JPS61180236A - ソルダ−・レジスト用樹脂組成物 - Google Patents

ソルダ−・レジスト用樹脂組成物

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JPS61180236A
JPS61180236A JP60021332A JP2133285A JPS61180236A JP S61180236 A JPS61180236 A JP S61180236A JP 60021332 A JP60021332 A JP 60021332A JP 2133285 A JP2133285 A JP 2133285A JP S61180236 A JPS61180236 A JP S61180236A
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JP
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weight
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solder
polymaleimide
resist
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JP60021332A
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English (en)
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Fujitoshi Mizumoto
水元 冨士敏
Yoneji Sato
佐藤 米次
Toshio Sugimoto
杉本 俊夫
Kaoru Kanayama
薫 金山
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Mitsubishi Chemical Corp
Yuka Shell Epoxy KK
Asahi Chemical Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Yuka Shell Epoxy KK
Asahi Chemical Laboratory Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/032Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders
    • G03F7/037Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders the binders being polyamides or polyimides
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/285Permanent coating compositions

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリイミド、セラミック及び金属プリント配
線基板の保護に用いられる耐熱性、電気絶縁性、耐薬品
性および基板との密着性に優れた皮膜を与えるソルダー
・レジスト用樹脂組成物に関するものである。
〔従来の技術〕
ソルダー・レジストはプリント配線基板の表面に通常ス
クリーン印刷され、電気的、耐湿的な回路に保護、半田
付は時の選択的な回路の保護、メッキ工程での基板の保
護に用いられている(特開昭54−156167号、特
開昭55−53478号、同49−46165号)。
例えば両面プリント配線基板において一例を第1図およ
び第2図を用いて説明すると、ポリイミド絶縁板2の両
面に設けられた銅箔1上にレザービームで穿孔3した鋼
張基板の銅箔1を選択的にエツチング除去してプリント
配線を形成し、ついで両面にソルダー・レジスト4をス
クリーン印刷して両面プリント配線基板を得る。
この両面プリント配線基板の必要な箇所に部品6のリー
ド線7を挿入し、半田付けすることによ抄、ず田5によ
り銅箔1が固定され電気的に導通したプリント配線基板
が得られる。
このプリント配線基板の絶縁板としてはガラス繊維補強
エポキシ樹脂基板が主に用いられ、ソルダー・レジスト
としては初期はメラミン系樹脂が用いられていたが、そ
の後、密着性、耐薬品性、電気絶縁特性に優れたエポキ
シ樹脂が現在主に用いられている。
近時、絶縁基板2としてはボキシ樹脂基板に代ってより
耐熱性、電気絶縁性に優れたポリイミドフイ・・ム、テ
フ=ンヘイルム、セラミック基板、鉄、アルミニウム基
板が用いられるようになり、ソルダー・レジストにおい
てもより耐熱性に優れたものが要求されるようになった
耐熱性が優れるエポキシ樹脂としてはクレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂がソルダー・レジスト用樹脂として
