JP7514058B2 - Photosensitive film laminate and its cured product, and electronic parts - Google Patents
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Description
本発明は、感光性フィルム積層体に関し、より詳細には、中空構造を有する電子部品において、当該中空構造の形成に好適に使用できる感光性フィルム積層体およびその硬化物、並びに電子部品に関する。 The present invention relates to a photosensitive film laminate, and more specifically, to a photosensitive film laminate that can be suitably used to form a hollow structure in an electronic component having a hollow structure, the cured product thereof, and the electronic component.
近年、電子機器の小型化、高機能化への要求は益々高まっており、そこで用いられる電子部品にも小型化、薄型化、複合機能化が一層求められている。このかなでも、CMOS、CCDセンサーに代表されるイメージセンサーや、機械的要素と電子回路要素とを半導体微細加工技術により一つの基板上に集積するMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を適用したジャイロセンサー、表面弾性波(SAW)フィルタに代表される、単結晶ウエハ表面に電極パターンや微細構造を形成して特定の電気的機能を発揮する素子のパッケージ等の微細電子部品の開発が注目されている。これらの微細電子部品においては、センサー素子のアクティブ面(可動部分)に他の物体が接触しないように、また湿気や埃などからセンサー素子を保護するために中空構造を形成し、その中にセンサー等を配置した構造としている。 In recent years, there has been an increasing demand for electronic devices to be smaller and more functional, and electronic components used therein are also required to be smaller, thinner, and more multifunctional. In particular, the development of microelectronic components such as image sensors, such as CMOS and CCD sensors, gyro sensors using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology, which integrates mechanical elements and electronic circuit elements on a single substrate using semiconductor microfabrication technology, and surface acoustic wave (SAW) filters, which are packages of elements that perform specific electrical functions by forming electrode patterns and microstructures on the surface of a single crystal wafer, is attracting attention. In these microelectronic components, a hollow structure is formed to prevent other objects from contacting the active surface (moving part) of the sensor element and to protect the sensor element from moisture, dust, etc., and the sensor, etc. are placed inside the hollow structure.
上記したような電子部品は、従来、無機材料の加工・接合により中空構造体が形成されていた。しかしながら、製造コストの低減やより一層の小型化の希求があり、無機材料に代えて感光性樹脂等によって中空構造を形成する手法が検討され始めており、例えば、永久レジストを積層し、フォトリソグラフィ技術により壁部(壁面)や蓋部を形成して中空構造とすることが提案されている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, the hollow structures of electronic components such as those described above have been formed by processing and bonding inorganic materials. However, there is a demand for reducing manufacturing costs and further miniaturization, and methods of forming hollow structures using photosensitive resins instead of inorganic materials have begun to be considered. For example, it has been proposed to laminate permanent resist and form walls (wall surfaces) and lids using photolithography technology to create a hollow structure (for example, Patent Document 1).
ところで、上記したSAWフィルタ等の中空構造を有する電子部品は、搭載基板への実装を行うために、圧電基板の配線電極と電気的接続を行った外部端子や外部電極を有するパッケージ構造として製造される。その際、中空構造を形成する壁部や蓋部の近接部において、外部配線との接続信頼性を得るために、めっき法等によって内部導体を形成することが行われる。また、素子の保護と共に取扱い性を向上させるために、トランスファーモールド法等によって中空構造や近接部が樹脂封止される。 Electronic components with a hollow structure, such as the SAW filters described above, are manufactured as package structures with external terminals and external electrodes that are electrically connected to the wiring electrodes of the piezoelectric substrate for mounting on a mounting substrate. In order to ensure connection reliability with the external wiring, internal conductors are formed by plating or other methods in the vicinity of the walls and lid that form the hollow structure. In addition, to protect the elements and improve handling, the hollow structure and the adjacent parts are sealed with resin by transfer molding or other methods.
しかしながら、永久レジストにより中空構造を形成した場合、近接部に内部導体を形成するとめっき等の剥がれが生じる現象が確認された。 However, when a hollow structure is formed using permanent resist, it has been confirmed that plating and other materials can peel off when an internal conductor is formed in the vicinity.
したがって、本発明は、SAWフィルタ等の中空構造を有する電子部品において、中空構造の近接部におけるめっき等の剥がれを抑制することができる、中空構造の形成に適した感光性フィルム積層体を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、前記感光性フィルム積層体を用いて形成された硬化物および、中空構造を有する電子部品を提供することである。 Therefore, the present invention aims to provide a photosensitive film laminate suitable for forming a hollow structure, which can suppress peeling of plating, etc., in the vicinity of the hollow structure in electronic components having a hollow structure, such as SAW filters. Another object of the present invention is to provide a cured product formed using the photosensitive film laminate, and an electronic component having a hollow structure.
上記した中空構造を樹脂の使用により形成する手法としては、感光性フィルムを何層か積層して露光、現像により壁部を形成しておき、壁部の上端に別の感光性フィルムを載置して、所定形状となるように露光、現像して蓋部を形成し、感光性樹脂を熱硬化させることで中空構造を形成することができる。本発明者等は、上記課題に対して鋭意検討したところ、上記のように感光性フィルムを使用して中空構造を形成した場合、中空構造を構成する壁部や蓋部に現像工程で使用した現像液が僅かに残存しており、この現像液が界面から滲み出すことにより、めっき等との密着性が阻害され、剥がれやすくなることを見出した。さらに検討を進めた結果、保護フィルムを備えた感光性フィルム積層体において、保護フィルムを剥離して感光性フィルム表面を露出させた後の当該表面形態の経時変化が特定の範囲である感光性フィルム積層体を中空構造の形成に使用することにより、めっき等との密着性が阻害されるのを抑制し、高品質な中空構造を有する電子部品を製造できることを見出した。 The above-mentioned hollow structure can be formed by using a resin in a method of forming a hollow structure by laminating several layers of photosensitive film, exposing and developing them to form walls, placing another photosensitive film on the top of the wall, exposing and developing it to a predetermined shape to form a lid, and thermally curing the photosensitive resin to form a hollow structure. The inventors have intensively studied the above problem and found that when a hollow structure is formed using a photosensitive film as described above, a small amount of the developer used in the development process remains in the wall and lid parts that make up the hollow structure, and this developer seeps out from the interface, inhibiting adhesion to plating, etc., and making the film more likely to peel off. As a result of further investigation, it has been found that by using a photosensitive film laminate with a protective film, in which the change over time in the surface form after the protective film is peeled off to expose the photosensitive film surface, in the formation of a hollow structure, it is possible to suppress inhibition of adhesion to plating, etc., and to manufacture electronic components with high-quality hollow structures.
すなわち、本発明の感光性フィルム積層体は、支持フィルム、感光性組成物により形成されてなる感光性フィルムと、保護フィルムと、を順に備えた感光性フィルム積層体であって、
前記感光性フィルム積層体から前記保護フィルムをはく離して前記感光性フィルム表面を露出させ、23℃、相対湿度42%の環境下に1分間放置後の前記感光性フィルム表面の算術平均表面粗さをRa1、
前記感光性フィルム積層体から前記保護フィルムをはく離して前記感光性フィルム表面を露出させ、23℃、相対湿度42%の環境下に180分間放置後の、前記感光性フィルム表面の算術平均表面粗さをRa2、
とした場合に、下記式:
Ra1≧0.10μm かつ 0.40≦Ra2/Ra1<1.00
を満たすことを特徴とする。
That is, the photosensitive film laminate of the present invention is a photosensitive film laminate including, in order, a support film, a photosensitive film formed from a photosensitive composition, and a protective film,
The protective film is peeled off from the photosensitive film laminate to expose the photosensitive film surface, and the photosensitive film surface is left for 1 minute in an environment of 23° C. and 42% relative humidity. The arithmetic average surface roughness of the photosensitive film surface after the exposure is Ra1.
The protective film is peeled off from the photosensitive film laminate to expose the photosensitive film surface. After leaving the photosensitive film for 180 minutes in an environment of 23° C. and a relative humidity of 42%, the arithmetic average surface roughness of the photosensitive film surface is Ra2.
In this case, the following formula:
Ra1≧0.10 μm and 0.40≦Ra2/Ra1<1.00
The present invention is characterized in that:
本発明の実施態様において、前記感光性フィルム積層体から前記保護フィルムをはく離して前記感光性フィルム表面を露出させ、23℃、相対湿度42%の環境下に1分間放置後の前記感光性フィルム表面の最大高さをRy1、
前記感光性フィルム積層体から前記保護フィルムをはく離して前記感光性フィルム表面を露出させ、23℃、相対湿度42%の環境下に180分間放置後の、前記感光性フィルム表面の最大高さをRy2、
とした場合に、下記式:
Ry1≧1.00μm かつ 0.30≦Ry2/Ry1<1.00
を満たすことが好ましい。
In an embodiment of the present invention, the protective film is peeled off from the photosensitive film laminate to expose the photosensitive film surface, and the maximum height of the photosensitive film surface after being left for 1 minute in an environment of 23° C. and a relative humidity of 42% is Ry1,
The protective film is peeled off from the photosensitive film laminate to expose the photosensitive film surface, and the photosensitive film surface is left for 180 minutes in an environment of 23° C. and 42% relative humidity. The maximum height of the photosensitive film surface is Ry2,
In this case, the following formula:
Ry1≧1.00 μm and 0.30≦Ry2/Ry1<1.00
It is preferable that the following is satisfied.
また、本発明の実施態様において、前記感光性組成物が光硬化性化合物を含むことが好ましい。 In an embodiment of the present invention, it is preferable that the photosensitive composition contains a photocurable compound.
また、本発明の実施態様において、前記感光性組成物がさらに光重合開始剤を含むことが好ましい。 In an embodiment of the present invention, it is preferable that the photosensitive composition further contains a photopolymerization initiator.
また、本発明の実施態様において、感光性フィルム積層体は、中空構造を有する電子部品における前記中空構造を構成する蓋部または壁部の形成に用いられることが好ましい。 In addition, in an embodiment of the present invention, the photosensitive film laminate is preferably used to form a lid or wall portion that constitutes a hollow structure in an electronic component having the hollow structure.
また、本発明の別の態様による硬化物は、上記感光性フィルム積層体の感光性フィルムを硬化させて得られることを特徴とする。 In another aspect of the present invention, the cured product is characterized in that it is obtained by curing the photosensitive film of the above-mentioned photosensitive film laminate.
また、本発明の別の態様による電子部品は上記硬化物を有することを特徴とする。 In addition, an electronic component according to another aspect of the present invention is characterized by having the above-mentioned cured product.
また、本発明の別の態様による電子部品は、壁部および蓋部からなる中空構造を有し、前記壁部および蓋部のいずれかまたは両方が上記硬化物からなることが好ましい。 In addition, an electronic component according to another aspect of the present invention has a hollow structure consisting of a wall portion and a lid portion, and it is preferable that either or both of the wall portion and the lid portion are made of the above-mentioned cured product.
本発明によれば、中空構造を有する電子部品において、中空構造の近接部におけるめっきや等の剥がれを抑制することができる、中空構造の形成に適した感光性フィルム積層体を提供することができる。また、本発明の別の態様によれば、前記感光性フィルム積層体を用いて形成された硬化物および電子部品を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a photosensitive film laminate suitable for forming a hollow structure, which can suppress peeling of plating or the like in the vicinity of the hollow structure in an electronic component having a hollow structure. In addition, according to another aspect of the present invention, it is possible to provide a cured product and an electronic component formed using the photosensitive film laminate.
<感光性フィルム積層体>
本発明による感光性フィルム積層体は、支持フィルム、感光性組成物により形成されてなる感光性フィルムと、保護フィルムと、を順に備える。以下、本発明の感光性フィルム積層体を構成する各構成要素について説明する。なお、特段の記載がない限り、本明細書において、記号「~」を用いて表される数値範囲は、その上限と下限の数値を含む範囲(即ち、その下限以上、その上限以下の範囲)を意味する。
<Photosensitive Film Laminate>
The photosensitive film laminate according to the present invention includes, in this order, a support film, a photosensitive film formed from a photosensitive composition, and a protective film. Hereinafter, each component constituting the photosensitive film laminate of the present invention will be described. In addition, unless otherwise specified, in this specification, a numerical range represented by the symbol "-" means a range including the upper and lower limit numerical values (i.e., a range not less than the lower limit and not more than the upper limit).
[支持フィルム]
本発明による感光性フィルム積層体を構成する支持フィルムは、感光性フィルムを支持するものであり、当該機能を達成できれば公知のものであれば特に制限なく使用することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム等の熱可塑性樹脂からなるフィルムを好適に使用することができる。また、前記熱可塑性樹脂フィルムを使用する場合、フィルムを成膜する際の樹脂中にフィラーを添加(練り込み処理)したり、マットコーティング(コーティング処理)したり、フィルム表面をサンドブラスト処理のようなブラスト処理をしたり、あるいはヘアライン加工、またはケミカルエッチング等の処理を施したものであってもよい。これらの中でも、耐熱性、機械的強度、取扱性等の観点から、ポリエステルフィルムを好適に使用することができる。支持フィルムは単層でもよく、2層以上が積層されていてもよい。
[Support film]
The support film constituting the photosensitive film laminate according to the present invention supports the photosensitive film, and can be used without any particular limitation as long as it can achieve the function. For example, a film made of a thermoplastic resin such as a polyester film such as polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, a polyimide film, a polyamideimide film, a polypropylene film, or a polystyrene film can be preferably used. In addition, when the thermoplastic resin film is used, a filler may be added to the resin when forming the film (kneading treatment), a matte coating (coating treatment), a blast treatment such as a sandblasting treatment on the film surface, or a hairline processing or chemical etching treatment may be performed. Among these, a polyester film can be preferably used from the viewpoint of heat resistance, mechanical strength, handling, etc. The support film may be a single layer, or two or more layers may be laminated.
上記したような熱可塑性樹脂フィルムは、強度を向上させる目的で、一軸方向または二軸方向に延伸されたフィルムを使用することが好ましい。 For the thermoplastic resin film described above, it is preferable to use a film that has been uniaxially or biaxially stretched in order to improve its strength.
支持フィルムの厚さは、特に制限されるものではないが概ね10μm以上3,000μm以下の範囲で用途に応じて適宜選択される。 The thickness of the support film is not particularly limited, but is generally selected appropriately depending on the application, within the range of 10 μm or more and 3,000 μm or less.
[感光性フィルム]
本発明による感光性フィルム積層体を構成する感光性フィルムは、感光性組成物により形成される。すなわち、支持フィルムの一方の面に、後述する各成分を含む感光性組成物を塗布し、乾燥させて形成することができる。感光性フィルムは、露光、現像により所定の形状とした後に感光性組成物を硬化させることにより硬化物となる。そのため、感光性フィルム積層体から保護フィルムを剥離して感光性フィルムの表面を露出させた状態では、感光性組成物は未硬化の状態であるため、感光性フィルムの表面形態は経時的に変化する。本発明においては、感光性フィルムの表面形態の経時変化と、めっき等の剥がれとの間に何らかの関係があることを見出したものであり、以下のような条件を満足する感光性フィルム積層体とすることにより、電子部品の中空構造を感光性フィルム積層体を使用して形成すれば、めっき等との密着性が阻害されるのを抑制し、高品質な中空構造を有する電子部品を実現できるものである。
[Photosensitive film]
The photosensitive film constituting the photosensitive film laminate according to the present invention is formed from a photosensitive composition. That is, the photosensitive film can be formed by applying a photosensitive composition containing each component described later to one side of a support film and drying it. The photosensitive film is formed into a predetermined shape by exposure and development, and then the photosensitive composition is cured to become a cured product. Therefore, when the protective film is peeled off from the photosensitive film laminate to expose the surface of the photosensitive film, the photosensitive composition is in an uncured state, so the surface morphology of the photosensitive film changes over time. In the present invention, it has been found that there is some relationship between the change in the surface morphology of the photosensitive film over time and the peeling of plating, etc., and by making a photosensitive film laminate that satisfies the following conditions, if a hollow structure of an electronic component is formed using the photosensitive film laminate, the adhesion with plating, etc. is suppressed from being hindered, and an electronic component having a high-quality hollow structure can be realized.
本発明においては、感光性フィルム積層体から前記保護フィルムをはく離して前記感光性フィルム表面を露出させ、23℃、相対湿度42%の環境下に1分間放置後の前記感光性フィルム表面の算術平均表面粗さをRa1、
前記感光性フィルム積層体から前記保護フィルムをはく離して前記感光性フィルム表面を露出させ、20℃、相対湿度42%の環境下に180分間放置後の、前記感光性フィルム表面の算術平均表面粗さをRa2、
とした場合に、下記式:
Ra1≧0.10μm かつ 0.40≦Ra2/Ra1<1.00
を満たすことが重要である。保護フィルムを剥離した際の感光性フィルムが所定の算術平均表面粗さの凹凸表面を有する場合、凹凸表面は徐々に平坦な状態となる傾向があり、経時的に表面形態が変化する。本発明においては、この表面形態の経時的変化に着目し、特定の表面形態変化に留まる感光性フィルムを用いることにより、中空構造の近接部におけるめっき等の剥がれを抑制することができる。
In the present invention, the protective film is peeled off from the photosensitive film laminate to expose the photosensitive film surface, and the photosensitive film surface is left for 1 minute in an environment of 23° C. and a relative humidity of 42%. The arithmetic mean surface roughness of the photosensitive film surface after this is Ra1,
The protective film is peeled off from the photosensitive film laminate to expose the photosensitive film surface. After leaving the photosensitive film for 180 minutes in an environment of 20° C. and a relative humidity of 42%, the arithmetic average surface roughness of the photosensitive film surface is Ra2.
In this case, the following formula:
Ra1≧0.10 μm and 0.40≦Ra2/Ra1<1.00
It is important to satisfy the above. When the photosensitive film has an uneven surface with a predetermined arithmetic mean surface roughness when the protective film is peeled off, the uneven surface tends to gradually become flat, and the surface morphology changes over time. In the present invention, by focusing on this change in surface morphology over time and using a photosensitive film that only undergoes a specific change in surface morphology, peeling of plating, etc. in the vicinity of the hollow structure can be suppressed.
