JP4470530B2 - Photosensitive resin composition and metal bump forming method - Google Patents
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Description
本発明は、感光性樹脂組成物及び金属バンプ形成方法に関する。 The present invention relates to a photosensitive resin composition and a metal bump forming method.
プリント配線板などの配線基板、又は半導体チップなどの電子部品等の電極パッド部を電気接続する方法として、金属バンプが利用されている。 Metal bumps are used as a method for electrically connecting a wiring board such as a printed wiring board or an electrode pad portion of an electronic component such as a semiconductor chip.
従来の金属バンプを形成する技術としては、（１）金属浴に浸漬することにより直接電極パッド部に金属を供給するディップ法、（２）電極パッド部に粘着性を付与し、その粘着部に金属粉末を付着させた後、この金属粉末を加熱溶融することにより金属バンプを形成する方法（例えば、特許文献１参照。）、（３）印刷用マスクを使用して電極パッド部に対応する位置に金属ペーストを供給し、これを加熱溶融することにより金属バンプを形成する印刷法（例えば、特許文献２及び３参照。）などが知られている。特に、上記（３）の方法は、現在一般的に用いられている手法であり、例えば、印刷用マスクとしては四フッ化エチレン樹脂マスクやメタルマスクなどが用いられている。
金属バンプを備えた配線基板や電子部品の接続信頼性を高めるために、金属バンプ形成の高精度化が要望されている。特に、金属バンプを高精度に形成するために、金属バンプの搭載位置及び搭載量を同時に十分制御できることが求められている。 In order to increase the connection reliability of wiring boards and electronic components provided with metal bumps, there is a demand for high precision metal bump formation. In particular, in order to form the metal bumps with high accuracy, it is required that the mounting position and the mounting amount of the metal bumps can be sufficiently controlled simultaneously.
しかしながら、（１）の方法では、金属バンプの搭載量を制御すること、及び、金属バンプを搭載する位置を制御することが困難である。さらに、電極パッド間にブリッジの発生も起こりやすい。また、（２）の方法では、バンプの位置の制御性は向上するが、粘着部に付着する金属粉末の量にばらつきが生じやすく、金属バンプの搭載量を制御することは困難である。 However, in the method (1), it is difficult to control the mounting amount of the metal bumps and to control the position where the metal bumps are mounted. Furthermore, a bridge is easily generated between the electrode pads. In the method (2), the controllability of the bump position is improved, but the amount of the metal powder adhering to the adhesive portion is likely to vary, and it is difficult to control the mounting amount of the metal bump.
一方、（３）の方法は、金属バンプの搭載量の制御及び搭載位置の制御は可能となっている。しかしながら、近年のプリント配線板や半導体チップの高密度化に伴って電極パッド間のピッチが狭くなっている。そのため、これに対応した狭ピッチパターンの印刷用マスクを用いて金属バンプを形成した際に、電極パッド間にブリッジが発生する場合があった。 On the other hand, in the method (3), it is possible to control the mounting amount and the mounting position of the metal bumps. However, the pitch between electrode pads is becoming narrower with the recent increase in the density of printed wiring boards and semiconductor chips. Therefore, when metal bumps are formed using a printing mask having a narrow pitch pattern corresponding to this, a bridge may occur between the electrode pads.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、金属バンプの搭載量及び搭載位置を同時に十分制御することができ、かつ、電極パッド間のピッチが狭い場合であっても、電極パッド間のブリッジの発生を十分に抑制できる金属バンプの形成方法に用いる感光性樹脂組成物を提供することを目的する。また、本発明は、かかる感光性樹脂組成物を用いる金属バンプ形成方法を提供することを目的とする。さらに、本発明は、かかる金属バンプ形成方法を用いて、接続信頼性の高い金属バンプ付き配線基板及び金属バンプ付き電子部品を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to sufficiently control the mounting amount and mounting position of the metal bumps at the same time, and even when the pitch between the electrode pads is narrow, it is possible to reduce the gap between the electrode pads. It aims at providing the photosensitive resin composition used for the formation method of the metal bump which can fully suppress generation | occurrence | production of bridge | bridging. Moreover, an object of this invention is to provide the metal bump formation method using this photosensitive resin composition. Furthermore, an object of the present invention is to provide a wiring board with metal bumps and an electronic component with metal bumps having high connection reliability using such a metal bump forming method.
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、電極パッド間に発生するブリッジは、印刷用マスクと配線基板との間に加熱溶融された金属ペーストが流入することに起因するものと考えた。そして、金属バンプを形成するためのマスクとして特定の感光性樹脂組成物からなる硬化レジスト層を配線基板上又は電子部品上に形成することにより、配線基板又は電子部品との密着性に優れる感光性樹脂層（フォトレジスト）を形成することが、ブリッジの発生の抑制に有効であることを見出した。さらに、特定の感光性樹脂組成物を用いることにより感光性樹脂層（フォトレジスト）が高解像度を有し、電極パッド間のピッチが狭い場合にも対応できることを見出した。また、かかる特定の感光性樹脂組成物からなる硬化レジスト層が、金属を加熱溶融する工程においても優れた形状安定性を有していることが判明し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research to achieve the above object, the present inventor has found that the bridge generated between the electrode pads is caused by the flow of a metal paste heated and melted between the printing mask and the wiring board. I thought. And the photosensitive property which is excellent in adhesiveness with a wiring board or an electronic component by forming the hardening resist layer which consists of a specific photosensitive resin composition on a wiring board or an electronic component as a mask for forming a metal bump. It has been found that forming a resin layer (photoresist) is effective in suppressing the occurrence of bridges. Furthermore, it has been found that by using a specific photosensitive resin composition, the photosensitive resin layer (photoresist) has high resolution and can cope with a case where the pitch between electrode pads is narrow. Moreover, it turned out that the cured resist layer which consists of this specific photosensitive resin composition has the outstanding shape stability also in the process of heat-melting a metal, and came to complete this invention.
すなわち、本発明は、電極パッド部を有する配線基板上又は電子部品上に、感光性樹脂組成物を用いて感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程と、感光性樹脂層に活性光線を照射して所定形状に露光部を光硬化せしめ、感光性樹脂層の露光部以外の部分を除去することにより、電極パッド部の少なくとも一部に通じる開口部を有する硬化レジスト層を形成する硬化レジスト層形成工程と、開口部に金属を充填する金属充填工程と、金属を加熱溶融する金属溶融工程と、溶融された金属を冷却して固化する金属固化工程と、硬化レジスト層を配線基板又は電子部品から除去して固化した金属を残存させる硬化レジスト層除去工程とを備え、感光性樹脂組成物が、（Ａ）不飽和基含有モノマーを共重合成分として含有する共重合体と、（Ｂ）光架橋性モノマーと、（Ｃ）光開始剤と、（Ｄ）セルロースエステルを主成分とするフィルム形成助剤と、を含有し、且つ、（Ｂ）成分が、オキシエチレン単位又は／及びオキシプロピレン単位とエチレン性不飽和基とを有する光架橋性モノマーであることを特徴とする金属バンプ形成方法を提供するものである。 That is, the present invention includes a photosensitive resin layer forming step of forming a photosensitive resin layer using a photosensitive resin composition on a wiring board or an electronic component having an electrode pad portion, and an actinic ray on the photosensitive resin layer. Is cured to form a cured resist layer having an opening leading to at least a part of the electrode pad part by removing the part other than the exposed part of the photosensitive resin layer A resist layer forming step, a metal filling step of filling the opening with metal, a metal melting step of heating and melting the metal, a metal solidifying step of cooling and solidifying the molten metal, and a cured resist layer as a wiring board or and a cured resist layer removing step of leaving the metal solidified by removing from the electronic component, sensitive photosensitive resin composition, a copolymer containing as a copolymerizing component (a) unsaturated group-containing monomer, ( B A photo-crosslinkable monomer, and (C) a photoinitiator, (D) containing a film-forming aid containing a cellulose ester as a main component, and, (B) component, oxyethylene units and / or oxypropylene The present invention provides a method for forming a metal bump, which is a photocrosslinkable monomer having a unit and an ethylenically unsaturated group .
本発明において、「配線基板」とは、マザーボードに代表されるプリント配線板又は、中央演算回路（ＣＰＵ）若しくはチップセットなどに代表されるパッケージ基板等を示し、「電子部品」とは、半導体チップ等を示す。また、配線基板に電子部品が備わっているものも、配線基板又は電子部品に含むものとする。また、上記配線基板が、その上にソルダーレジストを備えていると好ましい。これにより、電極パッド間のブリッジの発生を一層抑制することができる。 In the present invention, the “wiring board” refers to a printed wiring board represented by a mother board, a package board represented by a central processing circuit (CPU) or a chip set, etc., and the “electronic component” refers to a semiconductor chip. Etc. Moreover, what has an electronic component in a wiring board shall also be included in a wiring board or an electronic component. Moreover, it is preferable that the said wiring board is equipped with the soldering resist on it. Thereby, generation | occurrence | production of the bridge | bridging between electrode pads can be suppressed further.
また、本発明において「金属」とは、金属バンプとしての機能を有する材料、すなわち、電極パッド間を電気的に接続できる金属を指す。具体的には、例えば、金、銀、銅、スズ、鉛、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、白金などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、「金属」とは、これらのうちの２種以上から構成される合金であってもよい。 In the present invention, “metal” refers to a material that functions as a metal bump, that is, a metal that can electrically connect electrode pads. Specific examples include gold, silver, copper, tin, lead, nickel, aluminum, zinc, and platinum. These may be used alone or in combination of two or more. The “metal” may be an alloy composed of two or more of these.
また、上記所定形状とは、電極パッド部の少なくとも一部が露出するような形状のことを意味する。 The predetermined shape means a shape in which at least a part of the electrode pad portion is exposed.
