続用
ランド部等にのみ半田が被着するように、上記配線パタ
ーンの所定の部分を露出させるための窓部を設ける必要
があり、このため、上記カバーコート層の材料としてパ
ターン露光による現像が可能な感光性樹脂組成物が広く
用いられている。

ところが、従来用いられている感光性樹脂組成物では、
得られる塗膜の硬度や、銅箔あるいは基板との密着性等
が充分なものとはいえず、例えば塗膜の膜厚を２０μｍ
以上にすると、外形プレス加工等を施すと切断部周辺に
クラックが発生し、テープ剥離テストを行うとその部分
のカバーコート層が剥がれてしまうという問題があった
。

あるいは、塗膜の硬度を鉛筆硬度の測定により評価する
と、せいぜい３Ｈ程度で、生産工程中や移送作業中にキ
ズが発生ずるという問題もあった。

そこで従来、あらかじめ上記銅箔表面に対してカップリ
ング剤処理を施したり、熱ヘーキングによりカバーコー
ト層の応力の緩和を図り、先のクランクや剥離の防止を
図ろうとすることも考えられているが、この場合には工
程の複雑化による生産性の低下や銅箔の劣化、基板の熱
による反り。

ねじれ等が問題となっている。

さらには、感光性樹脂中に例えば表面処理タルクを混入
し、塗膜の密着性を改善することも試みられているが、
この場合には光硬化性、すなわち光に対する感度が低下
し、塗膜の強度低下や耐薬品性の低下等の虞れがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来ソルダーレジストとして使用されてい
る感光性樹脂組成物では、特にカバーコ＝１・層を厚膜
状に形成した場合には、クラックや塗膜剥がれが避けら
れず、この結果、プリント配線基板の品質を低下してし
まっている。

そこで本発明は、当該技術分野のかかる状況に鑑みて提
案されたものであって、塗膜硬度が高く、剥離やキズ付
きのないカバーコート層を形成することが可能な感光性
樹脂組成物を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、上述の目的を達成せんものと長期に亘り
鋭意研究の結果、シランカップリング剤により表面を被
覆したシリカ粉末が塗膜強度向−■−に大きな効果を発
揮し、また光硬化性を低下することもないことを見出し
本発明を完成するに至ったものであり、プリント配線基
板の耐熱保護用コーティング材料である感光性樹脂に対
し、シランカップリング剤で被覆したシリカ粉末を添加
したことを特徴とするものである。

本発明において、ベースレジンである感光性樹脂として
は、通常の感光性樹脂材料が使用可能であって、−ｒに
アクリル系オリゴマーやメタクリル系オリゴマーが使用
される。

なかでも、フェノールノボラソクエボキシアクリレート
またはメタクリレート、あるいはこれらのハーフェステ
ル、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレートあるいは
メタクリレート、脂環式エポキシアクリレートあるいは
メタクリレート等が好適である。

これら化合物は本発明の感光性樹脂組成物が硬化した際
に骨格となる成分であって、通常はさらに粘性や形成さ
れる塗膜の物性を調整するために、希釈モノマーが加え
られる。

この希釈モノマーとしては、多官能アクリレート（ある
いはメタクリレート）や２官能アクリレート（あるいは
メタクリレート）、単官能アクリレート（あるいはメタ
クリレート）等が使用され、目的に応じてこれらを単独
もしくは２種以上混合して使用される。

具体的には、オリゴエステルアクリレート（例えば東亜
合成社製、Ｍ８０６０．Ｍ８０３０．Ｍ７１００、Ｍ８
１００）やトリメチロールプロパントリアクリレート、
ペンタエリトリトールトリアクリレート、ジペンタエリ
トリトールへキサアクリレート、テトラヒドロフルフリ
ルアクリレート、１．３−ブタンジオールジアクリレー
ト、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ジエチ
レングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコー
ルジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレ
ート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリ
コールジアクリレート、シトロキシエチルアクリレート
、ヒドロキシエチルメタクリレート等が挙げられる。