本発明において、保護フィルムを剥離した後の保護フィルムと接していた面の感光性フィルムの算術平均表面粗さRa1は0.10μm以上であり、0.15μm以上が好ましく、0.20μm以上であることがより好ましい。また上限を設ける場合、1.00μm下が好ましく、0.80μm以下がより好ましく、0.60μm以下がさらに好ましい。なお、Ra1は、保護フィルムをはく離して前記感光性フィルム表面を露出させ、23℃、相対湿度42%の環境下に1分間放置して測定した値と定義する。 In the present invention, the arithmetic average surface roughness Ra1 of the photosensitive film on the surface that was in contact with the protective film after the protective film is peeled off is 0.10 μm or more, preferably 0.15 μm or more, and more preferably 0.20 μm or more. When an upper limit is set, it is preferably 1.00 μm or less, more preferably 0.80 μm or less, and even more preferably 0.60 μm or less. Note that Ra1 is defined as the value measured by peeling off the protective film to expose the photosensitive film surface and leaving it for 1 minute in an environment of 23° C. and relative humidity 42%.
また、めっき等の剥がれをより一層抑制する観点からは、保護フィルムを剥離した後の保護フィルムと接していた面の感光性フィルムの最大高さRy1は、1.00以上が好ましく、1.20μm以上がより好ましく、1.40μm以上がさらに好ましい。また上限を設ける場合、5.00μm以下が好ましく、4.00μm以下がより好ましく、3.00μm以下がさらに好ましい。なお、Ry1は、保護フィルムをはく離して前記感光性フィルム表面を露出させ、23℃、相対湿度42%の環境下に1分間放置して測定した値と定義する。 From the viewpoint of further suppressing peeling of plating, etc., the maximum height Ry1 of the photosensitive film on the surface that was in contact with the protective film after the protective film is peeled off is preferably 1.00 or more, more preferably 1.20 μm or more, and even more preferably 1.40 μm or more. When an upper limit is set, it is preferably 5.00 μm or less, more preferably 4.00 μm or less, and even more preferably 3.00 μm or less. Ry1 is defined as the value measured by peeling off the protective film to expose the photosensitive film surface and leaving it for 1 minute in an environment of 23° C. and relative humidity 42%.
感光性フィルム表面の経時的な形状変化は、保護フィルムを剥離した直後の算術平均表面粗さ(即ち、Ra1)に対する、所定時間経過後の算術平均表面粗さの比により評価することができる。本発明においては、感光性フィルム積層体から保護フィルムをはく離して感光性フィルム表面を露出させ、23℃、相対湿度42%の環境下に180分間放置した後の、保護フィルムと接していた面の感光性フィルムの算術平均表面粗さをRa2とした場合に、0.40≦Ra2/Ra1<1.00を満たす感光性フィルム積層体であれば、中空構造の近接部におけるめっき等の剥がれを抑制することができる。この理由は定かではないが以下のように考えられる。すなわち、保護フィルムを備えた感光性フィルム積層体において、保護フィルムを剥離して感光性フィルム表面を露出させた後の一定の粗さを有する当該表面形態が経時により徐々に変化していき、かかる変化の割合が一定であると、壁材の場合は下地と蓋材の場合は壁材との密着の程度がより適当なものとなり、現像の際に用いた残存する現像液が中空構造周辺部へ侵入するのを防ぎ、その結果、残存する現像液に起因するめっき等の剥がれを抑止することができたものと推測される。しかしながら、あくまでも推測の域であり、必ずしもこの限りではない。なお、本発明において、保護フィルムを剥離して感光性フィルム表面を露出させた状態で180分間、放置する場所としては、イエローランプ下であるものとする。 The change in shape of the photosensitive film surface over time can be evaluated by the ratio of the arithmetic mean surface roughness after a certain time has passed to the arithmetic mean surface roughness (i.e., Ra1) immediately after peeling off the protective film. In the present invention, if the arithmetic mean surface roughness of the photosensitive film on the surface that was in contact with the protective film after peeling off the protective film from the photosensitive film laminate to expose the photosensitive film surface and leaving it in an environment of 23°C and relative humidity 42% for 180 minutes is Ra2, then if the photosensitive film laminate satisfies 0.40≦Ra2/Ra1<1.00, peeling of plating, etc. in the vicinity of the hollow structure can be suppressed. The reason for this is unclear, but is thought to be as follows. That is, in a photosensitive film laminate with a protective film, after the protective film is peeled off to expose the photosensitive film surface, the surface shape having a certain roughness gradually changes over time, and if the rate of such change is constant, the degree of adhesion between the base in the case of a wall material and the wall material in the case of a lid material becomes more appropriate, preventing the remaining developer used during development from penetrating into the periphery of the hollow structure, and as a result, it is presumed that peeling of plating, etc. caused by the remaining developer can be suppressed. However, this is merely a guess and is not necessarily limited to this. In the present invention, the place where the protective film is peeled off to expose the photosensitive film surface and left for 180 minutes is under a yellow lamp.
感光性フィルム表面の経時的な形状変化は、適度な形状変化から剥がれをより抑制する観点より、0.50≦Ra2/Ra1≦0.95が好ましく、0.60≦Ra2/Ra1≦0.90がより好ましい。 From the viewpoint of preventing peeling due to a moderate change in shape over time, the surface of the photosensitive film is preferably in the range of 0.50≦Ra2/Ra1≦0.95, and more preferably in the range of 0.60≦Ra2/Ra1≦0.90.
また、感光性フィルム積層体から保護フィルムをはく離して感光性フィルム表面を露出させ、23℃、相対湿度42%の環境下に180分間放置後の、保護フィルムと接していた面の感光性フィルムの最大高さをRy2とした場合に、0.30≦Ry2/Ry1<1.00を満たす感光性フィルム積層体であれば、より一層、めっき等の剥がれを抑制することができる。なお、本発明において、保護フィルムを剥離して感光性フィルム表面を露出させた状態で180分間、放置する場所としては、イエローランプ下であるものとする。 In addition, if the protective film is peeled off from the photosensitive film laminate to expose the photosensitive film surface, and the photosensitive film is left for 180 minutes in an environment of 23°C and 42% relative humidity, and the maximum height of the photosensitive film on the surface that was in contact with the protective film is Ry2, then a photosensitive film laminate that satisfies 0.30≦Ry2/Ry1<1.00 can further suppress peeling of plating, etc. In the present invention, the location where the photosensitive film surface is left exposed after the protective film is peeled off for 180 minutes is under a yellow lamp.
感光性フィルム表面の経時的な形状変化は、適度な形状変化から剥がれをより抑制する観点より、0.35≦Ry2/Ry1≦0.80が好ましく、0.40≦Ry2/Ry1≦0.70がより好ましい。 From the viewpoint of suppressing peeling due to a moderate change in shape over time on the surface of the photosensitive film, it is preferable that 0.35≦Ry2/Ry1≦0.80, and more preferably 0.40≦Ry2/Ry1≦0.70.
また、感光性フィルムにおける支持フィルムと接する面の算術表面粗さRa´´や最大高さRy´´も上記保護フィルムと接する面の算術表面粗さRaや最大高さRyと同様の範囲や変化率にあることが好ましい。特に保護フィルムが無く、支持フィルム、感光性組成物により形成されてなる感光性フィルムと、を順に備えた感光性フィルム積層体である場合に有効である。かかる場合、支持フィルムは後述するような保護フィルムと同様の材料や厚さであることが好ましい。 It is also preferable that the arithmetic surface roughness Ra'' and maximum height Ry'' of the surface of the photosensitive film in contact with the support film are in the same range and change rate as the arithmetic surface roughness Ra and maximum height Ry of the surface in contact with the protective film. This is particularly effective when there is no protective film, and the photosensitive film laminate is provided in this order with a support film and a photosensitive film formed from a photosensitive composition. In such a case, it is preferable that the support film is made of the same material and has the same thickness as the protective film described below.
なお、本発明において、上記した「算術平均表面粗さRa」および「最大高さRy」は、JIS B0601-1994に準拠した測定装置にて測定された値を意味する。以下、具体的な測定方法について説明しておく。算術平均表面粗さRaおよび最大高さRyは、形状測定レーザーマイクロスコープ(例えば、株式会社キーエンス製VK-X100)を使用して測定することができる。形状測定レーザーマイクロスコープ(同VK-X100)本体(制御部)および、VK観察アプリケーション(株式会社キーエンス製VK-H1VX)を起動させた後、x-yステージ上に測定する試料(感光性フィルム)を載置する。顕微鏡部(株式会社キーエンス製VK-X110)のレンズレボルバーを回して倍率10倍の対物レンズを選択し、VK観察アプリケーション(同VK-H1VX)の画像観察モードで、大まかにピント、明るさを調節する。x-yステージを操作して、試料表面の測定したい部分が、画面の中心に来るように調節する。倍率10倍の対物レンズを倍率50倍に替え、VK観察アプリケーション(同VK-H1VX)の画像観察モードのオートフォーカス機能で、試料の表面にピントを合わせる。VK観察アプリケーション(同VK-H1VX)の形状測定タブの簡単モードを選択し、測定開始ボタンを押して、試料の表面形状の測定を行い、表面画像ファイルを得ることができる。VK解析アプリケーション(株式会社キーエンス製VK-H1XA)を起動して、得られた表面画像ファイルを表示させた後、傾き補正を行う。なお、試料の表面形状の測定における観察測定範囲(横)は270μmとする。線粗さウインドウを表示させ、パラメータ設定領域で、JIS B0601-1994を選択した後、測定ラインボタンから水平線を選択し、表面画像内の任意の場所に水平線を表示させ、OKボタンを押すことによって、算術平均表面粗さRaと最大高さRyの数値を得る。さらに、表面画像内の異なる4か所で水平線を表示させ、それぞれの算術平均表面粗さRaと最大高さRyの数値を得る。得られた5つの数値の平均値をそれぞれ算出し、試料表面の算術平均表面粗さRaと最大高さRy値とする。なお、上記した算術平均表面粗さRaおよび最大高さRyの測定においては、露光等による硬化工程前の状態にある感光性フィルムを測定試料として用いるものとする。本発明のように積層体として感光性フィルムに保護フィルムが積層されている場合は、基材へのラミネート前に保護フィルムを剥離した状態にある測定試料を用いるものとする。この場合、保護フィルムを剥離して感光性フィルムを露出させた直後(1分)および180分後に試料表面の「算術平均表面粗さRa」と「最大高さRy」の測定を行うものとする。なお、本発明における測定環境としては、温度23℃、相対湿度42%とする。 In the present invention, the above-mentioned "arithmetic mean surface roughness Ra" and "maximum height Ry" refer to values measured using a measuring device conforming to JIS B0601-1994. A specific measurement method will be described below. The arithmetic mean surface roughness Ra and maximum height Ry can be measured using a shape measuring laser microscope (for example, VK-X100 manufactured by Keyence Corporation). After starting the shape measuring laser microscope (VK-X100) main body (control unit) and the VK observation application (VK-H1VX manufactured by Keyence Corporation), the sample to be measured (photosensitive film) is placed on the x-y stage. Rotate the lens revolver of the microscope unit (VK-X110 manufactured by Keyence Corporation) to select an objective lens with a magnification of 10 times, and roughly adjust the focus and brightness in the image observation mode of the VK observation application (VK-H1VX manufactured by Keyence Corporation). Operate the xy stage to adjust the part of the sample surface you want to measure to be at the center of the screen. Change the 10x objective lens to 50x and focus on the sample surface using the autofocus function of the image observation mode of the VK observation application (VK-H1VX). Select the simple mode in the shape measurement tab of the VK observation application (VK-H1VX), press the measurement start button, measure the surface shape of the sample, and obtain a surface image file. Start the VK analysis application (VK-H1XA, manufactured by Keyence Corporation), display the obtained surface image file, and then perform tilt correction. The observation measurement range (horizontal) in the measurement of the surface shape of the sample is 270 μm. Display the line roughness window, select JIS B0601-1994 in the parameter setting area, select the horizontal line from the measurement line button, display the horizontal line anywhere in the surface image, and press the OK button to obtain the numerical values of the arithmetic mean surface roughness Ra and maximum height Ry. Furthermore, horizontal lines are displayed at four different points in the surface image, and the numerical values of the arithmetic mean surface roughness Ra and maximum height Ry are obtained for each. The average value of the five obtained numerical values is calculated, and is set as the arithmetic mean surface roughness Ra and maximum height Ry value of the sample surface. In the measurement of the arithmetic mean surface roughness Ra and maximum height Ry described above, the photosensitive film in a state before the curing process by exposure to light or the like is used as the measurement sample. In the case where a protective film is laminated on the photosensitive film as a laminate as in the present invention, the measurement sample is used in a state where the protective film is peeled off before lamination to the substrate. In this case, the "arithmetic mean surface roughness Ra" and "maximum height Ry" of the sample surface are measured immediately (1 minute) and 180 minutes after the protective film is peeled off to expose the photosensitive film. In the present invention, the measurement environment is a temperature of 23°C and a relative humidity of 42%.
感光性フィルムの表面形態を上記した特定の算術平均表面粗さRaおよび最大高さRyの範囲とするには、公知慣用の手法を適用することができるが、なかでも、前記のような表面形態に形成することの容易さの観点から、後述するような保護フィルムにおいて、算術平均表面粗さRaおよび最大高さRyを調整したものを用いて感光性フィルムを形成することができる。また、特定の算術平均表面粗さRaおよび最大高さRyを有する保護フィルムを貼着した後に当該保護フィルムを剥離し、次いで異なる算術平均表面粗さRaおよび最大高さRyを有する別の保護フィルムを感光性フィルム表面に貼着して感光性フィルム表面の粗さを調整してもよい。 To make the surface shape of the photosensitive film fall within the above-mentioned specific ranges of arithmetic mean surface roughness Ra and maximum height Ry, known and commonly used methods can be applied. In particular, from the viewpoint of ease of forming the surface shape as described above, the photosensitive film can be formed using a protective film as described below in which the arithmetic mean surface roughness Ra and maximum height Ry have been adjusted. In addition, the roughness of the photosensitive film surface may be adjusted by attaching a protective film having a specific arithmetic mean surface roughness Ra and maximum height Ry, peeling the protective film, and then attaching another protective film having a different arithmetic mean surface roughness Ra and maximum height Ry to the photosensitive film surface.
また、保護フィルムを剥離した後の感光性フィルムの表面形態の経時変化は、感光性フィルムを構成する硬化前の感光性組成物中に含まれる成分の種類や配合量によって調整することができる。例えば、溶解性パラメータ(SP値)の異なる材料を配合したり、ガラス転移温度(Tg)や重量平均分子量の適当な材料を用いたり、フィラーを適宜用いることにより調整することができるが、これらに限られるものではない。本発明において、感光性フィルムを形成する感光性組成物は、その組成に特に制限はないが、光硬化性化合物、光重合開始剤、熱架橋材、無機フィラーなどが含まれていてもよい。以下、感光性組成物を構成する各成分について説明する。 In addition, the change over time in the surface morphology of the photosensitive film after the protective film is peeled off can be adjusted by the type and amount of components contained in the photosensitive composition before curing that constitutes the photosensitive film. For example, it can be adjusted by blending materials with different solubility parameters (SP values), using materials with appropriate glass transition temperatures (Tg) and weight average molecular weights, or using fillers appropriately, but is not limited to these. In the present invention, the photosensitive composition that forms the photosensitive film is not particularly limited in composition, but may contain a photocurable compound, a photopolymerization initiator, a thermal crosslinking agent, an inorganic filler, etc. Below, each component that constitutes the photosensitive composition will be described.
[光硬化性化合物]
本発明の感光性フィルム積層体に使用される感光性組成物は、紫外線等の電離放射線の照射により硬化する成分が含まれ、一例として光硬化性化合物が挙げられる。光硬化性化合物は、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物であり、化合物は樹脂、オリゴマー、モノマーいずれも含まれる。このような光硬化性化合物としては、例えば、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のアルキレンオキサイド誘導体のモノまたはジ(メタ)アクリレート類;ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレート等の多価アルコールまたはこれらのエチレンオキサイドあるいはプロピレンオキサイド付加物の多価(メタ)アクリレート類;フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのポリエトキシジ(メタ)アクリレート等のフェノール類のエチレンオキサイドあるいはプロピレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート類;グリセリンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレートなどのグリジジルエーテルの(メタ)アクリレート類;およびメラミン(メタ)アクリレート等が挙げられる。なお、本明細書において、(メタ)アクリレートとは、アクリレート、メタクリレートおよびそれらの混合物を総称する用語で、他の類似の表現についても同様である。
[Photocurable compound]
The photosensitive composition used in the photosensitive film laminate of the present invention contains a component that is cured by irradiation with ionizing radiation such as ultraviolet light, and an example thereof is a photocurable compound. The photocurable compound is a compound having an ethylenically unsaturated double bond, and the compound includes any of resins, oligomers, and monomers. Examples of such photocurable compounds include alkyl (meth)acrylates such as 2-ethylhexyl (meth)acrylate and cyclohexyl (meth)acrylate; hydroxyalkyl (meth)acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate and 2-hydroxypropyl (meth)acrylate; mono- or di(meth)acrylates of alkylene oxide derivatives such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, and dipropylene glycol; hexanediol, trimethylolpropane, pentaerythritol, ditrimethylolpropane, and dipentaerythritol. , polyhydric (meth)acrylates of polyhydric alcohols such as trishydroxyethyl isocyanurate or their ethylene oxide or propylene oxide adducts, (meth)acrylates of ethylene oxide or propylene oxide adducts of phenols such as phenoxyethyl (meth)acrylate and polyethoxydi(meth)acrylate of bisphenol A, (meth)acrylates of glycidyl ethers such as glycerin diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether and triglycidyl isocyanurate, and melamine (meth)acrylate. In this specification, (meth)acrylate is a general term for acrylates, methacrylates and mixtures thereof, and the same applies to other similar expressions.
また、上記した以外にも、アミド結合および2以上の少なくとも1つのエチレン性不飽和基を有する重合性化合物、ウレタン結合を有する(メタ)アクリレート化合物等のウレタンモノマーまたはウレタンオリゴマー等が挙げられる。 In addition to the above, examples of the polymerizable compound include a polymerizable compound having an amide bond and at least one ethylenically unsaturated group having two or more groups, and a urethane monomer or urethane oligomer such as a (meth)acrylate compound having a urethane bond.
さらに、光硬化性化合物は、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等にアクリル酸やメタクリル酸等の不飽和カルボン酸を反応させてカルボキシル基含有感光性樹脂とすることができる。このようなカルボキシル基含有感光性樹脂は、光照射により重合ないし架橋して硬化することができ、さらにカルボキシル基が含まれることにより溶剤現像のみならず、アルカリ現像性とすることができる点で好ましい。特に弱アルカリ性、具体的にはpH7.0以上12.0以下の現像液に対しても、優れた現像性とすることができる点で好ましい。 Furthermore, the photocurable compound can be made into a carboxyl group-containing photosensitive resin by reacting an epoxy resin, a phenolic resin, or the like with an unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid or methacrylic acid. Such a carboxyl group-containing photosensitive resin can be polymerized or crosslinked by irradiation with light and cured, and is preferable in that it can be developed not only in a solvent but also in an alkaline state due to the inclusion of a carboxyl group. It is particularly preferable in that it can be developed well in a weakly alkaline developer, specifically a developer having a pH of 7.0 or more and 12.0 or less.