本発明では、感光性樹脂組成物を含有する感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程は、例えば、フィルムの形態に成形した感光性樹脂組成物を含有する感光性樹脂層を、電極パッド部を有する配線基板上又は電子部品上に積層する方法であってもよく、あるいは、例えば、感光性樹脂組成物を含有する塗工液を塗布して塗膜を形成する塗工工程と、塗膜を乾燥して感光性樹脂層を形成する乾燥工程と、からなるものであってもよい。 In the present invention, the photosensitive resin layer forming step of forming the photosensitive resin layer containing the photosensitive resin composition includes, for example, forming the photosensitive resin layer containing the photosensitive resin composition formed into a film shape into an electrode. It may be a method of laminating on a wiring board or an electronic component having a pad part, or, for example, a coating process for forming a coating film by applying a coating liquid containing a photosensitive resin composition; And a drying step of drying the coating film to form a photosensitive resin layer.
上記の特徴を有する本発明の感光性樹脂組成物は、配線基板又は電子部品と良好に密着した硬化レジスト層を形成することができるため、配線基板又は電子部品と硬化レジスト層との間に空隙が生じにくい。そのため、電極パッド間のピッチが狭い場合であっても溶融した金属によって電極パッド間にブリッジが発生することを十分に抑制することができる。 Since the photosensitive resin composition of the present invention having the above characteristics can form a cured resist layer that is in good contact with the wiring substrate or electronic component, there is a gap between the wiring substrate or electronic component and the cured resist layer. Is unlikely to occur. Therefore, even when the pitch between the electrode pads is narrow, it is possible to sufficiently suppress the occurrence of a bridge between the electrode pads due to the molten metal.
また、本発明の感光性樹脂組成物から形成される感光性樹脂層は高解像度を有していることから、活性光線を照射して露光部を所定形状に硬化することにより金属バンプの搭載位置に対応する開口部を精度よく形成することができるため、金属バンプの搭載位置を十分に制御することができる。また、感光性樹脂層が、本発明の感光性樹脂組成物からなるフィルムの積層により形成される場合には、フィルムの膜厚を調節することにより、また、本発明の感光性樹脂組成物を含む塗工液から形成される場合には、塗布する塗膜の厚さを調節することにより、後に形成される硬化レジスト層の開口部の高さを調節することができるため、金属バンプの搭載量を十分に制御することが可能となる。 In addition, since the photosensitive resin layer formed from the photosensitive resin composition of the present invention has high resolution, the mounting position of the metal bumps can be obtained by irradiating actinic rays and curing the exposed portion to a predetermined shape. Since the opening corresponding to can be accurately formed, the mounting position of the metal bumps can be sufficiently controlled. Further, when the photosensitive resin layer is formed by laminating a film made of the photosensitive resin composition of the present invention, the photosensitive resin composition of the present invention can be adjusted by adjusting the film thickness of the film. When formed from a coating solution containing, because the height of the opening of the cured resist layer to be formed later can be adjusted by adjusting the thickness of the coating film to be applied, mounting metal bumps The amount can be sufficiently controlled.
本発明の感光性樹脂組成物は、上記共重合体の酸価が、１０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇであること好ましい。酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると解像度が不十分となる傾向にあり、３００ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると耐現像液性に劣る傾向にあり、硬化レジスト層の剥がれや細線密着性が低下する傾向にある。 In the photosensitive resin composition of the present invention, the acid value of the copolymer is preferably 10 mgKOH / g to 300 mgKOH / g. If the acid value is less than 10 mg KOH / g, the resolution tends to be insufficient, and if it exceeds 300 mg KOH / g, the developer resistance tends to be inferior, and the cured resist layer tends to be peeled off and the fine line adhesion tends to be reduced. is there.
また、不飽和基含有モノマーが、アクリル酸及び／又はメタクリル酸であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that an unsaturated group containing monomer is acrylic acid and / or methacrylic acid.
さらに、アクリル酸及び／又はメタクリル酸の、共重合体を合成する全共重合成分における配合割合が、１０質量％〜３５質量％であることが好ましい。全共重合成分におけるアクリル酸及び／又はメタクリル酸の配合割合が、１０質量％未満では解像度が不十分になる傾向にあり、３５質量％を超えると耐現像液性に劣る傾向にあり、硬化レジスト層の剥がれや細線密着性が低下する傾向にある。 Furthermore, the blending ratio of acrylic acid and / or methacrylic acid in all copolymer components for synthesizing the copolymer is preferably 10% by mass to 35% by mass. If the blending ratio of acrylic acid and / or methacrylic acid in all copolymerization components is less than 10% by mass, the resolution tends to be insufficient, and if it exceeds 35% by mass, the developer resistance tends to be inferior, and the cured resist. Layer peeling and fine wire adhesion tend to decrease.
また、本発明の感光性樹脂組成物は、（Ｂ）成分として、オキシエチレン単位又は／及びオキシプロピレン単位を有する光架橋性モノマーを含有する。感光性樹脂組成物が、オキシエチレン単位又は／及びオキシプロピレン単位を有する光架橋性モノマーを含有することにより、硬化レジスト層を配線基板又は電子部品から除去する際の硬化レジスト層の剥離性をより向上させることができる。 The photosensitive resin composition of the present invention, as the component (B), you containing photocrosslinkable monomer having oxyethylene units and / or oxypropylene units. When the photosensitive resin composition contains a photocrosslinkable monomer having an oxyethylene unit or / and an oxypropylene unit, the peelability of the cured resist layer when removing the cured resist layer from the wiring board or electronic component is further improved. Can be improved.
さらに、オキシエチレン単位又は／及びオキシプロピレン単位の質量割合が、感光性樹脂組成物の固形分の総質量に対して１０質量％〜７０質量％であることが好ましい。オキシエチレン単位又は／及びオキシプロピレン単位の質量割合が、感光性樹脂組成物の固形分の総質量に対して１０質量％未満であると、硬化レジスト層を配線基板又は電子部品から除去する際の硬化レジスト層の剥離性が劣る傾向にあり、７０質量％を超えると耐現像液性に劣る傾向にあり、硬化レジスト層の剥がれや細線密着性が低下する傾向にある。 Furthermore, it is preferable that the mass ratio of an oxyethylene unit or / and an oxypropylene unit is 10 mass%-70 mass% with respect to the total mass of the solid content of the photosensitive resin composition. When the mass ratio of the oxyethylene unit or / and oxypropylene unit is less than 10% by mass with respect to the total mass of the solid content of the photosensitive resin composition, the cured resist layer is removed from the wiring board or the electronic component. The peelability of the cured resist layer tends to be inferior, and if it exceeds 70% by mass, the developer resistance tends to be inferior, and the peelability of the cured resist layer and the fine line adhesion tend to decrease.
また、本発明の感光性樹脂組成物は、（Ｄ）セルロースエステルを主成分とするフィルム形成助剤を含有する。かかるフィルム形成助剤を含むことにより、硬化レジスト層を配線基板又は電子部品から除去する際の硬化レジスト層の剥離性をより向上させることができる。また、感光性樹脂層を形成する方法が、感光性樹脂組成物を含有する塗工液を用いて行う場合には、塗工液を塗工して乾燥させた後の塗膜の膜厚均一性がより向上する。さらには上記フィルム形成助剤は、フィルムあるいは塗膜表面のべたつき性（タック性）を低下させる機能をも有するので、その後の加工プロセスにおける配線基板又は電子部品のハンドリング性がより向上する。 The photosensitive resin composition of the present invention, that Yusuke containing a film-forming assistant composed mainly of (D) a cellulose ester. By including such a film forming aid, it is possible to further improve the peelability of the cured resist layer when the cured resist layer is removed from the wiring board or the electronic component. Moreover, when the method for forming the photosensitive resin layer is performed using a coating liquid containing the photosensitive resin composition, the coating film thickness after coating and drying the coating liquid is uniform. More improved. Furthermore, since the said film formation adjuvant has a function which reduces the stickiness (tack property) of a film or a coating-film surface, the handling property of the wiring board or electronic component in a subsequent process process improves more.
また、本発明は、電極パッド部を有する配線基板上又は電子部品上に、感光性樹脂組成物を含有する塗工液を塗布して塗膜を形成する塗工工程と、塗膜を乾燥して感光性樹脂層を形成する乾燥工程と、感光性樹脂層に活性光線を照射して所定形状に露光部を光硬化せしめ、感光性樹脂層の露光部以外の部分を除去することにより、電極パッド部の少なくとも一部に通じる開口部を有する硬化レジスト層を形成する硬化レジスト層形成工程と、開口部に金属を充填する金属充填工程と、金属を加熱溶融する金属溶融工程と、溶融された金属を冷却して固化する金属固化工程と、硬化レジスト層を配線基板又は電子部品から除去して固化した金属を残存させる硬化レジスト層除去工程とを備える金属バンプ形成方法において用いられる塗工液であって、感光性樹脂組成物が、（Ａ）不飽和基含有モノマーを共重合成分として含有する共重合体と、（Ｂ）光架橋性モノマーと、（Ｃ）光開始剤とを含有することを特徴とする塗工液を提供するものである。 In addition, the present invention provides a coating process in which a coating liquid containing a photosensitive resin composition is applied to a wiring board or an electronic component having an electrode pad portion to form a coating film, and the coating film is dried. The photosensitive resin layer is formed by a drying process, and the photosensitive resin layer is irradiated with actinic rays to photocure the exposed portion in a predetermined shape, and the portions other than the exposed portion of the photosensitive resin layer are removed, thereby forming an electrode. A cured resist layer forming step for forming a cured resist layer having an opening leading to at least a part of the pad portion; a metal filling step for filling the opening with metal; a metal melting step for heating and melting the metal; A coating liquid used in a metal bump forming method comprising: a metal solidifying step for cooling and solidifying a metal; and a cured resist layer removing step for removing the cured resist layer from the wiring board or the electronic component to leave the solidified metal. Ah The photosensitive resin composition contains (A) a copolymer containing an unsaturated group-containing monomer as a copolymerization component, (B) a photocrosslinkable monomer, and (C) a photoinitiator. A characteristic coating liquid is provided.