用いられているが、この樹脂の耐熱性は高々200℃で
あり、長時間熱処理を続けると脆くなり、密着不良を起
すことがあり、よ妙耐熱性に優れるソルダー・レジスト
の出現が望まれているのが実情である。
耐熱性に優れた樹脂としてジアミノジフェニルメタンと
無水マレイン酸とから得られるビスマレイミドが積層板
用樹脂として用いられている。
しかし、このビスマレイミドは、クレゾール、N−メチ
ルピロリドン、テトラノ為イドロフラン、ジメチルフォ
ルムアミド等の特殊な有機溶剤にしか溶解せず、樹脂フ
ェスとして使用されているが、シルクスクリーン用印刷
インクとしては用いられていない。
即ち、前記溶剤はスクリーン印刷版の乳剤を侵すととも
に、前記ビスマレイミドワニスは硬化性が悪いとともに
、基板に対する密着性が悪いからである。
に対する密着性に優れた皮膜を与えることのできるスク
リーン印刷可能なソルダー・レジスト用樹脂組成物を提
供するものである。
〔問題点を解決する手段〕
本発明は、 帖 クレゾール・ノボラック類のグリシジルエーテル、
またはフェノールノボラック類のグリシジルエーテル 伯) 下式(1)で示されるポリマレイミド上記ω成分
の10〜120重量% zx        xz ZX        XZ 〔式中、Xは水素原子、ハロゲン原子まだは炭素数1〜
4のアルキル基もしくはアルコキシ基であり、2は 0、アミン系硬化剤 ■成分と色)成分の和100重量部に対し4〜35重量
部 上記(4)、(2)および(0成分の和100重量部に
対し、0アルキルセロソルブ系溶媒ヲ20〜100重量
部の割合で配合したソルダー・レジスト用樹脂組成物を
提供するものである。
(A成分) (3)成分のクレゾールノボラック類のグリシジルエー
テルまたはフェノールノボラック類のグリシジルエーテ
ルは、一般式 〔式中、RはHまたはCH3であり、nは1〜5の数で
ある〕 で示されるものであり、RがHでエポキシ当量が170
〜200のものは油化シェルエポキシ■よりエピコート
152、同154、RがC出でエポキシ当量が190〜
220のものは、油化シェルエポキシ■よりエピコート
181の商品名で販売されている。
この(2)成分の一部を他のエポキシ化合物、例えばビ
スフェノールF1ビスフエノールA、JJ化ビスフェノ
ールA1臭素化ビスフェノールFとエピクロルヒドリン
またはメチルエピクロルヒドリンまたはメチルエピクロ
ルヒドリンとを反応させて得られる下式(II)で示さ
れるジグリシジルエーテルにおきかえてもよい。
〔式中、R1、R2はHまたはCHaであり、XはHま
たはBrである。mは4の数であり、nは0〜8である
〕。
(B成分) 前記(D式で示されるポリマレイミドは、芳香族ジアル
デヒド1モルに対し1 、 一般式、 〔式中、Xは水素原子、ハロゲン原子または炭素数1〜
4のアルキル基もしくはアルコキシ基である〕 で示される芳香族アミンを2〜60モルの割合で反応さ
せてポリアミンを得、次いで該ポリアミンに無水マレイ
ン酸を付加反応させてポリアミド酸を得た後、該ポリア
ミド酸を脱水環化することにより製造される(4?開昭
59−12931号)。
上記芳香族ジアルデヒドは、一般式 で示される化合物、具体的には1.2−ベンゼンジアル
デヒド、1,3−ベンゼンジアルデヒド、1.4−ベン
ゼンジアルデヒドが好ましく、これにハロゲン基、アル
キル基等の置換基を有するものであってもよい。
また、芳香族アミンとしては、アニリン、o−トルイジ
ン、m−トルイジン、p−)ルイシン、〇−エチルアニ
リン、0−イソプロヒルアニリン、p−ブチルアニリン
、0−アニシジン、m−アニシジン、p−アニシジン、
0−フェネチジン、クロルアニリン類、ブロムアニリン
頌等が挙げられる。
これら原料を用いて(f3)成分のポリマレイミドを製
造する方法は、特開昭59−12931号公報に記載さ
れているので、ここでは詳細な説明を省く。
このポリマレイミドは■成分のエポキシ樹脂100重量
部に対し、10〜tzo重量部、好ましくは15〜50
重量部の割合で用いる。10重量部未満では耐熱性の向
上が十分でない。120重量部を越えてはソルダー・レ
ジストの配線基板に対する密着性が悪くなる。
(C成分) (C)成分の硬化剤としては、エポキシ樹脂の硬化剤と
して市販されているアミン系硬化剤、例えばジエチレン
トリアミン、トリエチレンテトラミン、ジエチルアミン
プロピルアミン、ジプロピレンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン等脂肪族ポリアミン、ビス(4−アミノ−3
−メチルシクロヘキシル)メタン、インホロンジアミン
、メンタンジアミン、N−エチルアミンピペラジン等の
環状脂肪族ポリアミン、リルン酸を環化三量化したダイ
マー酸とエチレンジアミン若しくはジエチレントリアミ
ン等のポリアミンを反応して得られる例えば下記構造式
で示されるポリアミド樹脂、H!N−CH寓−Cf(t