カルボキシル基含有感光性樹脂の具体例としては、以下に列挙するような化合物(オリゴマーまたはポリマーのいずれでもよい)が挙げられる。
(1)2官能またはそれ以上の多官能(固形)エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させ、側鎖に存在する水酸基に無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸などの2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂、
(2)2官能(固形)エポキシ樹脂の水酸基を、さらにエピクロロヒドリンでエポキシ化した多官能エポキシ樹脂に、(メタ)アクリル酸を反応させ、生じた水酸基に2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂、
(3)1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物に、1分子中に少なくとも1個のアルコール性水酸基と1個のフェノール性水酸基を有する化合物と、(メタ)アクリル酸などの不飽和基含有モノカルボン酸とを反応させ、得られた反応生成物のアルコール性水酸基に対して、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、アジピン酸などの多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂、
(4)ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ノボラック型フェノール樹脂、ポリ-p-ヒドロキシスチレン、ナフトールとアルデヒド類の縮合物、ジヒドロキシナフタレンとアルデヒド類との縮合物などの1分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物と、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドとを反応させて得られる反応生成物に、(メタ)アクリル酸などの不飽和基含有モノカルボン酸を反応させ、得られる反応生成物に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂、
(5)1分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物とエチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどの環状カーボネート化合物とを反応させて得られる反応生成物に、不飽和基含有モノカルボン酸を反応させ、得られる反応生成物に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂、
(6)脂肪族ジイソシアネート、分岐脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネートなどのジイソシアネート化合物と、ポリカーボネート系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、アクリル系ポリオール、ビスフェノールA系アルキレンオキサイド付加体ジオール、フェノール性ヒドロキシル基およびアルコール性ヒドロキシル基を有する化合物などのジオール化合物の重付加反応によるウレタン樹脂の末端に、酸無水物を反応させてなる末端カルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂、
(7)ジイソシアネートと、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロール酪酸などのカルボキシル基含有ジアルコール化合物と、ジオール化合物との重付加反応によるカルボキシル基含有ウレタン樹脂の合成中に、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートなどの分子中に1つの水酸基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を加え、末端(メタ)アクリル化したカルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂、
(8)ジイソシアネートと、カルボキシル基含有ジアルコール化合物と、ジオール化合物との重付加反応によるカルボキシル基含有ウレタン樹脂の合成中に、イソホロンジイソシアネートとペンタエリスリトールトリアクリレートの等モル反応物など、分子中に1つのイソシアネート基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を加え、末端(メタ)アクリル化したカルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂、
(9)多官能オキセタン樹脂に、アジピン酸、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸などのジカルボン酸を反応させ、生じた1級の水酸基に、2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有ポリエステル樹脂に、さらにグリシジル(メタ)アクリレート、α-メチルグリシジル(メタ)アクリレートなどの1分子中に1つのエポキシ基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を付加してなるカルボキシル基含有感光性樹脂、
(10)上述した(1)~(9)のいずれかのカルボキシル基含有感光性樹脂に、1分子中に環状エーテル基と(メタ)アクリロイル基を有する化合物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂、
(11)(メタ)アクリル酸などの不飽和カルボン酸と、スチレン、α-メチルスチレン、低級アルキル(メタ)アクリレート、イソブチレンなどの不飽和基含有化合物との共重合により得られるカルボキシル基含有樹脂に対し、3,4-エポキシシクロヘキシルメタアクリレート等の一分子中に環状エーテル基と(メタ)アクリロイル基を有する化合物を反応させたカルボキシル基含有感光性樹脂、等が挙げられる。なお、ここで(メタ)アクリレートとは、アクリレート、メタクリレートおよびそれらの混合物を総称する用語で、以下他の類似の表現についても同様である。
Specific examples of the carboxyl group-containing photosensitive resin include the compounds (which may be either oligomers or polymers) listed below.
(1) A carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting a difunctional or more polyfunctional (solid) epoxy resin with (meth)acrylic acid and adding a dibasic acid anhydride such as phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, or hexahydrophthalic anhydride to the hydroxyl group present in the side chain;
(2) A carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting a polyfunctional epoxy resin in which the hydroxyl groups of a bifunctional (solid) epoxy resin are further epoxidized with epichlorohydrin, with (meth)acrylic acid, and adding a dibasic acid anhydride to the resulting hydroxyl groups;
(3) A carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting an epoxy compound having two or more epoxy groups in one molecule with a compound having at least one alcoholic hydroxyl group and one phenolic hydroxyl group in one molecule and an unsaturated group-containing monocarboxylic acid such as (meth)acrylic acid, and then reacting the alcoholic hydroxyl group of the resulting reaction product with a polybasic acid anhydride such as maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, or adipic acid;
(4) A carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting a reaction product obtained by reacting a compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, a novolac type phenolic resin, poly-p-hydroxystyrene, a condensation product of naphthol and an aldehyde, or a condensation product of dihydroxynaphthalene and an aldehyde, with an alkylene oxide, such as ethylene oxide or propylene oxide, with an unsaturated group-containing monocarboxylic acid, such as (meth)acrylic acid, and then reacting the resulting reaction product with a polybasic acid anhydride;
(5) A carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting a compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule with a cyclic carbonate compound such as ethylene carbonate or propylene carbonate, reacting the reaction product obtained with an unsaturated group-containing monocarboxylic acid, and reacting the resulting reaction product with a polybasic acid anhydride;
(6) A photosensitive urethane resin having a terminal carboxyl group, which is obtained by reacting an acid anhydride with the terminal of a urethane resin obtained by polyaddition reaction of a diisocyanate compound, such as an aliphatic diisocyanate, a branched aliphatic diisocyanate, an alicyclic diisocyanate, or an aromatic diisocyanate, with a diol compound, such as a polycarbonate polyol, a polyether polyol, a polyester polyol, a polyolefin polyol, an acrylic polyol, a bisphenol A alkylene oxide adduct diol, or a compound having a phenolic hydroxyl group or an alcoholic hydroxyl group;
(7) A carboxyl group-containing photosensitive urethane resin having a terminal (meth)acrylation, which is obtained by adding a compound having one hydroxyl group and one or more (meth)acryloyl groups in the molecule, such as a hydroxyalkyl (meth)acrylate, during the synthesis of a carboxyl group-containing urethane resin by a polyaddition reaction between a diisocyanate, a carboxyl group-containing dialcohol compound such as dimethylolpropionic acid or dimethylolbutyric acid, and a diol compound;
(8) A carboxyl group-containing photosensitive urethane resin having terminal (meth)acrylation, which is obtained by adding a compound having one isocyanate group and one or more (meth)acryloyl groups in the molecule, such as an equimolar reactant of isophorone diisocyanate and pentaerythritol triacrylate, during the synthesis of a carboxyl group-containing urethane resin by polyaddition reaction of a diisocyanate, a carboxyl group-containing dialcohol compound, and a diol compound;
(9) A carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting a polyfunctional oxetane resin with a dicarboxylic acid such as adipic acid, phthalic acid, or hexahydrophthalic acid, and adding a dibasic acid anhydride to the resulting primary hydroxyl group to obtain a carboxyl group-containing polyester resin, to which a compound having one epoxy group and one or more (meth)acryloyl groups in one molecule, such as glycidyl (meth)acrylate or α-methylglycidyl (meth)acrylate, is further added.
(10) A carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by adding a compound having a cyclic ether group and a (meth)acryloyl group in one molecule to any one of the carboxyl group-containing photosensitive resins (1) to (9) described above.
(11) A carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting a compound having a cyclic ether group and a (meth)acryloyl group in one molecule, such as 3,4-epoxycyclohexyl methacrylate, with a carboxyl group-containing resin obtained by copolymerizing an unsaturated carboxylic acid such as (meth)acrylic acid with an unsaturated group-containing compound such as styrene, α-methylstyrene, a lower alkyl (meth)acrylate, or isobutylene. Note that (meth)acrylate here is a general term for acrylate, methacrylate, and mixtures thereof, and the same applies to other similar expressions hereinafter.
上記した光硬化性化合物の重量平均分子量は、樹脂骨格により異なるが、一般的に2,000~200,000であることが好ましい。重量平均分子量が2,000以上であることにより、タックフリー性能や解像度を向上させることができる。さらに塗膜表面の経時による状態変化が適度なものとなり、下地との密着性をより改善することができる。また、重量平均分子量が200,000以下であることにより、現像性や貯蔵安定性を向上させることができる。より好ましい重量平均分子量は、4,000~150,000であり、さらに好ましくは、5,000~100,000である。なお、重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法(ポリスチレン標準)により測定することができる。 The weight-average molecular weight of the photocurable compound described above varies depending on the resin skeleton, but is generally preferably 2,000 to 200,000. A weight-average molecular weight of 2,000 or more can improve tack-free performance and resolution. Furthermore, the change in state of the coating surface over time is moderated, and adhesion to the base can be further improved. Furthermore, a weight-average molecular weight of 200,000 or less can improve developability and storage stability. A more preferred weight-average molecular weight is 4,000 to 150,000, and even more preferably 5,000 to 100,000. The weight-average molecular weight can be measured by gel permeation chromatography (GPC) (polystyrene standard).
光硬化性化合物の配合量は、組成物中に後述する熱架橋材も含有する場合、固形分換算で、光硬化性化合物と熱架橋材の合計量を100質量部としたときに、50~90質量部であることが好ましい。光硬化性化合物の配合量を上記範囲内とすることで、より強度のある中空構造を形成することができる。また、塗膜表面の経時による状態変化が適度なものとなり、下地との密着性をより改善することができる。 When the composition also contains a thermal crosslinking agent, which will be described later, the amount of the photocurable compound is preferably 50 to 90 parts by mass, calculated as solid content, when the total amount of the photocurable compound and the thermal crosslinking agent is 100 parts by mass. By setting the amount of the photocurable compound within the above range, a stronger hollow structure can be formed. In addition, the change in state of the coating surface over time becomes appropriate, and adhesion to the base can be further improved.
[熱架橋材]
熱架橋材を加えることにより、感光性フィルムの耐熱性が向上することが期待できる。熱架橋材は、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。熱架橋材としては、公知のものをいずれも用いることができる。例えば、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体等のアミノ樹脂、イソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物、シクロカーボネート化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、エピスルフィド樹脂、ビスマレイミド、カルボジイミド樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイミド樹脂、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等のノボラック樹脂等の公知の熱硬化成分を使用できる。これらのなかでも、感光性組成物の硬化物と基板との密着性の観点から、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂が好ましく、エポキシ樹脂がより好ましい。
[Thermal cross-linking material]
By adding a thermal crosslinking agent, it is expected that the heat resistance of the photosensitive film will be improved. The thermal crosslinking agent can be used alone or in combination of two or more. Any known thermal crosslinking agent can be used. For example, known thermosetting components such as amino resins such as melamine resins, benzoguanamine resins, melamine derivatives, and benzoguanamine derivatives, isocyanate compounds, blocked isocyanate compounds, cyclocarbonate compounds, epoxy compounds, oxetane compounds, episulfide resins, bismaleimide, carbodiimide resins, melamine resins, urea resins, polyimide resins, and novolac resins such as phenol novolac and cresol novolac can be used. Among these, from the viewpoint of adhesion between the cured product of the photosensitive composition and the substrate, epoxy resins, melamine resins, and urea resins are preferred, and epoxy resins are more preferred.
熱架橋材の配合量は、組成物中に前述した光硬化性化合物も含有する場合、固形分換算で、光硬化性化合物と熱架橋材の合計量を100質量部としたときに、10~40質量部であることが好ましい。熱架橋材の配合量を上記範囲とすることで、より強度のある中空構造を形成することができる。また、熱架橋材の配合量を40質量部以下とすることで光硬化性化合物の割合が増えるため解像度がより向上する。 When the composition also contains the above-mentioned photocurable compound, the amount of the thermal crosslinking agent is preferably 10 to 40 parts by mass, calculated as solid content, when the total amount of the photocurable compound and the thermal crosslinking agent is 100 parts by mass. By setting the amount of the thermal crosslinking agent within the above range, a stronger hollow structure can be formed. In addition, by setting the amount of the thermal crosslinking agent to 40 parts by mass or less, the proportion of the photocurable compound increases, thereby further improving the resolution.
熱架橋材としてエポキシ樹脂等を使用する場合には、さらにエポキシ樹脂を硬化させるための硬化剤が含まれていてもよい。硬化剤としては、例えばアミン類、イミダゾール類、多官能フェノール類、酸無水物、イソシアネート類、およびこれらの官能基を含むポリマー類があり、必要に応じてこれらを複数用いても良い。 When an epoxy resin or the like is used as the thermal crosslinking agent, a curing agent for curing the epoxy resin may be further included. Examples of curing agents include amines, imidazoles, polyfunctional phenols, acid anhydrides, isocyanates, and polymers containing these functional groups, and multiple types of these may be used as necessary.
[光重合開始剤]
光重合開始剤としては、具体的には例えば、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;フェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フォスフィン酸エチル、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。
[Photopolymerization initiator]
Specific examples of the photopolymerization initiator include bis-(2,6-dichlorobenzoyl)phenylphosphine oxide, bis-(2,6-dichlorobenzoyl)-2,5-dimethylphenylphosphine oxide, bis-(2,6-dichlorobenzoyl)-4-propylphenylphosphine oxide, bis-(2,6-dichlorobenzoyl)-1-naphthylphosphine oxide, bis-(2,6-dimethoxybenzoyl)phenylphosphine oxide, bis-(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-triphenylphosphine oxide, and bis-(2,6-dimethoxybenzoyl)-1-naphthylphosphine oxide. bisacylphosphine oxides such as bis-(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,5-dimethylphenylphosphine oxide and bis-(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide; 2,6-dimethoxybenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,6-dichlorobenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphine acid methyl ester, 2-methylbenzoyldiphenylphosphine monoacylphosphine oxides such as phenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinate, isopropyl pivaloylphenylphosphinate, and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide; ethyl phenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinate, 1-hydroxy-cyclohexyl phenyl ketone, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-hydroxy-1-{4-[4-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl)-benzyl] benzoins such as benzoin, benzil, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin n-propyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzoin n-butyl ether; benzoin alkyl ethers; benzophenone, p-methylbenzophenone, Michler's ketone, methylbenzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, 4,4'-bichlorobenzophenone, 4,4'-biphenyl ... Benzophenones such as diethylaminobenzophenone; acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-1-propanone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1, 2-(dimethylamino)-2-[(4-methylphenyl)methyl)-1-[4 -(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone, N,N-dimethylaminoacetophenone and other acetophenones; thioxanthones such as thioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone and other thioxanthones; anthraquinone, chloroanthraquinone, 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-tert-butylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone anthraquinones such as acetophenone dimethyl ketal and benzyl dimethyl ketal; benzoic acid esters such as ethyl-4-dimethylaminobenzoate, 2-(dimethylamino)ethyl benzoate and p-dimethylbenzoic acid ethyl ester; 1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)-, 2-(O-benzoyloxime)], ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-, 1-( oxime esters such as bis(η5-2,4-cyclopentadien-1-yl)-bis(2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)phenyl)titanium and bis(cyclopentadienyl)-bis[2,6-difluoro-3-(2-(1-pyrrol-1-yl)ethyl)phenyl]titanium; phenyl disulfide 2-nitrofluorene, butyroin, anisoin ethyl ether, azobisisobutyronitrile, tetramethylthiuram disulfide, and the like.
光重合開始剤の配合量は、組成物中に前述した光硬化性化合物を含有する場合、光硬化性化合物100質量部に対して、固形分換算で、0.1~10質量部であることが好ましい。光重合開始剤の配合量を上記の範囲とすることで、より解像性が向上する。 When the composition contains the above-mentioned photocurable compound, the amount of the photopolymerization initiator is preferably 0.1 to 10 parts by mass, calculated as solid content, per 100 parts by mass of the photocurable compound. By setting the amount of the photopolymerization initiator in the above range, the resolution is further improved.
上記した光重合開始剤と併用して、光開始助剤または増感剤を用いてもよい。光開始助剤または増感剤としては、ベンゾイン化合物、アセトフェノン化合物、アントラキノン化合物、チオキサントン化合物、ケタール化合物、ベンゾフェノン化合物、3級アミン化合物、およびキサントン化合物などを挙げることができる。これらの化合物は、光重合開始剤として用いることができる場合もあるが、光重合開始剤と併用して用いることが好ましい。また、光開始助剤または増感剤は1種類を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 A photoinitiator assistant or sensitizer may be used in combination with the above-mentioned photopolymerization initiator. Examples of the photoinitiator assistant or sensitizer include benzoin compounds, acetophenone compounds, anthraquinone compounds, thioxanthone compounds, ketal compounds, benzophenone compounds, tertiary amine compounds, and xanthone compounds. These compounds may be used as photopolymerization initiators in some cases, but are preferably used in combination with a photopolymerization initiator. In addition, the photoinitiator assistant or sensitizer may be used alone or in combination of two or more types.
なお、これら光重合開始剤、光開始助剤、および増感剤は、特定の波長を吸収するため、場合によっては感度が低くなり、紫外線吸収剤として機能することがある。しかしながら、これらは組成物の感度を向上させることだけの目的に用いられるものではない。必要に応じて特定の波長の光を吸収させて、表面の光反応性を高め、露光、現像した際の形状の精度を向上させることができる。 Note that these photopolymerization initiators, photoinitiator assistants, and sensitizers absorb specific wavelengths, and therefore in some cases may have low sensitivity and function as ultraviolet absorbers. However, these are not used solely for the purpose of improving the sensitivity of the composition. If necessary, they can be made to absorb light of specific wavelengths, increasing the photoreactivity of the surface and improving the precision of the shape after exposure and development.
[フィラー]
感光性組成物にフィラーを配合することにより、塗膜の硬度や耐熱性等を上げることができるとともに、感光性フィルムの表面形態の経時的変化を調整することができる。このようなフィラーとしては、公知の無機または有機フィラーが使用できるが、無機フィラーであることが好ましい。無機フィラーとしては、硫酸バリウム、シリカ、マイカ、ハイドロタルサイト、タルク、金属酸化物、水酸化アルミ等の金属水酸化物等が挙げられる。これらのなかでも、シリカ、マイカが好ましい。シリカは球状シリカ、不定形シリカ等が挙げられる。
[Filler]
By blending a filler in the photosensitive composition, the hardness and heat resistance of the coating film can be increased, and the change in the surface morphology of the photosensitive film over time can be adjusted. As such a filler, a known inorganic or organic filler can be used, but an inorganic filler is preferable. Examples of inorganic fillers include barium sulfate, silica, mica, hydrotalcite, talc, metal oxides, and metal hydroxides such as aluminum hydroxide. Among these, silica and mica are preferable. Examples of silica include spherical silica and amorphous silica.