本発明の塗工液は、上記構成の感光性樹脂組成物を含有するので、本発明の効果を得ることができる。 Since the coating liquid of this invention contains the photosensitive resin composition of the said structure, the effect of this invention can be acquired.
さらに、塗工液の粘度が、温度２０℃〜３０℃の範囲で１Ｐａ・ｓ〜１５０Ｐａ・ｓであることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the viscosity of the coating liquid is 1 Pa · s to 150 Pa · s in a temperature range of 20 ° C. to 30 ° C.
塗工液の粘度を、かかる範囲に調製することにより、塗膜を乾燥して形成される感光性樹脂層と配線基板又は電子部品との濡れ性がより向上し、電極パッド間のブリッジの発生をより確実に抑制することができる。 By adjusting the viscosity of the coating liquid to such a range, the wettability between the photosensitive resin layer formed by drying the coating film and the wiring board or electronic component is further improved, and the bridge between the electrode pads is generated. Can be more reliably suppressed.
塗工液の粘度が、温度２０℃〜３０℃の範囲で１Ｐａ・ｓ未満であると、塗膜の膜厚が厚い場合にタレの現象が発生するため、また、１５０Ｐａ・ｓを超えると塗工性が低下するため、粘度が上記数値範囲を外れると膜厚制御性に劣る傾向にある。 If the viscosity of the coating liquid is less than 1 Pa · s in the temperature range of 20 ° C. to 30 ° C., a sagging phenomenon occurs when the coating film is thick, and if the viscosity exceeds 150 Pa · s, the coating liquid is applied. Since the workability is lowered, the film thickness tends to be inferior when the viscosity is out of the above numerical range.
また、塗工液は、塗工液を温度１５０℃で１時間加熱した場合に、残存する固形分の割合が２０〜１００％となるように調節されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the coating liquid is adjusted so that the ratio of the remaining solid content is 20 to 100% when the coating liquid is heated at a temperature of 150 ° C. for 1 hour.
本発明の金属バンプ形成方法は、本発明の感光性樹脂組成物を含有する感光性樹脂層を配線基板又は電子部品上に形成することにより、配線基板又は電子部品と良好に密着した硬化レジスト層を形成することができるため、配線基板又は電子部品と硬化レジスト層との間に空隙が生じにくい。そのため、電極パッド間のピッチが狭い場合であっても、電極パッド間のブリッジの発生を十分に抑制することができる。 The metal bump forming method of the present invention is a cured resist layer that is in good contact with a wiring substrate or electronic component by forming a photosensitive resin layer containing the photosensitive resin composition of the present invention on the wiring substrate or electronic component. Therefore, it is difficult to form a gap between the wiring board or electronic component and the cured resist layer. Therefore, even when the pitch between the electrode pads is narrow, the occurrence of a bridge between the electrode pads can be sufficiently suppressed.
また、本発明の感光性樹脂組成物を用いて硬化レジスト層を形成することにより、金属バンプの搭載位置を十分に制御することができ、金属バンプの搭載量を十分に制御することが可能となる。 In addition, by forming a cured resist layer using the photosensitive resin composition of the present invention, the mounting position of the metal bumps can be sufficiently controlled, and the mounting amount of the metal bumps can be sufficiently controlled. Become.
ここで、金属充填工程において、金属が金属ペーストであることが好ましい。ここで、「金属ペースト」とは、金属粒子がフラックスを含む樹脂成分中に分散された形態をとるものである。 Here, in the metal filling step, the metal is preferably a metal paste. Here, the “metal paste” is a form in which metal particles are dispersed in a resin component containing a flux.
また、金属溶融工程において、リフロー炉を用いて金属を加熱溶融することが好ましい。リフロー炉を用いることにより、全般に均一な熱伝導が可能になり、溶融工程のばらつきが少なくなる他、酸素濃度を管理できるため、得られる金属バンプ付き配線基板又は電子部品の接続信頼性がより良好となる。一方、例えば、金属溶融工程において超音波を用いると、大面積の配線基板又は電子部品を処理する際に、溶融工程にばらつきが生じ、接続信頼性が低下する傾向にある。また、乾燥機等の一般的な加熱装置を使用して金属を加熱溶融した場合では、金属は一般的に酸化されやすく、気体の組成を制御することが困難であるため、酸素が混在した雰囲気下での加熱工程となり、金属が酸化され、得られる金属バンプ付き配線基板又は電子部品の接続信頼性が低下する傾向にある。 In the metal melting step, it is preferable to heat and melt the metal using a reflow furnace. By using a reflow furnace, uniform heat conduction is possible in general, variation in the melting process is reduced, and oxygen concentration can be controlled, so that the connection reliability of the obtained wiring board with metal bumps or electronic components can be improved. It becomes good. On the other hand, for example, when ultrasonic waves are used in the metal melting step, when processing a large-area wiring board or electronic component, variations occur in the melting step and connection reliability tends to decrease. In addition, when a metal is heated and melted using a general heating device such as a dryer, the metal is generally easily oxidized and it is difficult to control the gas composition, so an atmosphere in which oxygen is mixed is used. It becomes a heating process below, and the metal is oxidized, and the connection reliability of the obtained wiring board with metal bumps or electronic components tends to be lowered.
また、本発明の金属バンプ形成方法では、配線基板上又は電子部品上に、上記本発明の感光性樹脂組成物を含有する感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程が、本発明の感光性樹脂組成物を含有する塗工液を塗布して塗膜を形成する塗工工程と、塗膜を乾燥して感光性樹脂層を形成する乾燥工程と、からなることが好ましい。本発明の感光性樹脂組成物を塗工液として用いることにより、配線基板又は電子部品と良好に密着した硬化レジスト層をより確実に形成することができる。そのため、金属バンプの搭載量及び搭載位置を同時に十分制御することができ、かつ、電極パッド間のピッチが狭い場合であっても、電極パッド間のブリッジの発生を十分に抑制できるという本発明の効果をより確実かつ容易に得ることができる。 Moreover, in the metal bump formation method of this invention, the photosensitive resin layer formation process of forming the photosensitive resin layer containing the photosensitive resin composition of the said invention on the wiring board or an electronic component of this invention is carried out. It is preferable to comprise a coating process in which a coating liquid containing a photosensitive resin composition is applied to form a coating film, and a drying process in which the coating film is dried to form a photosensitive resin layer. By using the photosensitive resin composition of the present invention as a coating liquid, it is possible to more reliably form a cured resist layer that is in good contact with a wiring board or electronic component. Therefore, the mounting amount and mounting position of the metal bumps can be sufficiently controlled at the same time, and even when the pitch between the electrode pads is narrow, the occurrence of a bridge between the electrode pads can be sufficiently suppressed. The effect can be obtained more reliably and easily.
この場合、塗工液の粘度が、温度２０℃〜３０℃の範囲で１Ｐａ・ｓ〜１５０Ｐａ・ｓであることが好ましい。塗工液の粘度が、温度２０℃〜３０℃の範囲で１Ｐａ・ｓ未満であると、塗膜の膜厚が厚い場合にタレの現象が発生するため、また、１５０Ｐａ・ｓを超えると塗工性が低下するため、膜厚制御性が低下する傾向にある。 In this case, the viscosity of the coating liquid is preferably 1 Pa · s to 150 Pa · s in the temperature range of 20 ° C. to 30 ° C. If the viscosity of the coating liquid is less than 1 Pa · s in the temperature range of 20 ° C. to 30 ° C., a sagging phenomenon occurs when the coating film is thick, and if the viscosity exceeds 150 Pa · s, the coating liquid is applied. Since the workability decreases, the film thickness controllability tends to decrease.
また、本発明は、上記のいずれかの本発明の金属バンプ形成方法を用いて電極パッド部上に金属バンプが形成されたことを特徴とする金属バンプ付き配線基板を提供するものである。 Moreover, this invention provides the wiring board with a metal bump | vamp characterized by the metal bump being formed on the electrode pad part using one of said metal bump formation methods of this invention.
また、本発明は、上記のいずれかの本発明の金属バンプ形成方法を用いて電極パッド部上に金属バンプが形成されたことを特徴とする金属バンプ付き電子部品を提供するものである。 Moreover, this invention provides the electronic component with a metal bump | vamp characterized by the metal bump being formed on the electrode pad part using one of said metal bump formation methods of this invention.
配線基板又は電子部品の電極パッド部上に金属バンプを形成する際、本発明の金属バンプ形成方法を用いることにより、狭ピッチ化した配線基板又は電子部品であっても電極パッド間での絶縁不良（ブリッジ発生）率が十分に抑制され、かつ、金属バンプの搭載量及び搭載位置が十分に制御された金属バンプが形成される。これにより、接続信頼性の高い金属バンプ付き配線基板又は金属バンプ付き電子部品を得ることができる。 When forming metal bumps on the electrode pads of the wiring board or electronic component, by using the metal bump forming method of the present invention, poor insulation between the electrode pads even if the wiring board or electronic component has a narrow pitch. A metal bump is formed in which the (bridge generation) rate is sufficiently suppressed and the mounting amount and mounting position of the metal bump are sufficiently controlled. Thereby, a wiring board with a metal bump or an electronic component with a metal bump with high connection reliability can be obtained.