これら感光性樹脂成分の割合は、１〜９０ｆｆｉ量％の
範囲内であることが好ましい。

さらに、上記感光性樹脂成分には、紫外線等を照射した
ときに光励起されて容易に光重合反応を開始するように
、光重合増加剤を添加してもよい。

この光重合増加剤としては、一般に重合開始剤として使
用されているものであればいがなるものであってもよく
、その添加量は０．１〜２０％程度である。

一方、これら感光性樹脂成分に添加されるシリカ粉末と
しては、結晶性シリカ、クリストガライト、溶融シリカ
、ケイ砂等が使用され、その粒径としては、０．５〜１
０００μｍの範囲内のものが好ましい。また、その添加
量としては１〜８０重景％の範囲内であることが好まし
い。

そして、これらシリカ粉末は、シランカップリング剤に
より表面処理されるが、使用されるシランカップリング
剤としては、次のような化合物が挙げられる。

■ビニルトリクロルシラン ＣＨｇ＝ＣＨ３ｉＣＩＩ　３ ■ビニルトリエトキシシラン ＣＨｚ＝ＣＨ３ｉ　（ＯＣＪｓ）　３ ■ビニル−トリス−（β−メトキシエトキシ）−シラン ＣＬ＝ＣＨ５ｉ（ＯＣＬＣＨｚＯＣＬ）　３■γ−メタ
クリロキシプロピル 一トリメトキシシラン ＣＢｒ２・ＣＣＨ３−Ｃｏｏ（ＣＬ）　ｚｓｉ　（ＯＣ
Ｈ３）　３■β−（３，４−エポキシシクロへキシル）
−エチルトリメトキシシラン 一トリメトキシシラン Ｃ，Ｈｚ−ＣＨＣＩＩ□０（ＣＨ２）　３ｓｉ　（ＯＣ
Ｈ３）　３■ビニルトリアセトキシシラン ＣＨｚ＝ＣＩＩＳｉ　（ＯＯＣＣＴｏ）　ｚ■γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシランＩＩ　Ｓ　ＣＩＩ□
Ｃ１１２ＣＨ２ＳＩ　（ＯＣＨ３）　３■γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシランＮｏｚｃｏｚｃｎ。ＣＩｌ□
Ｓｉ　（ＯＣ２Ｈ５）　３［相］ｒ−（ビス（β−ヒド
ロキシエチル）〕−アミノプロピルトリエトキシシラン （１−１０Ｃ１１２ＣＨ２）２Ｎ（Ｃ１１゜）ｓｓｉ（
ＯＣ２Ｈｓ）■Ｎ−β−（アミノエチル） −γ−アミノプロピルトリメトキシシランＮｔｈＣＨｚ
ＣＨｚＣＨｚＳｉ　（ＯＣｚＨｓ）　３＠γ−β−（ア
ミノエチル）アミノプロピル−ジメトキシシラン ＮＬ（ＣＬ）ＪＨ（Ｃ１ｌ。）＊Ｓｉ　（ＯＣＨ４３）
　２ＣＨ３＠Ｎ＝（トリメトキシシリルプロピル）−エ
チレンジアミン ＮＨＫ　（ＣＨ２）　２Ｎｌ（（ＣＨ２）　ｚｓｉ　（
ＯＣＨ１３）　３■Ｎ−（ジメトキシメチルシリルイソ
ブチル）−エチレンジアミン （ＣＢｒ４）　ｚｓｉ　（ＣＩ４３）Ｃ１１２ＣＨ（Ｃ
Ｈ３）ＣＨＪｔｌ　（ＣＨ２）　ＪＨｚこれらシランカ
ップリング剤は、−分子中に感光性樹脂に対して高い親
和性を示す部分とシリカ粉末に対して高い親和性を示す
部分とを有するので、これにより表面処理することによ
り、シリカ粉末の感光性樹脂中への分散性が改善される
。

〔作用〕

このように、感光性樹脂中にシランカップリング剤で表
面処理したシリカ粉末を混入することにより、低エネル
ギーの露光により硬化し、剥がれ難く硬度の高いカバー
コート層が形成される。