感光性組成物には、必要に応じて、上記した以外のその他の樹脂、熱ラジカル発生剤、重合禁止剤、接着助剤、有機溶剤などを加えてもよい。 If necessary, other resins than those mentioned above, thermal radical generators, polymerization inhibitors, adhesion aids, organic solvents, etc. may be added to the photosensitive composition.
例えば、その他の樹脂を配合することにより、耐熱性を向上させることができる。その他の樹脂としては、例えば、ポリイミド、ポリオキサゾールおよびそれらの前駆体、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等のノボラック樹脂、ポリアミドイミド、ポリアミド、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルホンなどが挙げられる。これらは1種類を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 For example, by blending other resins, it is possible to improve heat resistance. Examples of other resins include polyimide, polyoxazole and their precursors, novolac resins such as phenol novolac and cresol novolac, polyamideimide, polyamide, phenoxy resin, polyethersulfone, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
また、ポリイミド樹脂はアルカリ可溶性としてもよい。具体的には、イミド基の他にカルボキシル基や酸無水物基などのアルカリ可溶性基を有するものである。アルカリ可溶基の導入には公知慣用の手法を用いることができる。例えば、カルボン酸無水物成分とアミン成分およびイソシアネート成分のいずれか少なくとも1種とを反応させて得られる樹脂が挙げられる。イミド化は熱イミド化で行っても、化学イミド化で行ってもよく、またこれらを併用して製造することができる。 The polyimide resin may also be made alkali-soluble. Specifically, it has alkali-soluble groups such as carboxyl groups and acid anhydride groups in addition to imide groups. Conventional methods can be used to introduce alkali-soluble groups. For example, a resin obtained by reacting a carboxylic anhydride component with at least one of an amine component and an isocyanate component can be used. Imidization can be performed by thermal imidization or chemical imidization, or these can be used in combination to produce the resin.
また、熱ラジカル発生剤を配合することにより、光硬化性化合物を低温にて短時間で硬化させることができる。熱ラジカル発生剤としては、例えば、パーオキサイド、アゾ化合物等が挙げられる。 In addition, by adding a thermal radical generator, the photocurable compound can be cured at a low temperature in a short time. Examples of thermal radical generators include peroxides and azo compounds.
重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、t-ブチルカテコール、フェノチアジンなどが挙げられる。また、接着助剤としては、例えば、γ-グリシドキシシラン、アミノシラン、γ-ウレイドシラン等のシランカップリング剤などが挙げられる。 Polymerization inhibitors include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, t-butylcatechol, and phenothiazine. Adhesion aids include silane coupling agents such as gamma-glycidoxysilane, aminosilane, and gamma-ureidosilane.
感光性フィルムは、支持フィルムの一方の面に、上記した感光性組成物を塗布し、乾燥させて形成することができる。感光性組成物の塗布性を考慮して、感光性組成物を有機溶剤で希釈して適切な粘度に調整し、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、バーコーター、ロールコーター、コンマコーター、スリットダイコーター、スピンコーター等で支持フィルムの一方の面に均一な厚さに塗布し、乾燥により有機溶剤を揮発させて、タックフリーの塗膜を得ることができる。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、0.5~500μmの範囲で適宜選択される。中空構造の壁部や蓋部を形成する材料として使用する観点からは、1~300μmの範囲であることが好ましい。 The photosensitive film can be formed by applying the above-mentioned photosensitive composition to one side of a support film and drying it. Taking into consideration the coatability of the photosensitive composition, the photosensitive composition is diluted with an organic solvent to adjust the viscosity to an appropriate level, and then coated to a uniform thickness on one side of the support film using a comma coater, blade coater, lip coater, rod coater, squeeze coater, reverse coater, transfer roll coater, gravure coater, spray coater, bar coater, roll coater, comma coater, slit die coater, spin coater, or the like, and the organic solvent is evaporated by drying to obtain a tack-free coating film. There is no particular restriction on the coating film thickness, but the thickness after drying is generally appropriately selected in the range of 0.5 to 500 μm. From the viewpoint of using the composition as a material for forming the walls and lids of a hollow structure, it is preferable that the thickness be in the range of 1 to 300 μm.
使用できる有機溶剤としては、特に制限はないが、例えば、ケトン類、芳香族炭化水素類、グリコールエーテル類、グリコールエーテルアセテート類、エステル類、アルコール類、脂肪族炭化水素、石油系溶剤などが挙げることができる。より具体的には、メチルエチルケトン(MEK)、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、トリエチレングリコールモノエ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、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールブチルエーテルアセテートなどのエステル類;エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素;石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤、その他N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトンなどである。このような有機溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上の混合物として用いてもよい。 The organic solvents that can be used are not particularly limited, but examples include ketones, aromatic hydrocarbons, glycol ethers, glycol ether acetates, esters, alcohols, aliphatic hydrocarbons, petroleum-based solvents, etc. More specifically, ketones such as methyl ethyl ketone (MEK) and cyclohexanone; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and tetramethylbenzene; glycol ethers such as cellosolve, methyl cellosolve, butyl cellosolve, carbitol, methyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, and triethylene glycol monoethyl ether; ethyl acetate, butyl acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, and dipropylene glycol. Esters such as methyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, and propylene glycol butyl ether acetate; alcohols such as ethanol, propanol, ethylene glycol, and propylene glycol; aliphatic hydrocarbons such as octane and decane; petroleum solvents such as petroleum ether, petroleum naphtha, hydrogenated petroleum naphtha, and solvent naphtha; and others such as N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, and γ-butyrolactone. Such organic solvents may be used alone or as a mixture of two or more.
有機溶剤の揮発乾燥は、熱風循環式乾燥炉、IR炉、ホットプレート、コンベクションオーブンなど(蒸気による空気加熱方式の熱源を備えたものを用い乾燥機内の熱風を向流接触せしめる方法およびノズルより支持体に吹き付ける方式)を用いて行うことができる。揮発乾燥条件としては、温度は60~120℃、時間は1~60分の範囲で適宜選択される。 The organic solvent can be evaporated and dried using a hot air circulation drying oven, IR oven, hot plate, convection oven, etc. (a method using a heat source of air heating method using steam to bring hot air in the dryer into countercurrent contact, or a method spraying it onto the support from a nozzle). The evaporation drying conditions are appropriately selected from the range of 60 to 120°C for a temperature of 1 to 60 minutes.
[保護フィルム]
本発明による感光性フィルム積層体は、上記した感光性フィルムの表面に塵等が付着するのを防止するとともに取扱性を向上させる目的で、さらには、感光性フィルム表面の算術平均表面粗さRaを調整する目的で、感光性フィルムの支持フィルムとは反対の面に保護フィルムが設けられている。
[Protective film]
In the photosensitive film laminate of the present invention, a protective film is provided on the side of the photosensitive film opposite the support film for the purposes of preventing adhesion of dust and the like to the surface of the above-mentioned photosensitive film and improving handleability, and further for the purposes of adjusting the arithmetic mean surface roughness Ra of the photosensitive film surface.
保護フィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、表面処理した紙等を用いることができるが、特にポリプロピレンフィルムであることが好ましい。また、保護フィルムと感光性フィルムとの接着力が、感光性フィルムとの接着力よりも小さくなるような材料を選定することが好ましい。また、感光性フィルム積層体の使用時に、保護フィルムを剥離し易くするため、保護フィルムの感光性フィルムと接する面に上記したような離型処理を施してもよい。 As the protective film, for example, polyester film, polyethylene film, polytetrafluoroethylene film, polypropylene film, surface-treated paper, etc. can be used, but polypropylene film is particularly preferable. It is also preferable to select a material such that the adhesive strength between the protective film and the photosensitive film is smaller than the adhesive strength between the protective film and the photosensitive film. In addition, in order to make it easier to peel off the protective film when using the photosensitive film laminate, the surface of the protective film that comes into contact with the photosensitive film may be subjected to the above-mentioned release treatment.
保護フィルムの厚さは、特に制限されるものではないが概ね10~200μmの範囲で用途に応じて適宜選択される。 The thickness of the protective film is not particularly limited, but is generally selected from the range of 10 to 200 μm depending on the application.
本発明において、感光性フィルムと接する面側の保護フィルム表面の算術平均表面粗さRa´が0.10μm以上であるような保護フィルムを用いることが好ましい。また、感光性フィルムと接する面側の保護フィルム表面の算術平均表面粗さRy´が1.00μm以上であるような保護フィルムを使用することがより好ましい。このような表面形態を有する保護フィルムを使用することにより、0.10μm以上の算術平均表面粗さRaを有する感光性フィルムを形成しやすくなり、さらには1.00μm以上の算術平均表面粗さRyを有する感光性フィルムを形成しやすくなる。保護フィルムの算術平均表面粗さRa´は、0.15μm以上であることがより好ましく、0.20μm以上であることがさらに好ましい。また上限を設ける場合、1.00μm以下であることが好ましく、0.80μm以下であることがより好ましく、0.60μm以下であることがより好ましい。 In the present invention, it is preferable to use a protective film having an arithmetic mean surface roughness Ra' of 0.10 μm or more on the surface side of the protective film that contacts the photosensitive film. It is more preferable to use a protective film having an arithmetic mean surface roughness Ry' of 1.00 μm or more on the surface side of the protective film that contacts the photosensitive film. By using a protective film having such a surface form, it becomes easier to form a photosensitive film having an arithmetic mean surface roughness Ra of 0.10 μm or more, and even easier to form a photosensitive film having an arithmetic mean surface roughness Ry of 1.00 μm or more. The arithmetic mean surface roughness Ra' of the protective film is more preferably 0.15 μm or more, and even more preferably 0.20 μm or more. When an upper limit is set, it is preferably 1.00 μm or less, more preferably 0.80 μm or less, and even more preferably 0.60 μm or less.
また、感光性フィルムと接する面側の保護フィルムの最大高さRy´は、1.20μm以上であることがより好ましく、1.40μm以上であることがさらに好ましい。また上限を設ける場合、5.00μm以下であることが好ましく、4.00μm以下であることがより好ましく、3.00μm以下であることがさらに好ましい。ここで、算術平均表面粗さRa´および最大高さRy´のそれぞれ意味するところやその具体的な測定方法については、前述した[感光性フィルム]で説明するところである。なお、保護フィルムの算術平均表面粗さRa´と感光性フィルムの算術平均表面粗さRa、保護フィルムの最大高さRy´と感光性フィルムの最大高さRyはそれぞれ必ずしも一致するものではないが、適宜調整することにより、感光性フィルムの算術平均表面粗さRaおよび最大高さRyを、上述したような特定の範囲内とすることができる。 The maximum height Ry' of the protective film on the surface side in contact with the photosensitive film is more preferably 1.20 μm or more, and even more preferably 1.40 μm or more. When an upper limit is set, it is preferably 5.00 μm or less, more preferably 4.00 μm or less, and even more preferably 3.00 μm or less. Here, the meanings of the arithmetic mean surface roughness Ra' and the maximum height Ry' and the specific measurement methods thereof are explained in the above-mentioned [Photosensitive film]. Note that the arithmetic mean surface roughness Ra' of the protective film and the arithmetic mean surface roughness Ra of the photosensitive film, and the maximum height Ry' of the protective film and the maximum height Ry of the photosensitive film do not necessarily coincide with each other, but by appropriate adjustment, the arithmetic mean surface roughness Ra and the maximum height Ry of the photosensitive film can be set within the specific range as described above.
上記したような算術平均表面粗さRa´および最大高さRy´を有する保護フィルムの調整方法としては特に限定されるものではなく、例えば、保護フィルムの樹脂中にフィラーを添加する場合に、フィラーの粒径や添加量を調整することが挙げられるが、保護フィルム表面をブラスト処理したり、あるいはヘアライン加工、マットコーティング、またはケミカルエッチング等により、表面を所定の形態にすることができる。 The method of adjusting a protective film having the above-mentioned arithmetic mean surface roughness Ra' and maximum height Ry' is not particularly limited. For example, when a filler is added to the resin of the protective film, the particle size or amount of the filler added can be adjusted. However, the surface of the protective film can be shaped to a desired form by blasting the surface, or by subjecting the surface to hairline processing, matte coating, chemical etching, or the like.
<硬化物>
本発明の感光性フィルム積層体を用いて硬化物が形成される。かかる硬化物の一例として、壁部と蓋部とを備えた中空構造体を、本発明の感光性フィルム積層体を用いて形成する方法について説明する。
<Cured Product>
A cured product is formed using the photosensitive film laminate of the present invention. As an example of such a cured product, a method for forming a hollow structure having a wall portion and a lid portion using the photosensitive film laminate of the present invention will be described.
[壁部の形成方法]
まず、感光性フィルム積層体を用いて壁部を形成する。具体的には、感光性フィルム積層体から保護フィルムを剥離して、感光性フィルムを基板等の被着体上に積層する積層工程と、感光性フィルムの所定部分にマスクを介して光照射して露光部を光硬化させる露光工程と、感光性フィルムの光硬化した以外の箇所を現像液を用いて除去する現像工程と、感光性フィルムの光硬化した箇所を光ないし熱により硬化させて硬化物を形成する本硬化工程とを経て、所望の壁部を形成することができる。以下、各工程について説明する。
[Method of forming wall portion]
First, a wall portion is formed using a photosensitive film laminate. Specifically, a desired wall portion can be formed through a lamination process in which a protective film is peeled off from the photosensitive film laminate and the photosensitive film is laminated on an adherend such as a substrate, an exposure process in which a predetermined portion of the photosensitive film is irradiated with light through a mask to photocure the exposed portion, a development process in which a developer is used to remove the portion of the photosensitive film other than the photocure portion, and a main curing process in which the photocure portion of the photosensitive film is cured by light or heat to form a cured product. Each process will be described below.
積層工程においては、感光性フィルム積層体から保護フィルムを剥離し、露出した感光性フィルム面側を基板上に積層する。積層は、熱圧着による接着等により行うことができる。被着体である基板としては、例えば、シリコンウェハ、ガラス基板、セラミックス基板、アルミニウムベース基板、ステンレス基板、ガラエポ基板、ポリエステル基板、ポリイミド基板等が挙げられる。熱圧着の方法としては、熱プレス処理、ロールラミネート処理、真空ロールラミネート、真空プレス処理、ダイヤフラム式真空ラミネートなどが挙げられる。熱圧着温度は、基板への密着性、埋め込み性の点、および熱圧着時での感光性組成物の硬化が進まずに良好な解像性を維持する観点から20~150℃であることが好ましく、35~100℃であることがより好ましく、40~85℃であることがさらに好ましい。また、ラミネート圧は0.005~10MPaであることが好ましく、より好ましくは0.005~3MPaである。 In the lamination process, the protective film is peeled off from the photosensitive film laminate, and the exposed photosensitive film surface is laminated on the substrate. The lamination can be performed by adhesion by thermocompression or the like. Examples of the substrate that is the adherend include a silicon wafer, a glass substrate, a ceramic substrate, an aluminum-based substrate, a stainless steel substrate, a glass epoxy substrate, a polyester substrate, and a polyimide substrate. Methods of thermocompression include heat pressing, roll lamination, vacuum roll lamination, vacuum pressing, and diaphragm vacuum lamination. The thermocompression temperature is preferably 20 to 150°C, more preferably 35 to 100°C, and even more preferably 40 to 85°C, from the viewpoints of adhesion to the substrate, embeddability, and maintaining good resolution without curing of the photosensitive composition during thermocompression. The lamination pressure is preferably 0.005 to 10 MPa, and more preferably 0.005 to 3 MPa.
次に、露光工程を実施する。露光としては、ネガ型とポジ型とがあるが、ネガ型が好ましい。ネガ型の場合、基板上に積層した感光性フィルム積層体に、壁部の形状となるような所望パターンを有するネガマスクを介して光照射し、感光性フィルムの露光部を光硬化させる。ここで、露光に用いられる活性光線としては、紫外線、可視光線、電子線、X線等が挙げられる。これらの中でも特に、紫外線、可視光線が好ましい。また、フォトマスクを介して、超高圧水銀灯のi線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)を用いるマスク露光が好ましい。また、波長405nmのレーザーを用いて感光性フィルムにマスクレスで直描する方法も挙げられる。本工程では、感光性フィルム積層体を構成する支持フィルムは、露光前に剥離してもよいし、露光後に剥離してもよい。また、露光前に、支持フィルムを剥離して、または、剥離せずに、オーブンまたはホットプレートを用いて、40℃~150℃の温度で5秒~60分間の加熱処理を施してもよい。また、露光後に、支持フィルムを剥離して、または、剥離せずに、オーブンまたはホットプレートを用いて、40~150℃の温度で5秒~60分間の加熱処理を施してもよい。 Next, an exposure process is carried out. There are negative and positive types of exposure, but the negative type is preferred. In the case of the negative type, the photosensitive film laminate laminated on the substrate is irradiated with light through a negative mask having a desired pattern that will become the shape of the wall portion, and the exposed portion of the photosensitive film is photocured. Here, examples of active light used for exposure include ultraviolet light, visible light, electron beams, X-rays, etc. Among these, ultraviolet light and visible light are particularly preferred. In addition, mask exposure using the i-line (365 nm), h-line (405 nm), and g-line (436 nm) of an ultra-high pressure mercury lamp through a photomask is preferred. In addition, a method of directly drawing the photosensitive film without a mask using a laser with a wavelength of 405 nm can also be mentioned. In this process, the support film constituting the photosensitive film laminate may be peeled off before exposure or after exposure. In addition, before exposure, the support film may be peeled off or not peeled off, and a heat treatment may be performed at a temperature of 40 ° C to 150 ° C for 5 seconds to 60 minutes using an oven or a hot plate at a temperature of 40 ° C to 150 ° C. After exposure, the support film may be peeled off or not, and the film may be heat-treated in an oven or on a hot plate at a temperature of 40 to 150°C for 5 seconds to 60 minutes.
次に、感光性フィルムの光硬化した以外の箇所(未露光部)を有機溶剤系またはアルカリ水溶液系の現像液を用いて除去することにより壁部のパターンを形成する。 Next, the areas of the photosensitive film that have not been photocured (unexposed areas) are removed using an organic solvent-based or alkaline aqueous solution-based developer to form a wall pattern.