本発明によれば、金属バンプの搭載量及び搭載位置を十分に制御することができ、かつ、電極パッド間のピッチが狭い場合であっても電極パッド間のブリッジの発生を十分に抑制できる金属バンプの形成方法に用いる感光性樹脂組成物を提供することができる。また、本発明は、かかる感光性樹脂組成物を用いる金属バンプ形成方法を提供することができる。さらに、本発明は、かかる金属バンプ形成方法を用いて、接続信頼性の高い金属バンプ付き配線基板及び金属バンプ付き配線基板を提供することができる。 According to the present invention, the metal bump mounting amount and mounting position can be sufficiently controlled, and even when the pitch between the electrode pads is narrow, the generation of the bridge between the electrode pads can be sufficiently suppressed. The photosensitive resin composition used for the formation method of a bump can be provided. Moreover, this invention can provide the metal bump formation method using this photosensitive resin composition. Furthermore, this invention can provide a wiring board with a metal bump and a wiring board with a metal bump with high connection reliability using such a metal bump forming method.
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
本実施形態の感光性樹脂組成物は、電極パッド部を有する配線基板上又は電子部品上に、感光性樹脂組成物を含有する感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程と、感光性樹脂層に活性光線を照射して所定形状に露光部を光硬化せしめ、感光性樹脂層の露光部以外の部分を除去することにより、電極パッド部の少なくとも一部に通じる開口部を有する硬化レジスト層を形成する硬化レジスト層形成工程と、開口部に金属を充填する金属充填工程と、金属を加熱溶融する金属溶融工程と、溶融された金属を冷却して固化する金属固化工程と、硬化レジスト層を配線基板又は電子部品から除去して固化した金属を残存させる硬化レジスト層除去工程とを備える金属バンプ形成方法において用いられる感光性樹脂組成物であって、（Ａ）不飽和基含有モノマーを共重合成分として含有する共重合体と、（Ｂ）光架橋性モノマーと、（Ｃ）光開始剤とを含有することを特徴とする。 The photosensitive resin composition of the present embodiment includes a photosensitive resin layer forming step of forming a photosensitive resin layer containing the photosensitive resin composition on a wiring board or an electronic component having an electrode pad portion, and a photosensitive property. A cured resist having an opening that leads to at least a part of the electrode pad portion by irradiating the resin layer with actinic rays to photo-cure the exposed portion in a predetermined shape and removing a portion other than the exposed portion of the photosensitive resin layer A cured resist layer forming step for forming a layer, a metal filling step for filling the opening with a metal, a metal melting step for heating and melting the metal, a metal solidifying step for cooling and solidifying the molten metal, and a cured resist A photosensitive resin composition used in a metal bump forming method comprising a cured resist layer removing step of removing a layer from a wiring board or an electronic component to leave a solidified metal, and (A) unsaturated And copolymers containing containing monomer as a copolymerizable component, and (B) photo-crosslinkable monomer, characterized by containing the (C) a photoinitiator.
ここで、感光性樹脂組成物を含有する感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程は、例えば、フィルムの形態に成形した感光性樹脂組成物を含有する感光性樹脂層を、電極パッド部を有する配線基板上又は電子部品上に積層する方法であってもよく、あるいは、例えば、感光性樹脂組成物を含有する塗工液を塗布して塗膜を形成する塗工工程と、塗膜を乾燥して感光性樹脂層を形成する乾燥工程と、からなるものであってもよい。 Here, the photosensitive resin layer forming step of forming the photosensitive resin layer containing the photosensitive resin composition includes, for example, forming the photosensitive resin layer containing the photosensitive resin composition formed into a film form into an electrode pad. The method may be a method of laminating on a wiring board having an area or an electronic component, or, for example, a coating process in which a coating liquid containing a photosensitive resin composition is applied to form a coating film, and coating And a drying step of forming a photosensitive resin layer by drying the film.
本実施形態においては、（Ａ）成分である共重合体の酸価が、１０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、３０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましい。酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると解像度が不十分となる傾向にあり、３００ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると耐現像液性に劣る傾向にあり、硬化レジスト層の剥がれや細線密着性が低下する傾向にある。 In this embodiment, the acid value of the copolymer as the component (A) is preferably 10 mgKOH / g to 300 mgKOH / g, and more preferably 30 mgKOH / g to 100 mgKOH / g. If the acid value is less than 10 mg KOH / g, the resolution tends to be insufficient, and if it exceeds 300 mg KOH / g, the developer resistance tends to be inferior, and the cured resist layer tends to be peeled off and the fine line adhesion tends to be reduced. is there.
（Ａ）成分である共重合体に共重合成分として含まれる不飽和基含有モノマーとしては、例えば、カルボキシル基を有する不飽和基含有モノマーが挙げられる。具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、ソルビン酸、フマル酸又はマレイン酸などが挙げられる。これらのうち、アクリル酸又はメタクリル酸を用いることが好ましい。上記のモノマーは、１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。 As an unsaturated group containing monomer contained as a copolymerization component in the copolymer which is (A) component, the unsaturated group containing monomer which has a carboxyl group is mentioned, for example. Specific examples include acrylic acid, methacrylic acid, cinnamic acid, crotonic acid, sorbic acid, fumaric acid, and maleic acid. Of these, acrylic acid or methacrylic acid is preferably used. The above monomers can be used alone or in combination of two or more.
また、共重合させる全共重合成分における上記不飽和基含有モノマーの配合割合は、１０質量％〜３５質量％であることが好ましい。全共重合成分における上記不飽和基含有モノマーの配合割合が、１０質量％未満では、解像度が不十分となる傾向にあり、３５質量％を超えると、耐現像液性が低下する傾向にあり、硬化レジスト層の剥がれや細線密着性が低下する傾向にある。 Moreover, it is preferable that the mixture ratio of the said unsaturated group containing monomer in all the copolymerization components to copolymerize is 10 mass%-35 mass%. When the blending ratio of the unsaturated group-containing monomer in all copolymerization components is less than 10% by mass, the resolution tends to be insufficient, and when it exceeds 35% by mass, the developer resistance tends to decrease, There exists a tendency for peeling of a hardened resist layer and fine wire adhesiveness to fall.
また、上記不飽和基含有モノマー以外の共重合成分としては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、又は、商業的に入手可能なものとして、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールアクリレート（新中村化学工業社製）若しくはブレンマーシリーズ（日本油脂社製）等が挙げられる。 Examples of the copolymer component other than the unsaturated group-containing monomer include, for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, or commercial Nonylphenoxypolypropylene glycol acrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) or Blemmer series (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) or the like can be mentioned.
本実施形態では、不飽和基含有モノマーの共重合体（Ａ）以外の樹脂成分として、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ケトン樹脂、ポリアミド樹脂などを併用することもでき、（Ａ）と上記樹脂には光架橋性不飽和結合を有していてもよい。 In this embodiment, as a resin component other than the copolymer (A) of the unsaturated group-containing monomer, a polyurethane resin, a polyester resin, an epoxy resin, a ketone resin, a polyamide resin, or the like can be used in combination. The resin may have a photocrosslinkable unsaturated bond.
また、（Ａ）成分である共重合体の重量平均分子量としては、特に限定されないが、５０００〜２０００００程度が好ましい。共重合体の重量平均分子量が５０００よりも小さいと、感光性樹脂層のアルカリ現像液耐性が劣る傾向にある。また、共重合体の重量平均分子量が２０００００を超えると、感光性樹脂層の現像性が劣る傾向にある。 Moreover, although it does not specifically limit as a weight average molecular weight of the copolymer which is (A) component, About 5000-200000 are preferable. When the weight average molecular weight of the copolymer is smaller than 5000, the alkali developer resistance of the photosensitive resin layer tends to be inferior. Moreover, when the weight average molecular weight of a copolymer exceeds 200000, it exists in the tendency for the developability of the photosensitive resin layer to be inferior.
（Ｂ）成分である光架橋性モノマーとしては、エチレン性不飽和基を有するモノマーを用いることができる。エチレン性不飽和基を有するモノマーは、エチレン性不飽和基を分子内に１つ有する単官能モノマーであってもよく、エチレン性不飽和基を分子内に２つ以上有する多官能モノマーであってもよい。 As the photocrosslinkable monomer as component (B), a monomer having an ethylenically unsaturated group can be used. The monomer having an ethylenically unsaturated group may be a monofunctional monomer having one ethylenically unsaturated group in the molecule, or a polyfunctional monomer having two or more ethylenically unsaturated groups in the molecule. Also good.
単官能モノマーとしては、例えば、メトキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート（日本油脂社製、商品名「ブレンマーＰＭＥ、ＡＭＥシリーズ」）、ブレンマー５０ＰＯＥＰ−８００Ｂ（日本油脂社製、商品名）、ラウロキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート（日本油脂社製、商品名「ブレンマーＰＬＥ、ＡＬＥシリーズ」）、ステアロキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート（日本油脂社製、商品名「ブレンマーＰＳＥシリーズ」）、ステアロキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート（日本油脂社製、商品名「ブレンマーＡＳＥＰシリーズ」）、ノニルフェノキシポリエチレングリコールモノアクリレート（日本油脂社製、商品名「ブレンマーＡＮＥシリーズ」）、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールモノアクリレート（新中村化学社製、商品名「ＮＰＡ−５Ｐ」）、又は、ノニルフェノキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノアクリレート（日本油脂社製、商品名「ブレンマーＰＮＥＰ、ＰＮＥＰシリーズ」）等が挙げられる。 Monofunctional monomers include, for example, methoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate (manufactured by NOF Corporation, trade name “Blenmer PME, AME series”), BLEMMER 50POEP-800B (trade name, manufactured by NOF Corporation), lauroxypolyethylene. Glycol mono (meth) acrylate (Nippon Yushi Co., Ltd., trade name “Blemmer PLE, ALE series”), stearoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate (Nippon Yushi Co., Ltd., trade name “Blemmer PSE series”), stearoxy polyethylene Glycol-polypropylene glycol mono (meth) acrylate (Nippon Yushi Co., Ltd., trade name “Blemmer ASEP series”), nonylphenoxy polyethylene glycol monoacrylate (Nippon Yushi Co., Ltd., trade name “Blemmer A” E series "), nonylphenoxy polypropylene glycol monoacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., trade name" NPA-5P "), or nonylphenoxy polyethylene glycol-polypropylene glycol monoacrylate (manufactured by NOF Corporation, trade name" Blemmer PNEP, PNEP series ") and the like.