その理由について詳細は不明であるが、がさ比重の大き
いシリカの混入により樹脂と基材とのぬれ面積の拡大し
密着力が向上すること、シリカの硬度がタルク等に比べ
て優れること、Ｓｉｎ、が紫外線を非常に透過し易いこ
と、等が考えられる。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本
発明がこの実施例に限定されるものではない。

実施例。

第１表に示すような感光性樹脂組成物を用い、プリント
配線基板上にソルダーレジスト層を形成した。

すなわち、先ず、第１図Ａに示すように、銅箔パターン
配線（１）により所定の回路が形成された基板（２）上
に、第１表に示す組成を有する感光性樹脂組成物（３）
を塗布した。

次いで、この感光性樹脂組成物（３）に対し、第１図Ｂ
に示すように、ガラスマスクを介して平行光を照射し、
パターン露光を施した。

さらに、第１図Ｃに示すように、現像し、所定の部分の
感光性樹脂組成物（３）を除去した後、第１図りに示す
ように、熱あるいは紫外線によりアフターキュアを施し
た。

上述の方法に従ってソルダーレジスト層を形成したとこ
ろ、感光性樹脂組成物（３）の硬化に要した紫外線の照
射エネルギーは、２４ｍＪ／ｃＪと極めて低エネルギー
であった。

また、ソルダーレジスト層の塗膜厚を変え、プレス後の
剥がれ量を調べたところ、第２図中曲線ａで示すように
、塗膜厚が６０μｍになっても、はとんど剥がれは生じ
ないことがわかった。なお、この剥がれ量は、プレス後
の基板周縁において剥がれが発生した領域の幅として測
定した。

さらに、得られたソルダーレジスト層の硬度を鉛筆硬度
として測定したところ、７Ｈと極めて高い値を示した。

第１表（その１） 第１表（その２） ％ 高 ％ 比較例。

第２表に示すような組成を有する感光性樹脂組成物を用
い、先の実施例と同様の方法によりソルダーレジスト層
を形成した。

この場合、感光性樹脂組成物（３）の硬化に要した紫外
線の照射エネルギーは、約４８ｍＪ／ｃＪと先の実施例
に比べて２倍程度のエネルギーが必要であった・ また、同様にソルダーレジスト層の塗膜厚を変え、プレ
ス後の剥がれ量を調べたところ、第２図中曲線すで示す
ように、塗膜厚が２０μｍ程度から剥がれが生じはじめ
、６０μｍになると剥がれ量は０．８　ｍｍにもなるこ
とがわかった。

さらに、得られたソルダーレジスト層の硬度を鉛筆硬度
として測定したところ、３Ｈと低いものであった。

第２表（その１） 第２表（その２） これら実施例や比較例より、シランカップリング剤によ
り表面処理したシリカ粉末の混入が硬度の向」二や密着
性等に有効であることが明らかである。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
感光性樹脂にシランカップリング剤により表面処理した
シリカ粉末を混入しているので、塗膜の膜厚を６０μｍ
以上にしても、剥がれが生ずることがなくなり、また、
塗膜の硬度を大幅に向上することが可能である。

さらに、本発明の感光性樹脂組成物は、露光工程におい
て、従来のものの１／２程度の露光エネルギーで硬化す
ることが可能であり、照射エネルギーを節約することが
可能であるとともに、硬化不足による塗膜強度の低下や
耐薬品性の低下等の虞れもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の感光性樹脂組成物を用いてソルダーレ
ジスト層を形成する工程の一例を示す概略的な断面図で
あり、第１図Ａは感光性樹脂組成物塗布工程、第１図Ｂ
はパターン露光工程、第１図Ｃは現像工程、第１図りは
アフターキュア工程、をそれぞれ示す。 第２図は本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成された
ソルダーレジスト層の剥がれ量を比較例のそれと比べて
示す特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プリント配線基板の耐熱保護用コーティング材料である
   感光性樹脂に対し、シランカップリング剤で被覆したシ
   リカ粉末を添加したことを特徴とする感光性樹脂組成物
   。