現像液としては、N-メチルピロリドン、エタノール、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、γ―ブチロラクトン、トリエチレングリコールジメチルエーテル、メチルアミルケトン(2-ヘプタノン)、酢酸ブチル等の有機溶剤を使用することができる。また、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)などのアルカリ水溶液を使用することができる。これらの中でも、現像速度の点から、溶剤現像である場合、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートを用いることが好ましい。 一方、アルカリ現像である場合、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)であることが好ましい。 As the developer, organic solvents such as N-methylpyrrolidone, ethanol, cyclohexanone, cyclopentanone, propylene glycol methyl ether acetate, γ-butyrolactone, triethylene glycol dimethyl ether, methyl amyl ketone (2-heptanone), and butyl acetate can be used. In addition, alkaline aqueous solutions such as sodium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate, ammonia, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, and tetramethylammonium hydroxide (TMAH) can be used. Among these, in terms of development speed, it is preferable to use propylene glycol methyl ether acetate in the case of solvent development. On the other hand, in the case of alkaline development, sodium carbonate, sodium hydroxide, and tetramethylammonium hydroxide (TMAH) are preferable.
現像方法としては、感光性フィルムへ現像液をスプレーする、現像液に浸漬する、あるいは浸漬しながら超音波をかけるなどが挙げられる。 Development methods include spraying the photosensitive film with developer, immersing the film in developer, or exposing the film to ultrasound while immersed.
また、現像後、必要に応じて、水や、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコールや、n-ブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテルアセテート等でリンスすることが好ましい。リンス方法としては、感光性フィルム面へ現像液をスプレーする、現像液に浸漬する、あるいは浸漬しながら超音波をかけるなどが挙げられる。 After development, it is preferable to rinse the photosensitive film with water, alcohol such as methanol, ethanol, or isopropyl alcohol, or n-butyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether acetate, etc., as necessary. Rinsing methods include spraying the developer onto the photosensitive film surface, immersing the film in the developer, or applying ultrasonic waves while immersing the film in the developer.
次いで、感光性フィルムの光硬化した箇所(露光部)を光ないし熱により硬化させて壁部を形成する。現像後の硬化(キュア)は、熱により硬化させる場合には、温度を選択して段階的に昇温しながら1~2時間実施することが好ましい。熱硬化の温度は120~400℃、時間は60~120分の範囲で適宜選択される。温度は一定温度に固定でも段階的な昇温であってもよい。硬化の際は、窒素、アルゴンなどの不活性気体中で加熱処理することが好ましい。最終加熱温度は150~350℃であることが好ましい。また、熱硬化の前後あるいは熱硬化に代えて光硬化を行ってもよい。 Next, the photocured portions (exposed portions) of the photosensitive film are cured by light or heat to form walls. When curing after development is performed by heat, it is preferable to select a temperature and gradually increase the temperature for 1 to 2 hours. The heat curing temperature is appropriately selected from the range of 120 to 400°C, and the time is appropriately selected from the range of 60 to 120 minutes. The temperature may be fixed at a constant temperature or may be increased in stages. When curing, it is preferable to heat the film in an inert gas such as nitrogen or argon. The final heating temperature is preferably 150 to 350°C. Photocuring may be performed before or after heat curing, or instead of heat curing.
壁部を形成するための感光性フィルムの膜厚は1~3,000μmが好ましく、5~1,000μmがより好ましく、10~500μmがさらに好ましく、20~200μmが特に好ましく、20~100μmが最も好ましい。感光性フィルムの厚さが1μm以上であれば、壁部の形状を維持しやすく、モールド時の高温高圧条件下でも大きな変形が起こりにくい。また、厚さが3,000μm以下の厚さであれば、露光時の感光性フィルムの光透過性が阻害されにくい。なお、感光性フィルムを重ね合わせる積層工程を繰り返すことで、壁部の厚みを増してもよい。また、硬化工程を経て形成される壁部の最終的な膜厚も1~3,000μmが好ましく、5~500μmがより好ましく、10~200μmがさらに好ましい。 The thickness of the photosensitive film for forming the wall is preferably 1 to 3,000 μm, more preferably 5 to 1,000 μm, even more preferably 10 to 500 μm, particularly preferably 20 to 200 μm, and most preferably 20 to 100 μm. If the thickness of the photosensitive film is 1 μm or more, the shape of the wall is easily maintained, and large deformation is unlikely to occur even under high temperature and high pressure conditions during molding. Furthermore, if the thickness is 3,000 μm or less, the light transmittance of the photosensitive film during exposure is unlikely to be hindered. The thickness of the wall may be increased by repeating the lamination process of overlapping the photosensitive film. Furthermore, the final thickness of the wall formed through the curing process is also preferably 1 to 3,000 μm, more preferably 5 to 500 μm, and even more preferably 10 to 200 μm.
[蓋部の形成]
上述した形成方法により形成される感光性フィルムの硬化物からなる壁部は、十分な膜厚を有しており、セラミック基板、Si基板、ガラス基板、金属基板などを壁部の上端に蓋として被せることで、中空構造を形成することもできるが、感光性フィルム積層体を用いて蓋部を形成してもよい。以下、感光性フィルム積層体を用いて蓋部を形成する方法について説明する。
[Formation of the lid]
The wall portion made of the cured product of the photosensitive film formed by the above-mentioned forming method has a sufficient film thickness, and a hollow structure can be formed by covering the upper end of the wall portion with a ceramic substrate, a Si substrate, a glass substrate, a metal substrate, etc. as a lid, but the lid portion may be formed using a photosensitive film laminate. The method of forming the lid portion using a photosensitive film laminate will be described below.
上記のようにして形成した壁部の上端に、保護フィルムを剥離した感光性フィルム積層体を積層し、露光、および必要に応じて現像を行い、光硬化した感光性フィルムを硬化させることにより蓋部を形成し、中空構造体することができる。感光性フィルム積層体を用いて蓋部を形成する際は、必ずしも現像工程を経る必要はないが、例えば、複数の中空構造デバイスを同時に一括で製造する際に、中空デバイスの蓋部に相当する大きさだけをマスクを通して露光した後、その周辺の未露光部分を現像することによって、個片に分割することができる。 A photosensitive film laminate from which the protective film has been peeled off is laminated on the upper end of the wall portion formed as described above, exposed to light, and developed as necessary, to harden the photocured photosensitive film to form a lid portion, thereby forming a hollow structure. When forming a lid portion using a photosensitive film laminate, it is not necessarily necessary to go through a development process, but for example, when manufacturing multiple hollow structure devices simultaneously in a batch, it is possible to expose only the size equivalent to the lid portion of the hollow device through a mask, and then develop the unexposed portion around it to separate it into individual pieces.
感光性フィルム積層体の積層、露光、現像および硬化は、上述した壁部の形成と同様に行うことができる。ここで、壁部と蓋部を形成する積層体の積層時の接着は、熱圧着により行うことができる。熱圧着方法としては、例えば、熱プレス処理、ロールラミネート処理、真空ロールラミネート、真空プレス処理、ダイヤフラム式真空ラミネートなどが挙げられるが、なかでもロールラミネート処理が好ましい。熱圧着温度は、被着体への密着性、埋め込み性の観点から20℃以上が好ましい。また、熱圧着時に、感光性樹脂成分の硬化が進み、露光、現像におけるパターン形成の解像度が悪化することを防ぐ観点から、熱圧着温度は150℃以下が好ましい。すなわち、熱圧着温度は、基板への密着性、埋め込み性の点、および熱圧着時での感光性組成物の硬化が進まずに良好な解像性を維持する観点から20~150℃であることが好ましく、35~100℃であることがより好ましく、40~85℃であることがさらに好ましい。また、ラミネート圧は0.005~10MPaであることが好ましく、より好ましくは0.005~3MPaである。 The lamination, exposure, development and curing of the photosensitive film laminate can be performed in the same manner as in the formation of the wall portion described above. Here, the adhesion during lamination of the laminate forming the wall portion and the lid portion can be performed by thermocompression. Examples of thermocompression methods include heat pressing, roll lamination, vacuum roll lamination, vacuum pressing, and diaphragm type vacuum lamination, among which roll lamination is preferred. The thermocompression temperature is preferably 20°C or higher from the viewpoint of adhesion to the adherend and embeddability. In addition, from the viewpoint of preventing the photosensitive resin component from curing during thermocompression, which advances the resolution of the pattern formation during exposure and development, the thermocompression temperature is preferably 150°C or lower. That is, the thermocompression temperature is preferably 20 to 150°C from the viewpoint of adhesion to the substrate, embeddability, and from the viewpoint of maintaining good resolution without the curing of the photosensitive composition during thermocompression, 35 to 100°C is more preferred, and 40 to 85°C is even more preferred. Additionally, the lamination pressure is preferably 0.005 to 10 MPa, and more preferably 0.005 to 3 MPa.
感光性フィルム積層体を構成する支持フィルムは、露光前に剥離してもよいし、露光後に剥離してもよいし、感光性フィルムの硬化後に剥離してもよいが、蓋部となる感光性フィルムの硬化物を壁部のみで支える状態となることより、安定性の観点から露光後の剥離や硬化後の剥離が好ましい。また、露光前に、支持フィルムを剥離して、または、剥離せずに、オーブンまたはホットプレートを用いて、40~150℃の温度で5秒~60分の加熱処理を施してもよい。また、露光後に、支持フィルムを剥離して、または、剥離せずに、オーブンまたはホットプレートを用いて、40~150℃の温度で5秒~60分の加熱処理を施してもよい。さらに現像や硬化については、壁部および蓋部一括で行ってもよい。蓋部を形成する硬化膜の引張弾性率は、2.0GPa以上であることが好ましい。 The support film constituting the photosensitive film laminate may be peeled off before exposure, after exposure, or after the photosensitive film is cured. However, peeling after exposure or peeling after curing is preferred from the viewpoint of stability, since the cured photosensitive film that becomes the lid is supported only by the wall. Also, before exposure, the support film may be peeled off or not, and a heat treatment may be performed for 5 seconds to 60 minutes at a temperature of 40 to 150°C using an oven or a hot plate. Also, after exposure, the support film may be peeled off or not, and a heat treatment may be performed for 5 seconds to 60 minutes at a temperature of 40 to 150°C using an oven or a hot plate. Furthermore, development and curing may be performed on the wall and lid at the same time. The tensile modulus of elasticity of the cured film that forms the lid is preferably 2.0 GPa or more.
蓋部を形成するための感光性フィルムの膜厚は1~3,000μmが好ましく、5~1,000μmがより好ましく、10~500μmがさらに好ましく、20~200μmが特に好ましく、20~100μmが最も好ましい。硬化工程を経て形成される蓋部の最終的な膜厚は、10μm~3,000μmが好ましい。蓋部の厚さが、10μm以上であれば、中空構造の形状を維持しやすく、モールド時の高温高圧条件下でも大きな変形が起こりにくい。また、3,000μm以下の厚さであれば、露光時の感光性フィルムの光透過性が阻害されにくい。なお、感光性フィルムを重ね合わせる積層工程を繰り返すことで、蓋部の厚みを増してもよい。 The thickness of the photosensitive film for forming the lid is preferably 1 to 3,000 μm, more preferably 5 to 1,000 μm, even more preferably 10 to 500 μm, particularly preferably 20 to 200 μm, and most preferably 20 to 100 μm. The final thickness of the lid formed through the curing process is preferably 10 μm to 3,000 μm. If the thickness of the lid is 10 μm or more, the shape of the hollow structure is easily maintained, and large deformation is unlikely to occur even under high temperature and high pressure conditions during molding. Furthermore, if the thickness is 3,000 μm or less, the light transmittance of the photosensitive film during exposure is unlikely to be impaired. The thickness of the lid may be increased by repeating the lamination process of overlapping the photosensitive films.
なお、本発明においては、壁部は本発明の感光性フィルム積層体を用いないで形成し、蓋部のみを本発明の感光性フィルム積層体を用いて形成することもできるが、壁部のパターンおよび蓋部の双方が本発明の感光性フィルム積層体を用いると、両者間の接着性がより優れるとともに、中空構造の近接部におけるめっき等の剥がれを抑制することができる。 In the present invention, the walls can be formed without using the photosensitive film laminate of the present invention, and only the lid can be formed using the photosensitive film laminate of the present invention. However, if both the wall pattern and the lid are made of the photosensitive film laminate of the present invention, the adhesion between the two is superior and peeling of plating, etc. in the vicinity of the hollow structure can be suppressed.
本発明によれば、SAWフィルタ等の中空構造を有する電子部品において、壁部や蓋部を本発明の感光性フィルム積層体を用いて形成することにより、中空構造の近接部におけるめっき等の剥がれを抑制することができる。また、中空構造内は壁部および蓋部によって防湿され、かつ、高温においても中空構造が保持されるため、SAWフィルタ、CMOS・CCDセンサー、MEMS等の中空構造を必要とする電子部品に適用可能であり、電子部品の小型化、低背化、高機能化に有用である。本発明の感光性フィルム積層体は、特にSAWフィルタの中空構造の壁部または蓋部形成用として適しており、中空構造の近接部におけるめっき等の剥がれを抑制した信頼性の高い電子部品が得られるという点で特に適している。 また、本発明はソルダーレジストやめっきレジスト、エッチングレジスト、層間絶縁材等のプリント配線板用途としても用いてもよい。 According to the present invention, in electronic components having a hollow structure such as SAW filters, the walls and lids are formed using the photosensitive film laminate of the present invention, thereby preventing peeling of plating and the like in the vicinity of the hollow structure. In addition, the inside of the hollow structure is moisture-proofed by the walls and lids, and the hollow structure is maintained even at high temperatures, so that it is applicable to electronic components that require a hollow structure such as SAW filters, CMOS/CCD sensors, and MEMS, and is useful for miniaturizing, reducing the height, and improving the functionality of electronic components. The photosensitive film laminate of the present invention is particularly suitable for forming the walls or lids of the hollow structure of SAW filters, and is particularly suitable in that it can provide highly reliable electronic components in which peeling of plating and the like in the vicinity of the hollow structure is prevented. In addition, the present invention may also be used for printed wiring board applications such as solder resist, plating resist, etching resist, and interlayer insulating material.
<SAWフィルタおよびその製造方法>
本発明の感光性フィルム積層体を用いて、壁部および蓋部を有する中空構造体を形成する方法について説明したが、中空構造を有する電子部品の一例として、表面弾性波(SAW)フィルタおよびその製造方法について、以下説明する。
<SAW Filter and Its Manufacturing Method>
A method for forming a hollow structure having walls and a lid using the photosensitive film laminate of the present invention has been described. As an example of an electronic component having a hollow structure, a surface acoustic wave (SAW) filter and a method for manufacturing the same will be described below.
まず、櫛型電極が形成された基板上に、本発明の感光性フィルム積層体から保護フィルムを剥離して感光性フィルム面を積層する。感光性フィルム積層体の積層は、上述した壁部の形成方法で記載した方法と同様の方法を用いることができる。 First, the protective film is peeled off from the photosensitive film laminate of the present invention, and the photosensitive film surface is laminated on a substrate on which a comb-shaped electrode is formed. The photosensitive film laminate can be laminated using a method similar to that described in the method for forming the wall portion described above.
次に、感光性フィルム積層体を積層した後、必要に応じて所望のパターンを有するネガマスクを介して感光性フィルムの所定部分に光照射し、露光部を光硬化する。露光は、上述した壁部の形成方法で記載した方法と同様の方法を用いることができる。 Next, after laminating the photosensitive film laminate, a predetermined portion of the photosensitive film is irradiated with light through a negative mask having a desired pattern as necessary, and the exposed portion is photocured. The exposure can be performed using a method similar to that described in the method for forming the wall portion described above.
続いて、感光性フィルムの露光部以外の箇所、すなわち、未露光部を現像液を用いて除去することにより所望パターンを形成した後、感光性フィルムの露光部を光ないし熱により硬化させ、硬化物からなる壁部を形成する。なお、露光、現像、硬化の各工程は、上述した壁部の形成方法と同様の方法を用いることができる。 Next, the desired pattern is formed by removing the non-exposed areas of the photosensitive film using a developer, and then the exposed areas of the photosensitive film are cured with light or heat to form walls made of a cured product. Note that the steps of exposure, development, and curing can be performed using the same methods as those for forming the walls described above.
なお、後述するように本発明の感光性フィルム積層体をSAWフィルタの中空構造の蓋部の形成に用いる場合は、壁部は本発明の感光性フィルム積層体を用いる方法以外の方法で形成されていてもよい。 As described below, when the photosensitive film laminate of the present invention is used to form a lid portion of a hollow structure of a SAW filter, the wall portion may be formed by a method other than the method using the photosensitive film laminate of the present invention.
上記のようにして形成した壁部の上端に、蓋部を設けて中空構造を形成する。ここで、蓋部は、本発明の感光性フィルム積層体から保護フィルムを剥離し、感光性フィルム面を、壁部の上端に貼り付けてから、露光、現像、硬化して蓋部を形成することができる。蓋部と壁部との接着は、例えば、ロールラミネーターを用いた熱圧着による接着等により行うことができる。 A lid is provided on the upper end of the wall portion formed as described above to form a hollow structure. Here, the lid portion can be formed by peeling off the protective film from the photosensitive film laminate of the present invention, attaching the photosensitive film surface to the upper end of the wall portion, and then exposing, developing, and curing the lid portion. The lid portion and the wall portion can be bonded together, for example, by thermocompression bonding using a roll laminator.
なお、蓋部は、本発明の感光性フィルム積層体以外の材料、例えば、公知の永久レジストやセラミック等の封止用基板等で構成されたものであってもよい。ただし、蓋部は、耐湿熱性に優れ、且つ、吸水率の低い材料で構成されていることが好ましい。この場合は少なくとも、本発明の感光性フィルム積層体を用いて形成された壁部を、SAWフィルタの中空構造形成用の壁部として用いる。 The lid may be made of a material other than the photosensitive film laminate of the present invention, such as a known permanent resist or a sealing substrate such as ceramic. However, it is preferable that the lid is made of a material that has excellent resistance to moist heat and low water absorption. In this case, at least the wall formed using the photosensitive film laminate of the present invention is used as the wall for forming the hollow structure of the SAW filter.
上記のようにして壁部および蓋部の形成を行った後、電極と基板の内部および電極の反対側表面に配線されている導体との電気的接続を行うために、めっきの形成および金属ボールの搭載等が行われてもよい。 After the walls and lid are formed as described above, plating may be formed and metal balls may be mounted, etc., to establish electrical connections between the electrodes and the conductors wired inside the substrate and on the opposite surface of the electrodes.