多官能モノマーとしては、２官能モノマーである、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート（日本油脂社製、商品名「ブレンマーＰＤＥ、ＡＤＥシリーズ」）、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート（日本油脂社製、商品名「ブレンマーＰＤＰ、ＡＤＰシリーズ」）、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート（例えば、第一工業製薬（株）製、商品名「ＢＰＥシリーズ」、日立化成工業（株）製、商品名「ＦＡシリーズ」（エチレンオキサイドの合計モル数：３〜４０モル）））、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート（例えば、第一工業製薬（株）製、商品名「ＢＰＰシリーズ」、（プロピレンオキサイドの合計モル数：３〜４０モル）））、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡ型ジ（メタ）アクリレート（例えば、日立化成工業（株）製、商品名「ＢＰＡシリーズ」（エチレンオキサイドの合計モル数：４〜４０モル、プロピレンオキサイドの合計モル数：４〜４０モル））等が挙げられる。また、ウレタン変性２官能モノマーである、エチレンオキサイド変性ウレタンジ（メタ）アクリレート又はエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド変性ウレタンジ（メタ）アクリレート等を用いることもできる。さらに、３官能以上のモノマーである、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート等を用いることができる。上記の光架橋性モノマーは、１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。 Polyfunctional monomers that are bifunctional monomers are polyethylene glycol di (meth) acrylate (manufactured by NOF Corporation, trade name “Blenmer PDE, ADE series”), polypropylene glycol di (meth) acrylate (manufactured by NOF Corporation, product) Name “Blemmer PDP, ADP series”), ethylene oxide modified bisphenol A di (meth) acrylate (for example, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name “BPE series”, Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name “ FA series ”(total number of moles of ethylene oxide: 3 to 40 moles)), propylene oxide modified bisphenol A di (meth) acrylate (for example, trade name“ BPP series ”manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) Total moles of oxide: 3 to 40 moles))), ethylene oxide Do-propylene oxide modified bisphenol A type di (meth) acrylate (for example, trade name “BPA series” manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. (total number of moles of ethylene oxide: 4 to 40 moles, total number of moles of propylene oxide: 4-40 mol)) and the like. Further, ethylene oxide-modified urethane di (meth) acrylate or ethylene oxide-propylene oxide-modified urethane di (meth) acrylate, which is a urethane-modified bifunctional monomer, can also be used. Further, trimethylolpropane ethylene oxide-modified tri (meth) acrylate, which is a tri- or higher functional monomer, can be used. The above photocrosslinkable monomers can be used alone or in combination of two or more.
本実施形態の感光性樹脂組成物においては、（Ｂ）成分である光架橋性モノマーの配合割合は、（Ａ）成分である共重合体１００質量部に対して１０〜８０質量部であることが好ましく、２０〜６０質量部であることがより好ましく、３０〜５０質量部であることが特に好ましい。光架橋性モノマーの配合割合が、（Ａ）成分である共重合体１００質量部に対して１０質量部より少ないと、感光性樹脂層の硬化性が不足してアルカリ現像液耐性が低下する傾向にあり、８０質量部より多いと、感光性樹脂組成物を塗工液として用いた場合には乾燥後の塗膜の指触乾燥性、感光性樹脂層の解像度、及び、硬化後の硬化レジスト層の剥離性が低下する傾向にある。 In the photosensitive resin composition of the present embodiment, the blending ratio of the photocrosslinkable monomer as the component (B) is 10 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the copolymer as the component (A). Is more preferable, and it is more preferable that it is 20-60 mass parts, and it is especially preferable that it is 30-50 mass parts. When the blending ratio of the photocrosslinkable monomer is less than 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the copolymer (A), the curability of the photosensitive resin layer is insufficient and the alkali developer resistance tends to decrease. If the photosensitive resin composition is used as a coating liquid, the dryness of the coated film after drying, the resolution of the photosensitive resin layer, and the cured resist after curing are present. There exists a tendency for the peelability of a layer to fall.
また、本実施形態の感光性樹脂組成物は、（Ｂ）成分として、オキシエチレン単位又は／及びオキシプロピレン単位を有する光架橋性モノマーを含有していることが好ましい。オキシエチレン単位又は／及びオキシプロピレン単位を有する光架橋性モノマーとしては上記のエチレン性不飽和基を有するモノマーが挙げられる。 Moreover, it is preferable that the photosensitive resin composition of this embodiment contains the photocrosslinkable monomer which has an oxyethylene unit or / and an oxypropylene unit as (B) component. Examples of the photocrosslinkable monomer having an oxyethylene unit and / or an oxypropylene unit include monomers having the above ethylenically unsaturated groups.
また、オキシエチレン単位又は／及びオキシプロピレン単位の質量割合は、感光性樹脂組成物の固形分の総質量に対して１０質量％〜７０質量％であることが好ましい。オキシエチレン単位又は／及びオキシプロピレン単位の質量割合が、感光性樹脂組成物の固形分の総質量に対して１０質量％未満であると、硬化レジスト層を配線基板又は電子部品から除去する際に硬化レジスト層の剥離性が低下する傾向にあり、７０質量％を超えると耐現像液性が低下する傾向にあり、硬化レジスト層の剥がれや細線密着性が低下する傾向にある。 Moreover, it is preferable that the mass ratio of an oxyethylene unit or / and an oxypropylene unit is 10 mass%-70 mass% with respect to the total mass of solid content of the photosensitive resin composition. When the mass ratio of the oxyethylene unit and / or oxypropylene unit is less than 10% by mass with respect to the total mass of the solid content of the photosensitive resin composition, the cured resist layer is removed from the wiring board or electronic component. The peelability of the cured resist layer tends to be lowered, and when it exceeds 70% by mass, the developer resistance tends to be lowered, and the peelability of the cured resist layer and the fine line adhesion tend to be lowered.
（Ｃ）成分である光開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル若しくはベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾイン類、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−モルホリノプロパン−１−オン、２，２−ジエトキシアセトフェノン若しくは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、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若しくは２−アミノアントラキノン等のアントラキノン類、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若しくは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、アセトフェノンジメチルケタール若しくはベンジルジメチルケタール等のケタール類、ベンゾフェノン、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、ミヒラーズケトン若しくは４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン類、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（ｍ−メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２，４−ジ（ｐ−メトキシフェニル）−５−フェニルイミダゾール二量体若しくは２−（２，４−ジメトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体等の２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体、９−フェニルアクリジン若しくは１，７−ビス（９，９’−アクリジニル）ヘプタン等のアクリジン誘導体、又は、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等が挙げられる。これらは１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the photoinitiator as component (C) include benzoins such as benzoin, benzoin methyl ether or benzoin isopropyl ether, acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenyl. Acetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2,2-diethoxyacetophenone or N, Acetophenones such as N-dimethylaminoacetophenone, 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-tert-butylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2-amylanthraquinone or 2-aminoanthra Anthraquinones such as non, thioxanthones such as 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone or 2,4-diisopropylthioxanthone, ketals such as acetophenone dimethyl ketal or benzyl dimethyl ketal, benzophenone, Benzophenones such as methylbenzophenone, 4,4′-dichlorobenzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, Michler's ketone or 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, 2- (o-chlorophenyl) -4,5 -Diphenylimidazole dimer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di (m-methoxyphenyl) imidazole dimer, 2- (o-fluorophenyl) -4,5-diph Nilimidazole dimer, 2- (o-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (p-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2,4-di ( 2,4,5-triarylimidazole dimer such as p-methoxyphenyl) -5-phenylimidazole dimer or 2- (2,4-dimethoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 9 Examples include acridine derivatives such as -phenylacridine or 1,7-bis (9,9'-acridinyl) heptane, or 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide. These can be used singly or in combination of two or more.
（Ｃ）成分である光開始剤の配合割合としては、（Ａ）成分である共重合体と（Ｂ）成分である光架橋性モノマーとの合計１００質量部に対して、０．１〜２０質量部であることが好ましく、０．３〜１０質量部であることがより好ましく、０．５〜５質量部であることが特に好ましい。光開始剤の配合割合が、（Ａ）成分である共重合体と（Ｂ）成分である光架橋性モノマーとの合計１００質量部に対して０．１質量部より少ないと、感度が低下し、光硬化し難くなる傾向にあり、２０質量部より多いと、感度が過剰となり、解像度が低下する傾向にある。 (C) As a mixture ratio of the photoinitiator which is a component, it is 0.1-20 with respect to a total of 100 mass parts of the copolymer which is (A) component, and the photocrosslinkable monomer which is (B) component. The amount is preferably mass parts, more preferably 0.3 to 10 parts by mass, and particularly preferably 0.5 to 5 parts by mass. When the blending ratio of the photoinitiator is less than 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the copolymer (A) and the photocrosslinkable monomer (B), the sensitivity decreases. If the amount exceeds 20 parts by mass, the sensitivity tends to be excessive and the resolution tends to decrease.