→JH−CO−R−Co−NH−CH2−CHg −N
H意キシレンジアミン、メタフェニレンジアミン、メチ
レンジアニリン、ジアミノジフェニルスルフォン等の芳
香族アミン、スピロ環構造を有する下記構造のアミン、 及ヒこれらアミン類をエチレンオキサイド、プロピレン
オキサイド、フェニルグリシジルエーテル、ブチルグリ
シジルエーテル、ビスフェノール型グリシジルエーテル
等のエポキシ化合物、アクリロニトリル、アクリル酸エ
ステル、脂肪族−価カルボン酸で変性した付加物、1−
ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−フェニルイミ
ダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイ
ミダゾール類があげられる。
これらの中でもポットライフの長い芳香族ジアミンやイ
ミダゾール類が好ましい。
この硬化剤は、(A)成分と(B)成分の和100重量
部に対し、4〜35重量部の割合で用いる。4重量部未
満では、皮膜の耐熱性が低下するばかりでなく配線基板
に対する密着性も低下する。35重量部を越えては皮膜
の耐湿性が不充分となり、絶縁性が低下する。また、耐
ハンダ性も低下する欠点がある。
(D成分) 上記囚、(mおよび0成分の樹脂成分を溶解するアルキ
ルセロソルブ系溶剤としては、エチAl セ0ソルブ、
イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、アミルセ
ロンルブ、ジエチレングリコールモノアセテート、ブチ
ルカルピトール、ジエチレングリコールモノブチルエー
テルアセテート、セロソルブアセテート等があげられる
。この溶剤は沸点が高いのでポットライフが長いことが
要求される印刷用インクの溶剤として最適である。
この有機溶剤は、(2)、(B)およびC)成分の樹脂
成分の合計和100重量部に対し、20〜100重量部
、好ましくは25〜50重量部の割合で用いる。20重
責部未満では、インクの流動性が悪く、配線基板上での
スクリーン印刷性が悪くなる。逆に100重量部を越え
ると印刷インクの厚膜の塗膜が得られず、また、塗膜の
耐熱性が低下する。
(その他の成分) 上記(4)、()3)、0および0成分の他にソルダー
・レジスト用樹脂組成物をスクリーン印刷用インクとす
る為に、必要により顔料、シリカ、タルク、アルミナ、
マイカ等の充填材、消泡剤、レベリング剤が配合される
充填材は、(支)、(2)、(C)、(DJ酸成分和の
50重量部以下の割合で、他の任意成分は、10重量部
以下の割合で使用される。
(組成物の調製) ソルダー・レジストの調製は、■、 (B)、(C)、
(DI、顔料等を同時に混合してもよいし、予じめアセ
トン等の溶媒中で(A1. (B)および0成分を14
0〜220℃で反応させて、B−ステージ化のイミド変
性エポキシ樹脂とした後、前記溶媒を除去し、とのB−
ステージ化イミド変性樹脂にアルキルセロソルブ、顔料
等を配合してもよい。
〔ソルダー・レジストの塗布〕
ソルダー・レジストの配線基板への塗布は通常スクリー
ン印刷機を用いて行われ、約130〜200℃に加熱し
てアルキルセロソルブを飛散させることにより皮膜を形
成させる。
以下、実施例によし本発明を更に詳細に説明する。
ポリマレイミドの製造例(B) 例1 温度計、冷却器、攪拌装置を備えた三ロフラスコ内に1
,3−ベンゼンジアルデヒド3op(o、224モル)
、アニソ7166.6F (1,79モル)、濃塩酸6
.81を仕込み、水の還流化(温度107℃)で5時間
反応させた。
反応終了後、20チの水酸化す) リウム水溶液20F
を加え、5分間攪拌を続は中和反応を行った。次に、メ
チルイソブチルケトン500Fを加え、析出物を溶解し
た後、純水300yで計3回水洗を行い、副成した塩化
す) +Jウム及び過剰の水酸化ナトリウムを除去した
次いで、溶解液を減圧下(lon〜1 wm Hg/8
0〜180で)でメチルイソブチルケトン及び未反応の
アニリンを完全に除去し、残留物を180℃で流し出し
、冷却して橙色透明な次式で示されるポリアミンを77
チ有するポリアミンの混合物101.1 !lを得た。
NHg     N市 次に、温度針、冷却器、滴下ロート及び攪拌装置を備え
た500dの四ロフラスコ内に、無水マレイーン酸39
.39とN、N’−ジメチルホルムアミド78.51を
仕込み、攪拌して無水マレイン酸を溶解させた。
次いで前記ポリアミン47.2 fをN、N’−ジメチ
ルホルムアミド118Fに溶解した液を、フラスコの温
度を20〜30℃に保ちながら滴下し、滴下終了後、同
温度で30分間攪拌を続けた。
次に、このフラスコ内に、酢酸ニッケル0.4り、トリ
エチルアミン10−1無水酢酸61.39を添加し、6
0℃に保ちながら3時間攪拌して脱水環化反応を行った
反応終了後、反応生成物を大量の水に投入し、ポリマレ
イミドの結晶を析出させ、p別後、該結晶を水洗し、乾
燥して淡黄色のポリマレイミドを83.99 (収率9