壁部の形成時において、壁部内部には内部導体を形成するための穴が露光、現像により形成されていてもよい。その後、支持フィルム上に積層された感光性フィルムを前記壁部に積層して、マスクを介して露光を行う。マスクは、内部導体を形成するための穴の径に相当する部分のみ光が透過しないように遮蔽されているため、それ以外の箇所が光硬化した蓋部を形成する。蓋部の未露光部分は、先に形成された壁部内部の穴と完全に貫通させるために、現像を行った後、デスミア処理等を行うことにより、パターニングを行う。また、蓋部のパターニングはレーザーを用いてもよい。レーザーとしては、YAGレーザー、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー等の公知のものを使用することができる。露光またはレーザー照射は、壁部の厚さ、壁部の内部に形成される内部導体の形状および蓋部表面配線パターンの形状に応じて、適宜選択して使用することができる。 When forming the wall, a hole for forming an internal conductor may be formed inside the wall by exposure and development. Then, a photosensitive film laminated on a support film is laminated on the wall and exposed through a mask. The mask is shielded so that only the portion corresponding to the diameter of the hole for forming the internal conductor does not transmit light, and the other portions form a photocured lid. The unexposed portion of the lid is patterned by developing and then performing a desmearing process or the like to completely penetrate the hole inside the wall that was previously formed. A laser may also be used to pattern the lid. Known lasers such as YAG lasers, carbon dioxide lasers, and excimer lasers can be used as the laser. Exposure or laser irradiation can be appropriately selected and used depending on the thickness of the wall, the shape of the internal conductor formed inside the wall, and the shape of the wiring pattern on the surface of the lid.
さらに、めっき法等によって、壁部および蓋部の内部に形成された穴に内部導体を形成すると共に、蓋部の表面に配線を形成する。本発明においては、壁部および蓋部の内部に形成された穴には、めっき法だけではなく、金属ペーストや金属粉体を含有する樹脂ペーストを用いて導体充填法によって内部導体を形成することもできる。これらの工程を経て、基板上の櫛型電極に配線されている導体は、蓋部の表面に形成された配線用導体と電気的な接続が行われる。最後に、蓋部の表面にリフロー等によって金属ボールを搭載して、中空構造を有する電子部品であるSAWフィルタを得ることができる。 Furthermore, an internal conductor is formed in the hole formed inside the wall and the lid by plating or the like, and wiring is formed on the surface of the lid. In the present invention, the internal conductor can be formed in the hole formed inside the wall and the lid not only by plating, but also by a conductor filling method using a resin paste containing a metal paste or metal powder. Through these steps, the conductor wired to the comb-shaped electrode on the substrate is electrically connected to the wiring conductor formed on the surface of the lid. Finally, a metal ball is mounted on the surface of the lid by reflow or the like, and a SAW filter, which is an electronic component with a hollow structure, can be obtained.
さらに、SAWフィルタは、封止材により封止されてもよい。封止材で封止される場合は一般的に以下の工程で行うが、これに限定されるものではない。 まず、SAWフィルタを成形金型にセットする。次いで、成形機のポットに固形状の封止材タブレットをセットする。 さらに、金型温度150~180℃の条件で封止材を溶融し、圧力をかけて金型に流し込む(モールド)。最後に30~120秒間加圧して封止材が熱硬化後に金型を開き、成形品を取り出すことで、SAWフィルタの封止が完了する。 Furthermore, the SAW filter may be sealed with a sealing material. Sealing with a sealing material is generally performed in the following steps, but is not limited to these. First, the SAW filter is set in a molding die. Next, a solid sealing material tablet is set in the pot of the molding machine. The sealing material is melted at a die temperature of 150-180°C and poured into the die under pressure (molding). Finally, pressure is applied for 30-120 seconds to thermally harden the sealing material, after which the die is opened and the molded product is removed, completing the sealing of the SAW filter.
通常、封止材による封止は、金属ボールが搭載される前に行われ、封止後に、基板の封止された面を反対面に金属ボールがリフローによって搭載される。しかし、金属ボールが搭載された後に、封止材による封止が行われてもよい。封止材で封止されたSAWフィルタは、1個のみならず複数個製造することもできる。この場合は、一つの基板上に形成した複数個のSAWフィルタを封止材で封止後、個片に切断することによって得ることができる。具体的には、まず、一つの基板に多数個のSAWフィルタを作製して、本発明の感光性フィルム積層体等を用いて壁部および蓋部を形成する。その後、封止材で一括に封止して、切断等の方法によって個片に分けてSAWフィルタを得ることができる。 Usually, sealing with a sealant is performed before the metal balls are mounted, and after sealing, the metal balls are mounted by reflow on the surface opposite the sealed surface of the substrate. However, sealing with a sealant may be performed after the metal balls are mounted. It is possible to manufacture not only one SAW filter sealed with a sealant, but also multiple SAW filters. In this case, multiple SAW filters formed on one substrate are sealed with a sealant, and then cut into individual pieces to obtain the SAW filters. Specifically, first, multiple SAW filters are produced on one substrate, and wall and cover portions are formed using the photosensitive film laminate of the present invention or the like. The SAW filters are then sealed together with a sealant, and cut into individual pieces by a method such as cutting to obtain the SAW filters.
以上のように、SAWフィルタの製造工程において、本発明の感光性フィルム積層体を用い壁部および蓋部を有する中空構造を形成できる。本発明の感光性フィルム積層体は、上述したように、経時的な表面形態の変化が特定の範囲内であるため、中空構造の近接部のめっき等の剥がれが抑制されたSAWフィルタを実現することができる。また、中空構造内は、本発明の感光性フィルム積層体を用いて形成された壁部および蓋部により周囲と隔離されて防湿できるため、アルミ電極の腐食を抑制することができる。また、感光性フィルムの硬化物は高温で高い弾性率を有するため、封止樹脂モールド時の温度と圧力においても中空構造を維持することができるという利点がある。 As described above, in the manufacturing process of a SAW filter, a hollow structure having walls and a lid can be formed using the photosensitive film laminate of the present invention. As described above, the photosensitive film laminate of the present invention has a change in surface morphology over time within a specific range, so that a SAW filter can be realized in which peeling of plating, etc. in the vicinity of the hollow structure is suppressed. In addition, the inside of the hollow structure is isolated from the surroundings by the walls and lid formed using the photosensitive film laminate of the present invention, making it moisture-proof, so that corrosion of the aluminum electrodes can be suppressed. In addition, the cured product of the photosensitive film has a high elastic modulus at high temperatures, so there is an advantage in that the hollow structure can be maintained even at the temperature and pressure during sealing resin molding.
次に実施例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。なお、以下において「部」および「%」とあるのは、相対湿度に関する%を除き、特に断りのない限り全て質量基準である。また、下記の実施例における作業は、室温(23℃)、相対湿度42%、イエローランプ下にて行った。 The present invention will now be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following, "parts" and "%" are all based on mass unless otherwise specified, except for the percentage related to relative humidity. In addition, the work in the following examples was carried out at room temperature (23°C), at a relative humidity of 42%, and under a yellow lamp.
<合成例1>
<カルボキシル基含有樹脂の合成>
攪拌装置、還流管をつけた2Lフラスコ中に、分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物として、2官能ビスフェノール-A型エポキシ樹脂(日本化薬社製RE-310S、エポキシ当量:183.5g/当量)を367.0部、エチレン性不飽和基を有するモノカルボン酸化合物としてアクリル酸(分子量:72.06)を144.1部、熱重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテルを1.02部、および反応触媒としてトリフェニルフォスフィンを1.53部仕込み、98℃の温度で反応液の酸価が0.5mgKOH/g以下になるまで反応させ、エポキシカルボキシレート化合物(理論分子量:511.1)を得た。
次いで、この反応液に、反応用溶媒としてカルビトールアセテートを445.93部、熱重合禁止剤として2-メチルハイドロキノンを0.70部、カルボキシル基を有するジオール化合物としてジメチロールプロピオン酸(分子量:134.1)を118.8部加え、60℃に昇温させた。この溶液に、ジイソシアネート化合物としてイソホロンジイソシアネート(分子量:222.29)209.6部を反応温度が65℃を超えないように徐々に滴下した。滴下終了後、温度を80℃に上昇させ、赤外吸収スペクトル測定法により、2250cm-1付近の吸収がなくなるまで6時間反応させた。この溶液に、多塩基酸無水物として無水コハク酸(分子量:100.1)36.7部、カルビトールアセテート43.0部を添加した。添加後、温度を95℃に昇温し、6時間反応させて、重量平均分子量が10,000のカルボキシル基含有ポリエステルウレタン樹脂65重量%を含むカルボキシル基含有感光性樹脂ワニス1を得た。酸価を測定したところ、66.61mgKOH/g(固形分酸価:102.5mgKOH/g)であった。なお、重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法(ポリスチレン標準)により定法に従って測定した。
<Synthesis Example 1>
<Synthesis of Carboxyl Group-Containing Resin>
In a 2 L flask equipped with a stirrer and a reflux condenser, 367.0 parts of a bifunctional bisphenol-A type epoxy resin (RE-310S manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., epoxy equivalent: 183.5 g/equivalent) as an epoxy compound having two or more epoxy groups in a molecule, 144.1 parts of acrylic acid (molecular weight: 72.06) as a monocarboxylic acid compound having an ethylenically unsaturated group, 1.02 parts of hydroquinone monomethyl ether as a thermal polymerization inhibitor, and 1.53 parts of triphenylphosphine as a reaction catalyst were charged and reacted at a temperature of 98° C. until the acid value of the reaction liquid became 0.5 mgKOH/g or less, to obtain an epoxy carboxylate compound (theoretical molecular weight: 511.1).
Next, 445.93 parts of carbitol acetate as a reaction solvent, 0.70 parts of 2-methylhydroquinone as a thermal polymerization inhibitor, and 118.8 parts of dimethylolpropionic acid (molecular weight: 134.1) as a diol compound having a carboxyl group were added to the reaction solution, and the temperature was raised to 60°C. 209.6 parts of isophorone diisocyanate (molecular weight: 222.29) as a diisocyanate compound were gradually dropped into the solution so that the reaction temperature did not exceed 65°C. After the dropwise addition was completed, the temperature was raised to 80°C, and the reaction was carried out for 6 hours until the absorption at around 2250 cm -1 disappeared by infrared absorption spectroscopy. 36.7 parts of succinic anhydride (molecular weight: 100.1) and 43.0 parts of carbitol acetate were added to the solution as a polybasic acid anhydride. After the addition, the temperature was raised to 95° C. and the mixture was reacted for 6 hours to obtain a carboxyl-containing photosensitive resin varnish 1 containing 65% by weight of a carboxyl-containing polyester urethane resin having a weight average molecular weight of 10,000. The acid value was measured to be 66.61 mg KOH/g (solid acid value: 102.5 mg KOH/g). The weight average molecular weight was measured according to a standard method using gel permeation chromatography (GPC) (polystyrene standard).
<合成例2>
<カルボキシル基含有樹脂の合成>
温度計、窒素導入装置兼アルキレンオキサイ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(アイカ工業株式会社製ショーノールCRG951、OH当量:119.4)119.4gと、水酸化カリウム1.19gとトルエン119.4gとを仕込み、撹拌しつつ系内を窒素置換し、加熱昇温した。次に、プロピレンオキサイド63.8g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1.56g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182.2g/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サイド反応溶液を得た。得られたノボラック型クレゾール樹脂は、フェノール性水酸基1当量当りアルキレンオキサイドが平均1.08モル付加しているものであった。
得られたノボラック型クレゾール樹脂のアルキレンオキサイド反応溶液293.0gと、アクリル酸43.2gと、メタンスルホン酸11.53gと、メチルハイドロキノン0.18gとトルエン252.9gとを、撹拌機、温度計および空気吹き込み管を備えた反応器に仕込み、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、12.6g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35.35g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118.1g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332.5gおよびトリフェニルフォスフィン1.22g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仕込み、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62.3gを徐々に加え、95~101℃で6時間反応させて、酸価88mgKOH/gの、不揮発分71%としてカルボキシル基含有感光性樹脂ワニス2を得た。
<Synthesis Example 2>
<Synthesis of Carboxyl Group-Containing Resin>
In an autoclave equipped with a thermometer, a nitrogen introduction device/alkylene oxide introduction device, and a stirrer, 119.4 g of novolac cresol resin (Aica Kogyo Co., Ltd., SHONOL CRG951, OH equivalent: 119.4), 1.19 g of potassium hydroxide, and 119.4 g of toluene were charged, and the system was replaced with nitrogen while stirring, and the temperature was raised. Next, 63.8 g of propylene oxide was gradually dropped, and the reaction was carried out for 16 hours at 125 to 132 ° C and 0 to 4.8 kg / cm 2. Thereafter, the reaction solution was cooled to room temperature, and 1.56 g of 89% phosphoric acid was added and mixed to neutralize the potassium hydroxide, and a propylene oxide reaction solution of novolac cresol resin with a nonvolatile content of 62.1% and a hydroxyl value of 182.2 g / eq. was obtained. The resulting novolak cresol resin had an average of 1.08 moles of alkylene oxide added per equivalent of the phenolic hydroxyl group.
293.0 g of the alkylene oxide reaction solution of the obtained novolac cresol resin, 43.2 g of acrylic acid, 11.53 g of methanesulfonic acid, 0.18 g of methyl hydroquinone, and 252.9 g of toluene were charged into a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, and an air blowing tube, and the mixture was reacted at 110° C. for 12 hours while blowing air at a rate of 10 ml/min and stirring. The water generated by the reaction was distilled as an azeotropic mixture with toluene, and 12.6 g of water was distilled. Then, the mixture was cooled to room temperature, and the obtained reaction solution was neutralized with 35.35 g of 15% aqueous sodium hydroxide solution, and then washed with water. Then, the toluene was distilled off while replacing it with 118.1 g of diethylene glycol monoethyl ether acetate in an evaporator, and a novolac acrylate resin solution was obtained. Next, 332.5 g of the obtained novolac type acrylate resin solution and 1.22 g of triphenylphosphine were charged into a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, and an air inlet tube, and 62.3 g of tetrahydrophthalic anhydride was gradually added while blowing air at a rate of 10 ml/min and stirring. The mixture was reacted at 95 to 101° C. for 6 hours to obtain a carboxyl group-containing photosensitive resin varnish 2 with an acid value of 88 mg KOH/g and a non-volatile content of 71%.
<合成例3>
<カルボキシル基含有樹脂の合成>
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製、EOCN-104S、エポキシ当量220g/eq)220部(1当量)、カルビトールアセテート140.1部、およびソルベントナフサ60.3部をフラスコに仕込み、90℃に加熱・攪拌し、溶解した。
得られた溶液を一旦60℃まで冷却し、アクリル酸72部(1モル)、メチルハイドロキノン0.5部、トリフェニルフォスフィン2部を加え、100℃に加熱し、約12時間反応させ、酸価が0.2mgKOH/gの反応物を得た。これにテトラヒドロ無水フタル酸80.6部(0.53モル)を加え、90℃に加熱し、約6時間反応させ、固形分の酸価85mgKOH/g、固形分64.9%のカルボキシル基含有感光性樹脂ワニス3を得た。
<Synthesis Example 3>
<Synthesis of Carboxyl Group-Containing Resin>
220 parts (1 equivalent) of cresol novolac epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., EOCN-104S, epoxy equivalent 220 g/eq), 140.1 parts of carbitol acetate, and 60.3 parts of solvent naphtha were charged into a flask, heated to 90° C., stirred, and dissolved.
The resulting solution was cooled to 60° C., and 72 parts (1 mole) of acrylic acid, 0.5 parts of methylhydroquinone, and 2 parts of triphenylphosphine were added, heated to 100° C., and reacted for about 12 hours to obtain a reaction product with an acid value of 0.2 mgKOH/g. 80.6 parts (0.53 moles) of tetrahydrophthalic anhydride were added thereto, heated to 90° C., and reacted for about 6 hours to obtain a carboxyl group-containing photosensitive resin varnish 3 with an acid value of 85 mgKOH/g in solid content and a solid content of 64.9%.
<合成例4>
<カルボキシル基含有樹脂の合成>
フェノールノボラック型エポキシ樹脂のEPPN-201(日本化薬株式会社製、エポキシ当量=190)190部を撹拌機及び還流冷却器の付いた四つ口フラスコに入れ、カルビトールアセテート184部を加え、加熱溶解した。次に、重合禁止剤としてメチルハイドロキノン0.46部と、反応触媒としてトリフェニルフォスフィン1.38部を加えた。この混合物を95~105℃に加熱し、アクリル酸72部(1当量)を徐々に滴下し、16時間反応させた。得られた反応生成物(水酸基:1当量)を、80~90℃まで冷却し、こはく酸無水物50部(0.5当量)を加え、8時間反応させ、冷却後、取り出した。このようにして、不揮発分65%、固形物の酸価89mgKOH/g、固形分65.0%のカルボキシル基含有感光性樹脂ワニス4を得た。
<Synthesis Example 4>
<Synthesis of Carboxyl Group-Containing Resin>
190 parts of phenol novolac epoxy resin EPPN-201 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., epoxy equivalent = 190) was placed in a four-neck flask equipped with a stirrer and a reflux condenser, 184 parts of carbitol acetate was added, and the mixture was dissolved by heating. Next, 0.46 parts of methyl hydroquinone as a polymerization inhibitor and 1.38 parts of triphenylphosphine as a reaction catalyst were added. This mixture was heated to 95-105 ° C., and 72 parts (1 equivalent) of acrylic acid were gradually added dropwise and reacted for 16 hours. The resulting reaction product (hydroxyl group: 1 equivalent) was cooled to 80-90 ° C., 50 parts (0.5 equivalent) of succinic anhydride were added, reacted for 8 hours, and then cooled and taken out. In this way, a carboxyl group-containing photosensitive resin varnish 4 with a nonvolatile content of 65%, an acid value of the solid matter of 89 mgKOH/g, and a solid content of 65.0% was obtained.