本実施形態の感光性樹脂組成物は、上記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分に加えて、（Ｄ）セルロースエステルを主成分とするフィルム形成助剤を更に含有することが好ましい。 In addition to the components (A), (B) and (C), the photosensitive resin composition of the present embodiment preferably further contains (D) a film forming aid mainly composed of cellulose ester.
セルロースエステルを主成分とするフィルム形成助剤としては、例えば、セルロースアセテートブチレート（イーストマン社製、商品名「ＣＡＢシリーズ」）、セルロースアセテートプロピオネート（イーストマン社製、商品名「ＣＡＰシリーズ」）、セルロースアセテート（イーストマン社製、商品名「ＣＡシリーズ」）、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート（信越化学社製、商品名「ＨＰＭＣＰ」）、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネート（信越化学社製、商品名「ＨＰＭＣＡＳ」）、セルロースアセテートヘキサヒドロフタレート（信越化学社製、商品名「ＣＡＨＨＰ」）、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートフタレート（信越化学社製、商品名「ＨＰＭＣＡＰ」）、又は、ヒドロキシプロピルメチルセルロースヘキサヒドロフタレート（信越化学社製、商品名「ＨＰＭＣＨＨＰ」）等が挙げられる。これらは１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of film forming aids mainly composed of cellulose ester include cellulose acetate butyrate (made by Eastman, trade name “CAB series”), cellulose acetate propionate (made by Eastman, trade name “CAP series”). ], Cellulose acetate (trade name “CA series” manufactured by Eastman), hydroxypropyl methylcellulose phthalate (trade name “HPMCP” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) “HPMCAS”), cellulose acetate hexahydrophthalate (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name “CAHHP”), hydroxypropyl methylcellulose acetate phthalate (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name “HPMCAP”), or hydroxy Cellulose hexahydrophthalate include (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name "HPMCHHP") or the like. These can be used singly or in combination of two or more.
（Ｄ）成分であるセルロースエステルを主成分とするフィルム形成助剤の配合割合としては、（Ａ）成分である共重合体と（Ｂ）成分である光架橋性モノマーと（Ｃ）成分である光開始剤との合計１００質量部に対して、０．１〜１００００質量部であることが好ましく、０．３〜１００質量部であることがより好ましく、０．５〜１０質量部であることが特に好ましい。セルロースエステルを主成分とするフィルム形成助剤の配合割合が、（Ａ）成分である共重合体と（Ｂ）成分である光架橋性モノマーと（Ｃ）成分である光開始剤との合計１００質量部に対して０．１質量部より少ないと、硬化後の硬化レジスト層を剥離する際に剥離残りを起こしやすい傾向にあり、３０質量部より多いと、感光性樹脂層をアルカリ現像する場合に解像度が低下する傾向にある。 (D) As a compounding ratio of the film formation adjuvant which has the cellulose ester which is a component as a main component, it is the copolymer which is (A) component, the photocrosslinkable monomer which is (B) component, and (C) component. It is preferable that it is 0.1-10000 mass parts with respect to a total of 100 mass parts with a photoinitiator, It is more preferable that it is 0.3-100 mass parts, It is 0.5-10 mass parts Is particularly preferred. The blending ratio of the film-forming aid mainly composed of cellulose ester is 100 in total of the copolymer as the component (A), the photocrosslinkable monomer as the component (B), and the photoinitiator as the component (C). When the amount is less than 0.1 parts by weight with respect to parts by weight, there is a tendency to cause peeling residue when the cured resist layer is peeled off. When the amount is more than 30 parts by weight, the photosensitive resin layer is subjected to alkali development. The resolution tends to decrease.
本実施形態の感光性樹脂組成物には、必要に応じて、溶剤、染料、重合禁止剤、可塑剤、密着性付与剤、安定剤、消泡剤、シランカップリング剤等を添加することが可能である。 If necessary, a solvent, a dye, a polymerization inhibitor, a plasticizer, an adhesion imparting agent, a stabilizer, an antifoaming agent, a silane coupling agent, and the like may be added to the photosensitive resin composition of the present embodiment. Is possible.
感光性樹脂組成物を含有する感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程が、感光性樹脂組成物を含有する塗工液を塗布して塗膜を形成する塗工工程と、塗膜を乾燥して感光性樹脂層を形成する乾燥工程と、からなる場合、本実施形態の感光性樹脂組成物に添加する溶剤としては、感光性樹脂組成物を含有する塗工液を配線基板上又は電子部品上に塗布する際の作業性が良好となるよう溶剤を選択することが好ましい。また、塗膜を乾燥する時に、塗膜内への残存する溶剤量が極めて少ない溶剤を選択することが好ましい。このような溶剤としては、例えば、ブチルセロソルブ、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や、酢酸エチル、酢酸ブチル、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート等のエステル類、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が挙げられる。また、これらのうち、比較的高沸点、高蒸気圧の溶剤を用いることが好ましい。 A photosensitive resin layer forming step for forming a photosensitive resin layer containing a photosensitive resin composition includes a coating step for applying a coating liquid containing the photosensitive resin composition to form a coating film, and a coating film And a drying step of forming a photosensitive resin layer, the solvent added to the photosensitive resin composition of the present embodiment is a coating solution containing the photosensitive resin composition on the wiring board. Or it is preferable to select a solvent so that workability | operativity at the time of apply | coating on an electronic component may become favorable. Moreover, when drying a coating film, it is preferable to select a solvent with a very small amount of solvent remaining in the coating film. Examples of such solvents include glycol ethers such as butyl cellosolve, methyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, ethyl acetate, butyl acetate, Esters such as butyl cellosolve acetate and carbitol acetate, alcohols such as ethanol, propanol, ethylene glycol and propylene glycol, aliphatic hydrocarbons such as octane and decane, petroleum ether, petroleum naphtha, hydrogenated petroleum naphtha and solvent naphtha Examples include petroleum solvents. Of these, it is preferable to use a solvent having a relatively high boiling point and high vapor pressure.
上記の溶剤の添加割合としては、感光性樹脂組成物を含有する塗工液の全質量に対して０〜８０質量％となるよう調整することが好ましく、２０〜６０質量％となるよう調整することがより好ましい。 The addition ratio of the solvent is preferably adjusted to be 0 to 80% by mass with respect to the total mass of the coating liquid containing the photosensitive resin composition, and is adjusted to be 20 to 60% by mass. It is more preferable.
また、塗工液の粘度が、温度２０℃〜３０℃の範囲で１Ｐａ・ｓ〜１５０Ｐａ・ｓとなるように調製することが好ましい。 Moreover, it is preferable to prepare so that the viscosity of a coating liquid may be set to 1 Pa.s-150 Pa.s in the temperature range of 20 degreeC-30 degreeC.
さらに塗工液は、塗工液を温度１５０℃で１時間加熱した場合に、残存する固形分の割合が２０〜１００％となるように調節されていることが好ましい。 Furthermore, the coating liquid is preferably adjusted so that the ratio of the remaining solid content is 20 to 100% when the coating liquid is heated at a temperature of 150 ° C. for 1 hour.
本実施形態の感光性樹脂組成物に添加する染料としては、色素又は変色剤を用いることができる。色素は感光性樹脂組成物に色相を持たせるものであり、例えば、ブリリアントグリーン、エオシン、エチルバイオレット、エリスロシンＢ、メチルグリーン、クリスタルバイオレット、ベイシックフクシン、フェノールフタレイン、１，３−ジフェニルトリアジン、アリザリンレッドＳ、チモールフタレイン、メチルバイオレット２Ｂ、キナルジンレッド、ローズベンガル、メタニルイエロー、チモールスルホフタレイン、キシレノールブルー、メチルオレンジ、オレンジＩＶ、ジフェニルチオカルバゾン、２，７−ジクロロフルオレセイン、パラメチルレッド、コンゴーレッド、ベンゾプルプリン４Ｂ、α−ナフチルレッド、ナイルブルーＡ、フェナセタリン、メチルバイオレット、マラカイトグリーン、パラフクシン、オイルブルー＃６０３、ビクトリアピュアブルーＢＯＨ、スピロンブルーＧＮ、ローダミン６Ｇ、又は、ダイヤモンドグリーン等が挙げられる。
As the dye added to the photosensitive resin composition of the present embodiment, a pigment or a color changing agent can be used. The dye is for giving a hue to the photosensitive resin composition. For example, brilliant green, eosin, ethyl violet, erythrosin B, methyl green, crystal violet, basic fuchsin, phenolphthalein, 1,3-diphenyltriazine, alizarin Red S, Thymolphthalein, Methyl Violet 2B, Quinaldine Red, Rose Bengal, Methanyl Yellow, Thymolsulfophthalein, Xylenol Blue, Methyl Orange, Orange IV, Diphenylthiocarbazone, 2,7-Dichlorofluorescein, Paramethyl Red, Congo Red, Benzopurpurin 4B, α-Naphthyl Red, Nile Blue A, Phenacetalin, Methyl Violet, Malachite Green, Parafuchsin,
変色剤は、感光性樹脂層に所定のパターンを露光した際に露光部位が変色され、目視で露光部位が確認できるようにするために添加されるものであり、例えば、ジフェニルアミン、ジベンジルアニリン、トリフェニルアミン、ジエチルアニリン、ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、ｐ−トルイジン、４，４’−ビフェニルジアミン、o−クロロアニリン、ロイコクリスタルバイオレット、ロイコマラカイトグリーン、ロイコアニリン、又は、ロイコメチルバイオレット等が挙げられる。 The color-changing agent is added so that the exposed portion is discolored when a predetermined pattern is exposed on the photosensitive resin layer so that the exposed portion can be visually confirmed. For example, diphenylamine, dibenzylaniline, Examples include triphenylamine, diethylaniline, diphenyl-p-phenylenediamine, p-toluidine, 4,4'-biphenyldiamine, o-chloroaniline, leucocrystal violet, leucomalachite green, leucoaniline, or leucomethyl violet. It is done.