7チ)得た。
このポリマレイミドの軟化点(毛細管法)は166℃〜
180℃であった。
例2 1.4−ベンゼンジアルデヒド30 y (0,224
モル)、0−トルイソ=z9s、c+p (0,89s
モル)およびアニリン83.a 9 (o、s 9 s
モル)を原料として用いる他は例1と同様にして、黄色
のポリマレイミドを得た。このものの軟化点は178〜
190℃であった。
イミド変成エポキシ樹脂の製造例 〔製造例1〕 200dナス型フラスコ内に前記例1で得られたポリマ
レイミドを25t1メチレンジアニリン11りおよびア
セトン60dを加え還流下2時間反応を行った後、クレ
ゾールノボラックのジグリシジルエーテル1エピコー)
181”(油化シェルエポキシ社商品名、エポキシ当量
205)25tを加えて均一な溶液とした。ついで減圧
下でアセトンを除去し、粘調な茶褐色のイミド変成エポ
キシ樹脂を得た。
〔製造例2〕 エポキシ樹脂をフェノールノボラックのジグリシジルエ
ーテル6エビコート1541′(エポキシ当量176)
とした以外は製造例1と同様の反応を行ってイミド変成
エポキシ樹脂を得た。
〔製造例3〕 蝙麺例2で得られたポリマレイミド10f1エピコート
154 (油化シェルエポキシ社商品名)40tおよび
メチレンジアニリン10.2 Fをアセトン100dに
均一に溶解した後、アセトンを減圧除去し、イミド変成
エポキシ樹脂を得た。
〔製造例4〕(比較用) ジアミノジフェニルメタンと無水マレイン酸とから得ら
れたポリマレイミドを用いた。
これら樹脂の溶剤溶解性(樹脂成分20重量%)を表1
に示す。
表  1 〔製造例5〕 例2で得たポリマレイミド151Fとエピコート154
(油化シェルエポキシ社商品名)35fをロールで混疎
しく温度40〜70℃、10分間)、イミド変成エポキ
シ樹脂を得た。
実施例1〜5、比較例1〜4 表2に示す組成のソルダーレジストを銅スルホールポリ
イミド基板上にスクリーン印刷機(180メツシユ・ポ
リエステル版、乳剤厚20ミクロン)を用いて膜厚が約
25ミクロンとなるように塗布し、200℃で60分間
加熱硬化を行って保護膜を銅張プリント配線基板上に設
けた。
これを供試体として次の測定を行った。結果を同炙に示
す。
密着性・・・・−・J I S  C−0,202ゴバ
ン目密着テスト供試体の塗膜にIXI■の大きさのゴバ
ン目を100個刻みセロテープではくシした後の密着性
を評価した。
耐はんだ性・・・・・・JIS  C−6481260
℃の錫60%の溶融はんだに2分間及び4分間浸漬し塗
膜の状態について判定した、その判定基準は次の通りで
ある。
O・・・・・・塗膜の外観異状なし ×−・・・・塗膜のふくれはくシ・溶融熱劣化テスト・
・・・・・JIS  C−6481250℃の乾燥語(
オーブン)中で72 Hrエージング後の塗膜の状態及
び密着性を評価した。
○・−・・・・異状なし ×・・・・・・塗膜のふくれ、はくり 印刷特性 強制酸化させた銅張シ積層板上に180メツシユ・ポリ
エステル版(乳剤厚15μ)のスクリーンを用いて膜厚
が15〜20μとなるように塗布し、180℃で10分
間加熱硬化させたときのブリード(インクの滲み出し)
1娼を測定した。
硬化速度 銅張シ積層板上に15ミクロンの被膜を形成させ、18
0℃の熱風乾課機にて硬化し、はんだ耐熱性が2分以上
合格した時のf便化時間を測定した。
(以下余白)
【図面の簡単な説明】
第1図は両面プリント配線基板上に部品を取りつけ、半
田付けした状態を示す断面図、第2図は穿孔され、エツ
チング処理する前の銅張基板の断面図である。 図中、1は銅箔、2は絶縁基板、3は孔、4はソルダー
・レジスト層、5は半田である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)(A)クレゾール・ノボラック類のグリシジルエー
    テル、またはフェノールノボラック類のグリシジルエー
    テル (B)下記で示されるポリマレイミド 上記(A)成分の10〜120重量% ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Xは水素原子、ハロゲン原子または炭素数1〜
    4のアルキル基もしくはアルコキシ基であり、Zは ▲数式、化学式、表等があります▼基である〕 (C)アミン系硬化剤 (A)成分と(B)成分の和100重量部に対し4〜3
    5重量部 上記(A)、(B)および(C)成分の和100重量部
    に対し、 (D)アルキルセロソルブ系溶媒を20〜100重量部
    の割合で配合したソルダー・レジスト用樹脂組成物。 2)(B)成分のポリマレイミドが ▲数式、化学式、表等があります▼ であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のソ
    ルダー・レジスト用樹脂組成物。
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