<感光性組成物の調製>
下記表1に示す内容および割合(質量部)にて配合し、各成分が均一となるよう混練して、感光性組成物1~4を調製した。なお、表1中の*1~*22は、以下の成分を表す。
*1 メチル化メラミン樹脂、株式会社三和ケミカル製
*2 フルオレン骨格含有エポキシ樹脂、大阪ガスケミカル株式会社製
*3 ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC株式会社製)
*4 ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製)
*5 フェノールノボラック型エポキシ樹脂(DIC株式会社製)
*6 ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC株式会社製)
*7 合成例1(配合量は固形分量)
*8 合成例2(配合量は固形分量)
*9 合成例3(配合量は固形分量)
*10 合成例4(配合量は固形分量)
*11 アミドイミド構造を有するアルカリ可用性感光性樹脂(固形分20%、ニッポン高度紙工業株式会社製)
*12 ジペンタエリスリトールのアクリレート、共栄社化学株式会社製
*13 ε-カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールのアクリレート、共栄社化学株式会社製
*14 トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、新中村化学工業株式会社製
*15 オキシムエステル系光重合開始剤(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-(0-アセチルオキシム))、BASFジャパン株式会社製
*16 ジフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フォスフィンオキサイド(IGM Resins社製)
*17 2-エチル-4-メチルイミダゾール(四国化成工業株式会社製)
*18 球状シリカ、株式会社アドマテックス製
*19 平均粒径100nmの球状シリカ粒子
*20 C.I.Pigment Blue 15:3
*21 C.I.Pigment Yellow 147
*22 Paliogen Red K3580(BASFジャパン社製)
<Preparation of Photosensitive Composition>
The components were mixed in the amounts (parts by mass) shown in Table 1 below and kneaded uniformly to prepare photosensitive compositions 1 to 4. In Table 1, *1 to *22 represent the following components.
*1 Methylated melamine resin, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd. *2 Fluorene skeleton-containing epoxy resin, manufactured by Osaka Gas Chemicals Co., Ltd. *3 Bisphenol A type epoxy resin (manufactured by DIC Corporation)
*4 Biphenyl aralkyl type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
*5 Phenol novolac epoxy resin (DIC Corporation)
*6 Dicyclopentadiene type epoxy resin (DIC Corporation)
*7 Synthesis Example 1 (amount blended is solid content)
*8 Synthesis Example 2 (mixture amount is solid content)
*9 Synthesis Example 3 (amount blended is solid content)
*10 Synthesis Example 4 (amount blended is solid content)
*11 Alkaline-soluble photosensitive resin with an amide-imide structure (20% solids, manufactured by Nippon Kodo Paper Co., Ltd.)
*12 Dipentaerythritol acrylate, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. *13 ε-caprolactone-modified dipentaerythritol acrylate, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. *14 Tricyclodecane dimethanol diacrylate, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. *15 Oxime ester photopolymerization initiator (ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-, 1-(0-acetyloxime)), manufactured by BASF Japan Ltd. *16 Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide (manufactured by IGM Resins)
*17 2-Ethyl-4-methylimidazole (manufactured by Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.)
*18 Spherical silica, manufactured by Admatechs Co., Ltd. *19 Spherical silica particles with an average particle size of 100 nm *20 C.I. Pigment Blue 15:3
*21 C. I. Pigment Yellow 147
*22 Paliogen Red K3580 (manufactured by BASF Japan)
<保護フィルムの作製>
作製例1
重量平均分子量(Mw)3.0×105、分子量分布(Mw/Mn)5.0、アイソタクチック成分分率が95.0%であるポリプロピレン樹脂ペレットを押出機に供給して、樹脂温度250℃の温度で溶融し、Tダイにより押出し、表面温度を150℃に保持した金属ドラムに巻きつけて製膜し、厚さ約225μmのキャスト原反シートを作製した。続いてこの未延伸キャスト原反シートを120℃の温度で、流れ方向に5倍に延伸し、直ちに室温まで冷却した後、次いでテンターにて160℃の温度で横方向に10倍に延伸して、厚さ12μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルム1を得た。この二軸延伸ポリプロピレンフィルム1を保護フィルム1とする。
<Preparation of protective film>
Preparation Example 1
A polypropylene resin pellet having a weight average molecular weight (Mw) of 3.0×10 5 , a molecular weight distribution (Mw/Mn) of 5.0, and an isotactic component fraction of 95.0% was fed to an extruder, melted at a resin temperature of 250° C., extruded through a T-die, and wound around a metal drum whose surface temperature was kept at 150° C. to produce a film, thereby producing a cast raw sheet having a thickness of about 225 μm. The unstretched cast raw sheet was then stretched 5 times in the machine direction at a temperature of 120° C., immediately cooled to room temperature, and then stretched 10 times in the transverse direction at a temperature of 160° C. in a tenter to obtain a biaxially stretched polypropylene film 1 having a thickness of 12 μm. This biaxially stretched polypropylene film 1 is referred to as a protective film 1.
作製例2
重量平均分子量(Mw)3.1×105、分子量分布(Mw/Mn)5.5、アイソタクチック成分分率が93.0%であるポリプロピレン樹脂ペレットを、を押出機に供給して、樹脂温度250℃の温度で溶融し、Tダイにより押出し、表面温度を150℃に保持した金属ドラムに巻きつけて製膜し、厚さ約225μmのキャスト原反シートを作製した。続いてこの未延伸キャスト原反シートを200℃の温度で、流れ方向に5倍に延伸し、直ちに室温まで冷却した後、次いでテンターにて160℃の温度で横方向に10倍に延伸して、厚さ15μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルム2を得た。この二軸延伸ポリプロピレンフィルム2を保護フィルム2とする。
Preparation Example 2
A polypropylene resin pellet having a weight average molecular weight (Mw) of 3.1×10 5 , a molecular weight distribution (Mw/Mn) of 5.5, and an isotactic component fraction of 93.0% was fed to an extruder, melted at a resin temperature of 250° C., extruded through a T-die, and wound around a metal drum whose surface temperature was kept at 150° C. to produce a film, thereby producing a cast raw sheet having a thickness of about 225 μm. Subsequently, this unstretched cast raw sheet was stretched 5 times in the machine direction at a temperature of 200° C., immediately cooled to room temperature, and then stretched 10 times in the transverse direction at a temperature of 160° C. in a tenter to obtain a biaxially stretched polypropylene film 2 having a thickness of 15 μm. This biaxially stretched polypropylene film 2 is referred to as a protective film 2.
作製例3
重量平均分子量(Mw)3.0×105、分子量分布(Mw/Mn)5.0、アイソタクチック成分分率が95.0%であるポリプロピレン樹脂ペレットを押出機に供給して、樹脂温度250℃の温度で溶融し、Tダイにより押出し、表面温度を100℃に保持した金属ドラムに巻きつけて製膜し、厚さ約225μmのキャスト原反シートを作製した。続いてこの未延伸キャスト原反シートを120℃の温度で、流れ方向に5倍に延伸し、直ちに室温まで冷却した後、次いでテンターにて160℃の温度で横方向に10倍に延伸して、厚さ12μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルム3を得た。この二軸延伸ポリプロピレンフィルム3を保護フィルム3とする。
Preparation Example 3
A polypropylene resin pellet having a weight average molecular weight (Mw) of 3.0×10 5 , a molecular weight distribution (Mw/Mn) of 5.0, and an isotactic component fraction of 95.0% was fed to an extruder, melted at a resin temperature of 250° C., extruded through a T-die, and wound around a metal drum whose surface temperature was kept at 100° C. to produce a film, thereby producing a cast raw sheet having a thickness of about 225 μm. The unstretched cast raw sheet was then stretched 5 times in the machine direction at a temperature of 120° C., immediately cooled to room temperature, and then stretched 10 times in the transverse direction at a temperature of 160° C. in a tenter to obtain a biaxially stretched polypropylene film 3 having a thickness of 12 μm. This biaxially stretched polypropylene film 3 is used as a protective film 3.
<支持フィルム>
支持フィルム1として、ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ株式会社製ルミラーT60)を用いた。
<Support film>
As the support film 1, a polyethylene terephthalate film (Lumirror T60 manufactured by Toray Industries, Inc.) was used.
<感光性フィルム積層体の作製>
実施例1
上記のようにして得られた保護フィルム1の算術平均表面粗さRa´および最大高さRy´の測定を、以下のようにして測定したところ、Ra´は0.18μmであり、最大高さRy´は1.28μmであった。
<Preparation of Photosensitive Film Laminate>
Example 1
The arithmetic mean surface roughness Ra' and maximum height Ry' of protective film 1 obtained as described above were measured as follows, and the Ra' was 0.18 μm and the maximum height Ry' was 1.28 μm.
算術平均表面粗さRa´およびRy´の測定には、形状測定レーザーマイクロスコープ(株式会社キーエンス製VK-X100)を使用した。形状測定レーザーマイクロスコープ(同VK-X100)本体(制御部)および、VK観察アプリケーション(株式会社キーエンス製VK-H1VX)を起動させた後、x-yステージ上に測定する保護フィルム(感光性フィルムと接する方の面を上部とする)を乗せた。顕微鏡部(株式会社キーエンス製VK-X110)のレンズレボルバーを回して倍率10倍の対物レンズを選択し、VK観察アプリケーション(同VK-H1VX)の画像観察モードで、大まかにピント、明るさを調節した。x-yステージを操作して、試料表面の測定したい部分が、画面の中心に来るように調節した。倍率10倍の対物レンズを倍率50倍に替え、VK観察アプリケーション(同VK-H1VX)の画像観察モードのオートフォーカス機能で、試料の表面にピントを合わせた。VK観察アプリケーション(同VK-H1VX)の形状測定タブの簡単モードを選択し、測定開始ボタンを押して、試料の表面形状の測定を行い、表面画像ファイルを得た。VK解析アプリケーション(株式会社キーエンス製VK-H1XA)を起動して、得られた表面画像ファイルを表示させた後、傾き補正を行った。 A shape measuring laser microscope (VK-X100, Keyence Corporation) was used to measure the arithmetic mean surface roughness Ra' and Ry'. After starting the shape measuring laser microscope (VK-X100) main body (control unit) and the VK observation application (VK-H1VX, Keyence Corporation), the protective film to be measured (the surface in contact with the photosensitive film is the upper side) was placed on the xy stage. The lens revolver of the microscope unit (VK-X110, Keyence Corporation) was turned to select a 10x objective lens, and the focus and brightness were roughly adjusted in the image observation mode of the VK observation application (VK-H1VX). The xy stage was operated to adjust the part of the sample surface to be measured so that it was at the center of the screen. The 10x objective lens was replaced with a 50x magnification lens, and the focus was adjusted to the sample surface using the autofocus function of the image observation mode of the VK observation application (VK-H1VX). Select the simple mode in the shape measurement tab of the VK observation application (VK-H1VX), press the measurement start button to measure the surface shape of the sample and obtain a surface image file. Launch the VK analysis application (VK-H1XA, manufactured by Keyence Corporation) to display the obtained surface image file, and then perform tilt correction.
なお、試料の表面形状の測定における観察測定範囲(横)は270μmとした。線粗さウインドウを表示させ、パラメータ設定領域で、JIS B0601-1994を選択した後、測定ラインボタンから水平線を選択し、表面画像内の任意の場所に水平線を表示させ、OKボタンを押すことによって、算術平均表面粗さRa´および最大高さRy´の数値を得た。更に表面画像内の異なる4か所で水平線を表示させ、それぞれの算術平均表面粗さRa´および最大高さRy´の数値を得た。得られた5つの数値の平均値をそれぞれ算出し、試料表面の算術平均表面粗さRa´値および最大高さRy´値とした。なお、測定は、室温(23℃)、相対湿度42%の環境下で行った。 The observation measurement range (horizontal) in measuring the surface shape of the sample was 270 μm. After displaying the line roughness window and selecting JIS B0601-1994 in the parameter setting area, a horizontal line was selected from the measurement line button, and the horizontal line was displayed at any location within the surface image. The OK button was then pressed to obtain the numerical values of the arithmetic mean surface roughness Ra' and maximum height Ry'. Furthermore, horizontal lines were displayed at four different locations within the surface image, and the numerical values of the arithmetic mean surface roughness Ra' and maximum height Ry' at each location were obtained. The averages of the five numerical values obtained were calculated, and these were taken as the arithmetic mean surface roughness Ra' value and maximum height Ry' value of the sample surface. The measurements were performed at room temperature (23°C) and a relative humidity of 42%.
続いて、上記のようにして得られた700部の感光性組成物1に対し、メチルエチルケトンを300部の割合で加えて希釈し、攪拌機で15分間撹拌して塗工液を得た。この塗工液を、支持フィルム1上にスリットダイコーターを用いて均一に塗布し、80℃の温度で15分間乾燥し、乾燥後の厚み25μmの感光性フィルム1を作製した。次いで、感光性フィルム1上に、保護フィルム1を、前記保護フィルム1の算術平均表面粗さRa´および最大高さRy´の測定面が前記感光性フィルム1表面と接するようにロールラミネーターにて貼り合わせて、支持フィルム/感光性フィルム/保護フィルムの3層からなる感光性フィルム積層体1(感光性フィルムの厚さが25μm)を作製した。なお、前記ロールラミネーターによるラミネート条件としては、ロール温度40~60℃、ロール圧0.2~0.4MPaの範囲で適宜調整した。 Next, 700 parts of the photosensitive composition 1 obtained as described above was diluted by adding 300 parts of methyl ethyl ketone, and the mixture was stirred with a stirrer for 15 minutes to obtain a coating liquid. This coating liquid was uniformly applied onto the support film 1 using a slit die coater, and dried at a temperature of 80°C for 15 minutes to produce a photosensitive film 1 having a thickness of 25 μm after drying. Next, the protective film 1 was laminated onto the photosensitive film 1 using a roll laminator so that the measurement surface of the arithmetic mean surface roughness Ra' and maximum height Ry' of the protective film 1 was in contact with the surface of the photosensitive film 1, thereby producing a photosensitive film laminate 1 (photosensitive film thickness 25 μm) consisting of three layers of support film/photosensitive film/protective film. The lamination conditions using the roll laminator were appropriately adjusted within the range of a roll temperature of 40 to 60°C and a roll pressure of 0.2 to 0.4 MPa.
<試験基板の作製>
上記のようにして得られた感光性フィルム積層体1を用いて試験基板を作製した。試験基板の作製手順を、図面を参照しながら説明する。
まず、感光性フィルム積層体1から保護フィルムを、他の2層(支持フィルム/感光性フィルム)に対して90°の角度、かつ2.5秒/cmの速度で剥離して感光性フィルムを露出させ、準備したシリコンウェハの表面に、感光性フィルムの露出面を貼り合わせ、ロールラミネーターを用いて加熱ラミネートを行い、シリコンウェハと感光性フィルムとを密着させた。なお、前記ロールラミネーターによるラミネート条件としては、ロール温度60℃、ロール圧0.25MPaであった。
<Preparation of Test Substrate>
A test substrate was prepared using the photosensitive film laminate 1 obtained as described above. The procedure for preparing the test substrate will be described with reference to the drawings.
First, the protective film was peeled off from the photosensitive film laminate 1 at an angle of 90° to the other two layers (support film/photosensitive film) at a speed of 2.5 seconds/cm to expose the photosensitive film, and the exposed surface of the photosensitive film was attached to the surface of a prepared silicon wafer, followed by heat lamination using a roll laminator to bring the silicon wafer and the photosensitive film into close contact. The lamination conditions using the roll laminator were a roll temperature of 60° C. and a roll pressure of 0.25 MPa.
次に、感光性フィルムに接する支持フィルム上から、
(i)格子サイズ150μm角および50μm角の開口パターンを有するネガマスク(図1参照)、または
(ii)格子サイズ150μm角および100μm角の開口パターンを有するネガマスク(図示せず)
を介して各実施例および各比較例についてメタルハライドランプにより表2に記載するパターン開口および露光量の組合せで感光性フィルムを露光した後、支持フィルムを剥離して感光性フィルムを露出させた。
Next, from the support film that is in contact with the photosensitive film,
(i) a negative mask having an opening pattern with a lattice size of 150 μm square and 50 μm square (see FIG. 1 ), or (ii) a negative mask having an opening pattern with a lattice size of 150 μm square and 100 μm square (not shown)
For each of the Examples and Comparative Examples, the photosensitive film was exposed to light using a metal halide lamp with the combination of pattern opening and exposure dose shown in Table 2, and then the support film was peeled off to expose the photosensitive film.
その後、露出した感光性フィルムの露出表面に対し、実施例1~3および比較例1~2についてはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PMA)に23℃で1分間の浸漬を行い、また実施例4については1wt%Na2CO3水溶液、30℃、2MPa、60秒現像を、実施例5については1wt%Na2CO3水溶液、30℃、2MPa、300秒現像をそれぞれ行った。現像後の各試験基板はいずれも現像液が残存しないよう水洗を十分に行った。なお、1wt%Na2CO3水溶液のpHを確認したところ、11.6であった。 Thereafter, the exposed surface of the exposed photosensitive film was immersed in propylene glycol monomethyl ether acetate (PMA) at 23°C for 1 minute for Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2, developed in a 1 wt% Na2CO3 aqueous solution at 30°C, 2 MPa for 60 seconds for Example 4, and developed in a 1 wt% Na2CO3 aqueous solution at 30°C, 2 MPa for 300 seconds for Example 5. After development, each test substrate was thoroughly washed with water to ensure that no developer remained. The pH of the 1 wt% Na2CO3 aqueous solution was confirmed to be 11.6.
続いて、各試験基板を120℃で30分加熱して感光性フィルムを硬化させて、格子状に150μm角に開口した周囲に、
(i)中心に50μm角のパターン開口を有する幅150μmの壁部に相当する硬化膜パターン(図2参照)、または
(ii)中心に100μm角のパターン開口を有する幅300μmの壁部に相当する硬化パターン(図示せず)
を得た。
Next, each test substrate was heated at 120° C. for 30 minutes to harden the photosensitive film, and the following was added to the periphery of the lattice-shaped 150 μm square openings:
(i) a cured film pattern corresponding to a 150 μm wide wall having a 50 μm square pattern opening in the center (see FIG. 2 ), or (ii) a cured pattern corresponding to a 300 μm wide wall having a 100 μm square pattern opening in the center (not shown).
obtained.
さらに、感光性フィルム積層体1から保護フィルムを剥離して感光性フィルムを露出させ、上記で得られた壁部に相当する硬化膜パターン上に、感光性フィルムの露出面を貼り合わせ、加熱ラミネートを行った。なお、ラミネートは、感光性フィルム上に1.0kgのおもりで加重しながら80℃で5分の加熱により行った。 The protective film was then peeled off from the photosensitive film laminate 1 to expose the photosensitive film, and the exposed surface of the photosensitive film was attached to the cured film pattern corresponding to the wall portion obtained above, followed by heat lamination. The lamination was performed by heating at 80°C for 5 minutes while applying a weight of 1.0 kg to the photosensitive film.