重合禁止剤は、感光性樹脂組成物内において発生するラジカルをトラップする機能を有し、感光性樹脂組成物の経時安定性を増加させるとともに、露光時の解像性を向上させるものもある。重合禁止剤としては、例えば、４−メトキシフェノール、カテコール、又は、ｔ−ブチルカテコール等が挙げられる。 The polymerization inhibitor has a function of trapping radicals generated in the photosensitive resin composition, and increases the temporal stability of the photosensitive resin composition and improves the resolution at the time of exposure. Examples of the polymerization inhibitor include 4-methoxyphenol, catechol, or t-butylcatechol.
次に、上記の感光性樹脂組成物を用いる本発明の金属バンプ形成方法を図１（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。 Next, the metal bump formation method of this invention using said photosensitive resin composition is demonstrated using Fig.1 (a)-(e).
図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の金属バンプ形成方法の好適な一実施形態を示す概略工程図である。図１（ａ）は、電極パッド部１を有する配線基板２の上に、ソルダーレジスト１０が形成され、さらに、本発明の感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂層３が形成されている。以下に図１（ａ）に示される感光性樹脂層３が形成されるまでの工程を説明する。
1A to 1E are schematic process diagrams showing a preferred embodiment of the metal bump forming method of the present invention. In FIG. 1A, a solder resist 10 is formed on a
まず、電極パッド部１を有する配線基板２上に、ソルダーレジスト１０を形成する。このソルダーレジストは必ずしも設ける必要はない。しかしながら、配線基板上にソルダーレジストを設けることにより、電極パッド間のブリッジの発生を一層抑制することができる。したがって、得られる配線基板は更に信頼性の高いものとなる。ソルダーレジスト１０は、例えば、市販のパッケージ用ソルダーレジスト用インキを用いて形成することができる。市販のパッケージ用ソルダーレジスト用インキとしては、具体的には、ＳＲシリーズ（日立化成工業（株）製、商品名）及びＰＳＲ４０００−ＡＵＳシリーズ（太陽インキ製造（株）製、商品名）等が挙げられる。
First, the solder resist 10 is formed on the
次に、ソルダーレジスト１０が形成された配線基板２上に、本発明の感光性樹脂組成物を含有する塗工液を塗布して塗膜を形成する塗工工程を行う。塗工液は、上述の感光性樹脂組成物の構成成分と溶剤とを所定の割合で配合し、一般の攪拌機により均一混合することにより調製することができる。ここで、塗工液の粘度が、温度２０℃〜３０℃の範囲で１Ｐａ・ｓ〜１５０Ｐａ・ｓとなるように調製することが好ましい。さらに塗工液は、塗工液を温度１５０℃で１時間加熱した場合に、残存する固形分の割合が２０〜１００％となるように調節されていることが好ましい。得られた塗工液は、スクリーン印刷機、ロールコーター又はカーテンコーターにより配線基板２上に塗布することができる。
Next, the coating process which apply | coats the coating liquid containing the photosensitive resin composition of this invention on the
次に、塗膜を乾燥することにより感光性樹脂層３が形成される（乾燥工程）。塗膜を乾燥する方法や条件としては、特に限定されないが、例えば、熱風乾燥機を用いて７０〜８０℃の条件で乾燥させることができる。
Next, the
感光性樹脂層３が形成された後、図１（ｂ）に示すように、感光性樹脂層３の上に所定のパターンを有するネガマスク４を設置し、感光性樹脂層に活性光線Ｌ（例えば、紫外線等の電子線）を照射して所定形状に露光部を光硬化せしめる。
After the
次に、感光性樹脂層の露光部以外の部分を除去することにより、図１（ｃ）に示すように、配線基板上の電極パッド部の少なくとも一部に通じる開口部５を有する硬化レジスト層６が形成される（硬化レジスト形成工程）。露光部以外の部分を除去する方法としては、例えば、０．５〜２質量％炭酸ナトリウム水溶液等の希アルカリ水溶液を用いて未露光部を溶解除去（現像）する方法が挙げられる。
Next, by removing a portion other than the exposed portion of the photosensitive resin layer, as shown in FIG. 1C, a cured resist layer having an
次に、図１（ｄ）に示すように、上記の工程で形成された開口部５に金属７を充填する金属充填工程を行う。充填する金属は、金属ペーストであることが好ましく、例えば、金、銀、銅、スズ、鉛、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、白金等のペーストが挙げられる。また、これら金属の１種からなるペーストであっても、２種以上の金属の混合物あるいは合金のペーストであってもよい。また、充填方法としては、例えば、金属ペーストを使用する場合には、スクリーン印刷法などに代表される方法があり、硬化レジスト層６に形成された開口部５への金属ペーストの充填と共に、硬化レジスト層６の上面に余分な金属ペーストが多量に存在しないように、例えば、スキージを用いて余分な金属ペーストを掻き取る作業を行うことが好ましい。
Next, as shown in FIG. 1D, a metal filling step of filling the
次に、充填された金属７を加熱溶融する金属溶融工程を行う。加熱溶融する方法については特に限定されないが、例えば、リフロー炉、超音波処理、乾燥機を用いた溶融工程等を用いることができる。本実施形態では、リフロー炉を用いることが好ましい。リフロー炉を用いることにより、全般に均一な熱伝導が可能になり、溶融工程のばらつきが少なくなる他、酸素濃度を一層適切に管理できるため、得られる金属バンプ付き配線基板又は電子部品の接続信頼性がより良好となる。
Next, a metal melting step for heating and melting the filled
上記金属溶融工程の後、溶融された金属を冷却して固化する金属固化工程と、次いで硬化レジスト層６を配線基板２から除去して固化した金属を残存させる硬化レジスト層除去工程とを行うことにより、図１（ｅ）に示すように、電極パッド部１上に金属バンプ８が形成される。
After the metal melting step, a metal solidification step for cooling and solidifying the molten metal, and then a cured resist layer removal step for removing the cured resist
硬化レジスト層を配線基板又は電子部品から除去する方法としては、一般のアルカリ系レジスト剥離液が使用できる。本実施形態では、使用する金属に応じて剥離液の種類を選択することが好ましく、例えば、水酸化ナトリウムを主とするレジスト剥離液を用いると金属バンプを溶解する可能性がある場合には、アミン系レジスト剥離液を使用することができる。商業的に入手できるアミン系レジスト剥離液としては、例えば、Ｒ１００（三菱ガス化学（株）製、商品名）、Ｒ１００Ｍ（三菱ガス化学（株）製、商品名）、レジストストリッパーＲＲ−３（アトテック（株）製、商品名）、レジストストリッパーＲ−２０００（アトテック（株）製、商品名）、ジャスコ・マクレスＭＳ（日本表面化学（株）製）、ジャスコ・６Ｍ１４９（日本表面化学（株）製）、アデカリムーバーＲ−４０５０Ｂ（旭電化工業（株）製）、ＯＰＣ・パーソリーＳＫ（奥野製薬工業（株）製）などが挙げられる。 As a method for removing the cured resist layer from the wiring board or the electronic component, a general alkaline resist stripping solution can be used. In this embodiment, it is preferable to select the type of stripping solution depending on the metal to be used. For example, when a resist stripping solution mainly containing sodium hydroxide is used, there is a possibility of dissolving the metal bumps. An amine resist stripping solution can be used. Commercially available amine-based resist stripping solutions include, for example, R100 (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., trade name), R100M (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., trade name), resist stripper RR-3 (Atotech) (Trade name), resist stripper R-2000 (trade name, manufactured by Atotech Co., Ltd.), Jusco Macles MS (manufactured by Nippon Surface Chemical Co., Ltd.), Jusco 6M149 (manufactured by Nippon Surface Chemical Co., Ltd.) ), Adekari Remover R-4050B (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), OPC / Persony SK (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) and the like.
上述の金属バンプ形成方法により得られる金属バンプ付き配線基板は、接続信頼性の高い配線基板として有用である。 The wiring board with metal bumps obtained by the above-described metal bump forming method is useful as a wiring board with high connection reliability.
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記金属バンプ形成方法において、塗工工程と乾燥工程の代わりとして、予めフィルムの形態に成形した感光性樹脂組成物を、配線基板上又は電子部品上に積層することにより感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程を行うことができる。また、金属バンプを形成する対象として配線基板の替わりに電極パッド部を有する電子部品を用い、同様の方法により接続信頼性の高い金属バンプ付き電子部品を得ることができる。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the metal bump forming method, as a substitute for the coating step and the drying step, a photosensitive resin composition formed in advance in the form of a film is laminated on a wiring board or electronic component to form a photosensitive resin layer. The photosensitive resin layer forming process to form can be performed. In addition, an electronic component having an electrode pad portion can be used instead of a wiring board as a target for forming a metal bump, and an electronic component with a metal bump with high connection reliability can be obtained by a similar method.