次に、壁部に相当する硬化膜パターン上に貼り合わせた感光性フィルム積層体の支持フィルム側から、
(i)格子サイズ50μm角の開口パターンを有するネガマスク(図3参照)、または
(ii)格子サイズ100μm角の開口パターンを有するネガマスク(図示せず)
を介して各実施例および各比較例についてメタルハライドランプにより表2に記載するパターン開口および露光量の組合せで感光性フィルムを露光した後、支持フィルムを剥離して感光性フィルムを露出させた。なお、貼り合わせた感光性フィルム積層体を介して、
(i)壁部の50μm角のパターン開口とネガマスクの格子サイズ50μm角のパターン開口とが重なるようにして(図3参照)、または
(ii)壁部の100μm角のパターン開口と、ネガマスクの格子サイズ100μm角のパターン開口とが重なるようにして(図示せず)、
露光を行った。その後、露出した感光性フィルムの露出表面に対し、実施例1~3および比較例1~2についてはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PMA)に23℃で1分間の浸漬を行い、また実施例4については1wt%Na2CO3水溶液、30℃、2MPa、60秒現像を、実施例5については1wt%Na2CO3水溶液、30℃、2MPa、300秒現像をそれぞれ行った。現像後の各試験基板はいずれも現像液が残存しないよう水洗を十分に行った。
Next, from the support film side of the photosensitive film laminate laminated onto the cured film pattern corresponding to the wall portion,
(i) a negative mask having an opening pattern with a lattice size of 50 μm square (see FIG. 3), or (ii) a negative mask having an opening pattern with a lattice size of 100 μm square (not shown).
For each of the examples and comparative examples, the photosensitive film was exposed to light using a metal halide lamp with the combination of pattern opening and exposure dose shown in Table 2, and then the support film was peeled off to expose the photosensitive film.
(i) a 50 μm square pattern opening of the wall portion and a pattern opening of a lattice size of 50 μm square of the negative mask are overlapped (see FIG. 3 ), or (ii) a 100 μm square pattern opening of the wall portion and a pattern opening of a lattice size of 100 μm square of the negative mask are overlapped (not shown),
After that, the exposed surface of the exposed photosensitive film was immersed in propylene glycol monomethyl ether acetate (PMA) at 23°C for 1 minute for Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, and developed in a 1 wt% Na2CO3 aqueous solution at 30°C, 2 MPa for 60 seconds for Example 4, and developed in a 1 wt% Na2CO3 aqueous solution at 30°C, 2 MPa for 300 seconds for Example 5. After development, each test substrate was thoroughly washed with water to ensure that no developer remained.
続いて、各試験基板を200℃で60分加熱して感光性フィルムを硬化させて、蓋部に相当する硬化膜パターンを形成することにより、壁部および蓋部からなる中空構造を有する試験基板を作製した。得られた試験基板は、内部に櫛型電極は無いが、壁部の上端が蓋部で覆われており、当該蓋部および壁部の接合部には、
(i)50μm角のパターン開口(図4参照)、または
(ii)100μm角のパターン開口(図示せず)
が形成された中空構造を有するものであった。
Next, each test substrate was heated at 200° C. for 60 minutes to cure the photosensitive film, and a cured film pattern corresponding to the lid was formed, thereby producing a test substrate having a hollow structure consisting of a wall portion and a lid portion. The obtained test substrate did not have a comb-shaped electrode inside, but the upper end of the wall portion was covered with the lid portion, and the joint between the lid portion and the wall portion had a
(i) a 50 μm square pattern opening (see FIG. 4 ), or (ii) a 100 μm square pattern opening (not shown).
The hollow structure was formed.
実施例2
実施例1において、感光性組成物1に代えて感光性組成物2を使用し、且つ保護フィルム1に代えて保護フィルム2を使用した以外は、実施例1と同様にして試験基板を作製した。なお、保護フィルム2の算術平均表面粗さRa´および最大高さRy´の測定を、上記と同様にして測定したところ、Ra´は0.46μm、最大高さRy´は1.37μmであった。なお、保護フィルム2はロール状であり、その巻き取り内側面を測定した。
Example 2
A test substrate was prepared in the same manner as in Example 1, except that photosensitive composition 2 was used instead of photosensitive composition 1 and protective film 2 was used instead of protective film 1. The arithmetic mean surface roughness Ra' and maximum height Ry' of protective film 2 were measured in the same manner as above, and Ra' was 0.46 μm and maximum height Ry' was 1.37 μm. Protective film 2 was in a roll form, and the inner surface of the roll was measured.
実施例3
実施例1において、保護フィルム1に代えて保護フィルム2を使用した以外は、実施例1と同様にして試験基板を作製した。
Example 3
A test substrate was prepared in the same manner as in Example 1, except that Protective Film 2 was used instead of Protective Film 1 in Example 1.
実施例4
実施例2において、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PMA)による現像に代えて1wt%Na2CO3水溶液、30℃、2MPa、60秒現像を行った以外は、実施例2と同様にして試験基板を作製した。
Example 4
A test substrate was prepared in the same manner as in Example 2, except that development with propylene glycol monomethyl ether acetate (PMA) was replaced by development with a 1 wt % Na 2 CO 3 aqueous solution at 30° C. and 2 MPa for 60 seconds.
実施例5
実施例4において、感光性組成物2に代えて感光性組成物3を使用し、且つ1wt%Na2CO3水溶液、30℃、2MPa、300秒現像を行った以外は、実施例4と同様にして試験基板を作製した。
Example 5
A test substrate was prepared in the same manner as in Example 4, except that Photosensitive Composition 3 was used instead of Photosensitive Composition 2, and development was performed in a 1 wt % Na 2 CO 3 aqueous solution at 30° C. and 2 MPa for 300 seconds.
比較例1
実施例2において、感光性組成物2に代えて感光性組成物4を使用した以外は、実施例2と同様にして試験基板を作製した。
Comparative Example 1
A test substrate was prepared in the same manner as in Example 2, except that Photosensitive Composition 4 was used instead of Photosensitive Composition 2 in Example 2.
比較例2
実施例1において、保護フィルム1に代えて保護フィルム3を使用した以外は、実施例1と同様にして試験基板を作製した。なお、保護フィルム3の算術平均表面粗さRa´および最大高さRy´の測定を、上記と同様にして測定したところ、Ra´は0.07μm、最大高さRy´は0.98μmであった。なお、保護フィルム3はロール状であり、その巻き取り内側面を測定した。
Comparative Example 2
A test substrate was prepared in the same manner as in Example 1, except that protective film 3 was used instead of protective film 1 in Example 1. The arithmetic mean surface roughness Ra' and maximum height Ry' of protective film 3 were measured in the same manner as above, and Ra' was 0.07 μm and maximum height Ry' was 0.98 μm. Protective film 3 was in a roll form, and the inner surface of the roll was measured.
<算術平均表面粗さRaおよび最大高さRyの測定>
実施例1~5および比較例1~2に用いられた各感光性フィルム積層体(35mm×20mm)を、清浄なガラス基板(76mm×26mm×1.1mmt)表面に、ガラス基板と感光性フィルムの支持フィルム側とが接するように両面テープ(KZ-12、株式会社ニトムズ製)を用いて貼り合わせ、ガラス基板と感光性フィルム積層体とを密着させた。
その後、感光性フィルム積層体の保護フィルムを、ガラス基板に対して90°の角度、かつ2.5秒/cmの速度で剥離して感光性フィルムを露出させた。保護フィルム剥離直後(1分経過後)の露出した感光性フィルム表面の算術平均表面粗さRa1および最大高さRy1を前記保護フィルム剥離直後から5分以内に測定した。Ra1およびRy1の測定は以下のようにして行った。
<Measurement of arithmetic mean surface roughness Ra and maximum height Ry>
Each of the photosensitive film laminates (35 mm × 20 mm) used in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 was attached to the surface of a clean glass substrate (76 mm × 26 mm × 1.1 mmt) using double-sided tape (KZ-12, manufactured by Nitoms Corporation) so that the glass substrate and the support film side of the photosensitive film were in contact with each other, thereby closely adhering the glass substrate and the photosensitive film laminate.
Thereafter, the protective film of the photosensitive film laminate was peeled off at an angle of 90° to the glass substrate at a speed of 2.5 sec/cm to expose the photosensitive film. The arithmetic mean surface roughness Ra1 and maximum height Ry1 of the exposed photosensitive film surface immediately after the protective film was peeled off (after 1 minute had elapsed) were measured within 5 minutes after the protective film was peeled off. The measurements of Ra1 and Ry1 were performed as follows.
露出した感光性フィルム表面の「算術平均表面粗さRa」は、保護フィルム表面の算術平均表面粗さRa´の測定と同じ装置を用い、試料を保護フィルムに代えて、露出した感光性フィルムを貼り合せた基板(露出した感光性フィルム表面を上部とする)とした以外は上記と同様にして測定を行った。また、露出した感光性フィルム表面の「最大高さRy」も、支持フィルム表面の最大高さRy´の測定と同じ装置を用い、試料を保護フィルムに代えて、露出した感光性フィルムを貼り合せた基板(露出した感光性フィルム表面を上部とする)とした以外は上記と同様にして測定を行った。測定した各感光性フィルム表面の「算術平均表面粗さRa1」および「最大高さRy1」は、表2に示されるとおりであった。 The "arithmetic mean surface roughness Ra" of the exposed photosensitive film surface was measured in the same manner as above, using the same device as in the measurement of the arithmetic mean surface roughness Ra' of the protective film surface, except that the sample was a substrate with exposed photosensitive film attached (with the exposed photosensitive film surface at the top) instead of a protective film. The "maximum height Ry" of the exposed photosensitive film surface was also measured in the same manner as above, using the same device as in the measurement of the maximum height Ry' of the support film surface, except that the sample was a substrate with exposed photosensitive film attached (with the exposed photosensitive film surface at the top) instead of a protective film. The "arithmetic mean surface roughness Ra1" and "maximum height Ry1" of each measured photosensitive film surface were as shown in Table 2.
また、各測定試料を、前記保護フィルム剥離により感光性フィルム表面を露出させた状態のままで、測定環境下(室温(23℃)、相対湿度42%)に、イエローランプ下で180分間放置した後、上記と同様にして、露出した感光性フィルム表面の算術平均表面粗さRaおよび最大高さRyを測定した。測定した各感光性フィルム表面の「算術平均表面粗さRa2」および「最大高さRy2」は、表2に示されるとおりであった。 In addition, each measurement sample was left under a yellow lamp for 180 minutes in the measurement environment (room temperature (23°C), relative humidity 42%) with the photosensitive film surface exposed by peeling off the protective film, and then the arithmetic mean surface roughness Ra and maximum height Ry of the exposed photosensitive film surface were measured in the same manner as above. The "arithmetic mean surface roughness Ra2" and "maximum height Ry2" of each measured photosensitive film surface were as shown in Table 2.
<めっき密着性評価>
上記のようにして作製した実施例1~5および比較例1~2の各試験基板に対し無電解銅めっきを行った。めっき条件は以下のとおりとした。
・無電解銅めっき液:メルプレート CU-390(メルテックス株式会社製)
・めっき液温度:80℃
・めっき時間:1時間
・めっき膜厚:2.0μm
・pH:13.0(室温)
めっき処理後、無電解めっき膜が形成された各試験基板を室温の純水で5分間水洗した後、80℃で乾燥した。得られた各試験基板の壁部と無電解めっき膜との境界の断面部分を光学顕微鏡および電子顕微鏡で観察した。評価基準は以下のとおりとした。
◎:隙間が発生せず、密着に問題無し
○:隙間が若干発生しているが、密着に問題無し
×:隙間が発生し、密着に問題有り
評価結果は、下記の表2に示されるとおりであった。
<Plating adhesion evaluation>
Electroless copper plating was carried out on each of the test substrates prepared as described above in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2. The plating conditions were as follows.
Electroless copper plating solution: Melplate CU-390 (Meltex Inc.)
・Plating solution temperature: 80°C
Plating time: 1 hour Plating thickness: 2.0 μm
pH: 13.0 (room temperature)
After the plating process, each test substrate on which the electroless plating film was formed was washed with pure water at room temperature for 5 minutes and then dried at 80° C. The cross-sectional portion of the boundary between the wall and the electroless plating film of each obtained test substrate was observed with an optical microscope and an electron microscope. The evaluation criteria were as follows:
⊚: No gaps were generated and there was no problem with adhesion. ◯: Some gaps were generated, but there was no problem with adhesion. ×: Gaps were generated and there was a problem with adhesion. The evaluation results were as shown in Table 2 below.
表2の結果からも明らかなように、感光性フィルム表面の算術平均表面粗さをRa1が0.1μm以上であり、かつRa2/Ra1が0.40以上1.00未満である感光性フィルム積層体を用いて中空構造を形成した試験基板1~5(実施例1~5)は、壁部および蓋部のめっきとの密着性が高く、高品質な中空構造を有する電子部品が得られることがわかる。
一方、感光性フィルム表面の算術平均表面粗さRa1が0.1μm未満である感光性フィルム積層体を用いて中空構造を形成した試験基板7(比較例2)は、Ra2/Ra1が0.40以上1.00未満であっても、壁部および蓋部のめっきとの密着性が不十分であることがわかる。
また、感光性フィルム表面の算術平均表面粗さRa1が0.1μm以上であっても、Ra2/Ra1が0.40以上1.00未満の範囲にない感光性フィルム積層体を用いて中空構造を形成した試験基板6(比較例1)も、壁部および蓋部のめっきとの密着性が不十分であることがわかる。
As is clear from the results in Table 2, Test Substrates 1 to 5 (Examples 1 to 5), in which a hollow structure was formed using a photosensitive film laminate having an arithmetic mean surface roughness Ra1 of the photosensitive film surface of 0.1 μm or more and an Ra2/Ra1 of 0.40 or more and less than 1.00, had high adhesion to the plating on the wall and lid portions, and electronic components having a high-quality hollow structure could be obtained.
On the other hand, test substrate 7 (Comparative Example 2), in which a hollow structure was formed using a photosensitive film laminate in which the arithmetic mean surface roughness Ra1 of the photosensitive film surface was less than 0.1 μm, was found to have insufficient adhesion to the plating of the wall and lid portions, even though Ra2/Ra1 was 0.40 or more and less than 1.00.
Furthermore, it can be seen that test substrate 6 (Comparative Example 1), in which a hollow structure was formed using a photosensitive film laminate in which the arithmetic mean surface roughness Ra1 of the photosensitive film surface was 0.1 μm or more, but the Ra2/Ra1 was not within the range of 0.40 or more and less than 1.00, also had insufficient adhesion to the plating of the wall and lid portions.
Claims (7)
前記感光性組成物は、アルカリ現像性樹脂と、固形分換算で前記アルカリ現像性樹脂100質量部に対して0質量部超70質量部以下の無機フィラーとを含み、
前記感光性フィルム積層体から前記保護フィルムを、前記感光性フィルム表面の垂直方向に2.5秒/cmの速度ではく離して、前記感光性フィルム表面を露出させ、23℃、相対湿度42%の環境下に1分間放置後の前記感光性フィルム表面の算術平均表面粗さをRa1、
前記感光性フィルム積層体から前記保護フィルムを、前記感光性フィルム表面の垂直方向に2.5秒/cmの速度ではく離して、前記感光性フィルム表面を露出させ、23℃、相対湿度42%の環境下に180分間放置後の、前記感光性フィルム表面の算術平均表面粗さをRa2、
とした場合に、下記式:
Ra1≧0.10μm かつ 0.40≦Ra2/Ra1<1.00
を満たし、
前記感光性フィルム積層体から前記保護フィルムを、前記感光性フィルム表面の垂直方向に2.5秒/cmの速度ではく離して、前記感光性フィルム表面を露出させ、23℃、相対湿度42%の環境下に1分間放置後の前記感光性フィルム表面の最大高さをRy1、
前記感光性フィルム積層体から前記保護フィルムを、前記感光性フィルム表面の垂直方向に2.5秒/cmの速度ではく離して、前記感光性フィルム表面を露出させ、23℃、相対湿度42%の環境下に180分間放置後の、前記感光性フィルム表面の最大高さをRy2、
とした場合に、下記式:
Ry1≧1.00μm かつ 0.30≦Ry2/Ry1<1.00
を満たし、
前記感光性フィルムと接する面側の前記保護フィルム表面の算術平均表面粗さRa´が0.10μm以上であり、
前記感光性フィルムと接する面側の前記保護フィルム表面の最大高さRy´が1.00μm以上である
ことを特徴とする、感光性フィルム積層体。 A photosensitive film laminate including, in order, a support film, a photosensitive film formed from a photosensitive composition, and a protective film,
the photosensitive composition includes an alkali developable resin and an inorganic filler in an amount of more than 0 parts by mass and not more than 70 parts by mass relative to 100 parts by mass of the alkali developable resin in terms of solid content,
The protective film was peeled off from the photosensitive film laminate in a direction perpendicular to the surface of the photosensitive film at a speed of 2.5 seconds/cm to expose the surface of the photosensitive film. The surface of the photosensitive film was then left for 1 minute in an environment of 23° C. and a relative humidity of 42%, after which the arithmetic average surface roughness of the surface of the photosensitive film was determined as Ra1.
The protective film was peeled off from the photosensitive film laminate in a direction perpendicular to the surface of the photosensitive film at a speed of 2.5 seconds/cm to expose the surface of the photosensitive film. After leaving the surface of the photosensitive film for 180 minutes in an environment of 23° C. and a relative humidity of 42%, the arithmetic average surface roughness of the surface of the photosensitive film was determined as Ra2.
In this case, the following formula:
Ra1≧0.10 μm and 0.40≦Ra2/Ra1<1.00
The filling,
The protective film was peeled off from the photosensitive film laminate in a direction perpendicular to the surface of the photosensitive film at a speed of 2.5 seconds/cm to expose the surface of the photosensitive film. After leaving the surface of the photosensitive film for 1 minute in an environment of 23° C. and a relative humidity of 42%, the maximum height of the surface of the photosensitive film was determined as Ry1.
The protective film is peeled off from the photosensitive film laminate in a direction perpendicular to the surface of the photosensitive film at a speed of 2.5 seconds/cm to expose the surface of the photosensitive film. After leaving the surface of the photosensitive film for 180 minutes in an environment of 23° C. and a relative humidity of 42%, the maximum height of the surface of the photosensitive film is Ry2.
In this case, the following formula:
Ry1≧1.00 μm and 0.30≦Ry2/Ry1<1.00
The filling,
The arithmetic average surface roughness Ra' of the surface of the protective film on the side in contact with the photosensitive film is 0.10 μm or more;
The maximum height Ry' of the surface of the protective film on the side in contact with the photosensitive film is 1.00 μm or more.
A photosensitive film laminate comprising:
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