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［酸価を有する不飽和基含有モノマーを共重合成分として含有する共重合体の合成］
（樹脂１）
１３０℃に予備加熱したブチルセロソルブ（８０質量部）を含む１リットルのフラスコ内に、メタクリル酸（２２質量部）、メタクリル酸メチル（４６質量部）、アクリル酸エチル（２６質量部）、メタクリル酸エチル（６質量部）及び重合開始剤（０．６質量部）を混合した溶液を３時間かけて滴下した。滴下の間、フラスコ内の温度は１３０℃に保持した。滴下終了からさらに１時間、温度１３０℃で保温した後に、重合開始剤（０．２質量部）とブチルセロソルブ（１０質量部）を混合した溶液を３０分かけて滴下した。その後、温度を１４５℃まで昇温し、この温度を１時間保持した後反応を終了し、樹脂溶液を得た。得られた樹脂溶液の固形分（加熱残分）は４５質量％であった。また、樹脂の固形分の酸価は１４３ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量は約４００００であった。
（樹脂２）
１３０℃に予備加熱したブチルセロソルブ（８０質量部）を含む１リットルのフラスコ内に、メタクリル酸（２０質量部）、メタクリル酸メチル（５８質量部）、アクリル酸エチル（１３質量部）、シクロヘキシルメタクリレート（９質量部）及び重合開始剤（０．６質量部）を混合した溶液を３時間かけて滴下した。滴下の間、フラスコ内の温度は１３０℃に保持した。滴下終了からさらに１時間、温度１３０℃で保温した後に、重合開始剤（０．２質量部）とブチルセロソルブ（１０質量部）を混合した溶液を３０分かけて滴下した。その後、温度を１４５℃まで昇温し、この温度を１時間保持した後反応を終了し、樹脂溶液を得た。得られた樹脂溶液の固形分（加熱残分）は４５質量％であった。また、樹脂の固形分の酸価は１２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量は約４００００であった。
（樹脂３）
市販の酸変性エポキシアクリレート（日本化薬（株）製、商品名「ＺＦＲシリーズ」）を用いた。
［光架橋性モノマー］
（光架橋性モノマー１）
市販の光架橋性モノマーであるＦＡ−３２１Ｍ（日立化成工業（株）製、商品名）を用いた。
（光架橋性モノマー２）
市販の光架橋性モノマーであるＦＡ−３２３Ｍ（日立化成工業（株）製、商品名）を用いた。
［光開始剤］
（光開始剤１）
市販の光開始剤であるイルカギュア９０７（チバガイギ（株）製、商品名）を用いた。
（光開始剤２）
市販の光開始剤であるジエチルチオキサントン（日本化薬（株）製、商品名「ＤＥＴＸ−Ｓ」）を用いた。
［フィルム形成助剤］
市販のフィルム形成助剤であるＣＡＢ−５５１−０．０１（イーストマン（株）製）を用いた。
［消泡剤］
市販のＫＰ−３２３（信越化学（株）製、商品名）を用いた。
（参考例１、実施例２〜４、比較例１）
上記の各成分を表１に示す割合で配合し、参考例１、実施例２〜４及び比較例１の感光性樹脂組成物を得た。なお、表１中の各成分の配合割合は質量部で示されている。また、表１中、「−」は当該成分が配合されなかったことを示す。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
[Synthesis of a copolymer containing an unsaturated group-containing monomer having an acid value as a copolymerization component]
(Resin 1)
In a 1 liter flask containing butyl cellosolve (80 parts by mass) preheated to 130 ° C., methacrylic acid (22 parts by mass), methyl methacrylate (46 parts by mass), ethyl acrylate (26 parts by mass), ethyl methacrylate A solution in which (6 parts by mass) and a polymerization initiator (0.6 parts by mass) were mixed was dropped over 3 hours. During the dropping, the temperature in the flask was maintained at 130 ° C. After keeping the temperature at 130 ° C. for 1 hour after the completion of dropping, a solution in which a polymerization initiator (0.2 parts by mass) and butyl cellosolve (10 parts by mass) were mixed was added dropwise over 30 minutes. Thereafter, the temperature was raised to 145 ° C., and this temperature was maintained for 1 hour, after which the reaction was terminated to obtain a resin solution. The obtained resin solution had a solid content (heating residue) of 45% by mass. The acid value of the solid content of the resin was 143 mgKOH / g, and the weight average molecular weight was about 40000.
(Resin 2)
In a 1 liter flask containing butyl cellosolve (80 parts by mass) preheated to 130 ° C., methacrylic acid (20 parts by mass), methyl methacrylate (58 parts by mass), ethyl acrylate (13 parts by mass), cyclohexyl methacrylate ( 9 parts by mass) and a mixture of a polymerization initiator (0.6 parts by mass) were added dropwise over 3 hours. During the dropping, the temperature in the flask was maintained at 130 ° C. After keeping the temperature at 130 ° C. for 1 hour after the completion of dropping, a solution in which a polymerization initiator (0.2 parts by mass) and butyl cellosolve (10 parts by mass) were mixed was added dropwise over 30 minutes. Thereafter, the temperature was raised to 145 ° C., and this temperature was maintained for 1 hour, after which the reaction was terminated to obtain a resin solution. The obtained resin solution had a solid content (heating residue) of 45% by mass. The acid value of the solid content of the resin was 120 mgKOH / g, and the weight average molecular weight was about 40000.
(Resin 3)
A commercially available acid-modified epoxy acrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name “ZFR series”) was used.
[Photocrosslinkable monomer]
(Photocrosslinkable monomer 1)
FA-321M (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is a commercially available photocrosslinkable monomer, was used.
(Photocrosslinkable monomer 2)
FA-323M (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is a commercially available photocrosslinkable monomer, was used.
[Photoinitiator]
(Photoinitiator 1)
A commercially available photoinitiator, dolcagua 907 (trade name, manufactured by Ciba-Gigi Co., Ltd.) was used.
(Photoinitiator 2)
Diethylthioxanthone (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name “DETX-S”), which is a commercially available photoinitiator, was used.
[Film forming aid]
CAB-551-0.01 (Eastman Co., Ltd.) which is a commercially available film forming aid was used.
[Defoaming agent]
Commercially available KP-323 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name) was used.
( Reference Example 1, Examples 2 to 4, Comparative Example 1)
Each said component was mix | blended in the ratio shown in Table 1, and the photosensitive resin composition of the reference example 1, Examples 2-4, and the comparative example 1 was obtained. In addition, the mixture ratio of each component in Table 1 is shown by the mass part. Moreover, in Table 1, "-" shows that the said component was not mix | blended.
市販のパッケージ用ソルダーレジスト用インキ（日立化成工業（株）製、商品名「ＳＲ７２００Ｇ」）を用いてソルダーレジストが形成された配線基板上に、得られた感光性樹脂組成物を塗布し、温度７５℃で３０分乾燥させることにより感光性樹脂層を形成した。乾燥後の層厚は４０μｍであった。この感光性樹脂層に対して、下記の最適露光量及び細線密着性の評価を行った。また、感光性樹脂層に光照射とアルカリ現像を行うことにより、バンプ形成位置に対応するように開口せしめた硬化レジスト層を形成した。この硬化レジスト層に対して、下記のリフロー耐性の評価を行った。さらに、リフロー耐性の評価後の硬化レジスト層に対して、下記の剥離性の評価を行った。
以上の結果を表１に示した。
（最適露光量）
アルカリ現像による像を得ることが可能な適正露光量を求めた。なお、アルカリ現像の条件は、１％Ｎａ２ＣＯ３水溶液を６０秒間スプレーすることにより行った。
（細線密着性）
独立細線密着性評価用ネガマスクを溶剤乾燥後の感光性樹脂層上に置き、最適露光量にて露光し、上記条件での現像後に残っている独立細線のライン幅の最小値を細線密着性評価値とした。
（リフロー耐性）
バンプ形成位置に対応するように開口せしめた硬化レジスト層にはんだペーストを埋め込み、最大温度２６０℃となるリフロー工程（計５分間）を行った。リフロー工程を経た後の硬化レジスト層について、フクレや変色を目視にて評価した。
「○」：フクレ・変色が見られなかった。
「×」：フクレ・変色が見られた。
（剥離性）
リフロー工程を経た基板を５０％モノエタノールアミン水溶液（５０℃）に１０分浸した後、基板上を観察し、剥離残りが見られた面積を求めた。
「○」：剥離残りが見られなかった。
「△」：基板の０〜５０％の範囲に剥離残りが見られた。
「×」：基板の５０〜１００％の範囲に剥離残りが見られた。
The obtained photosensitive resin composition was applied onto a wiring board on which a solder resist was formed using a commercially available solder resist ink for packaging (trade name “SR7200G” manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), and the temperature A photosensitive resin layer was formed by drying at 75 ° C. for 30 minutes. The layer thickness after drying was 40 μm. The following optimal exposure amount and fine wire adhesion were evaluated for this photosensitive resin layer. Moreover, the cured resist layer opened so as to correspond to a bump formation position was formed by performing light irradiation and alkali development to the photosensitive resin layer. The cured resist layer was evaluated for the following reflow resistance. Furthermore, the following peelability evaluation was performed on the cured resist layer after evaluation of reflow resistance.
The above results are shown in Table 1.
(Optimal exposure)
An appropriate exposure amount capable of obtaining an image by alkali development was determined. The alkali development was performed by spraying a 1% Na 2 CO 3 aqueous solution for 60 seconds.
(Fine wire adhesion)
Place a negative mask for independent thin wire adhesion evaluation on the photosensitive resin layer after solvent drying, expose it at the optimum exposure, and evaluate the minimum value of the line width of the independent thin wire remaining after development under the above conditions. Value.
(Reflow resistance)
A solder paste was embedded in the cured resist layer opened to correspond to the bump formation position, and a reflow process (5 minutes in total) with a maximum temperature of 260 ° C. was performed. The cured resist layer after the reflow process was visually evaluated for swelling and discoloration.
“◯”: No swelling or discoloration was observed.
“×”: A bulge / discoloration was observed.
(Peelability)
The substrate that had undergone the reflow process was immersed in a 50% monoethanolamine aqueous solution (50 ° C.) for 10 minutes, and then observed on the substrate to determine the area where the remaining peeling was observed.
“◯”: No peeling residue was observed.
“Δ”: A peeling residue was observed in the range of 0 to 50% of the substrate.
"X": The peeling remainder was seen in the range of 50 to 100% of the substrate.
表１から明らかなように、参考例１、実施例２〜４の感光性樹脂組成物から形成される感光性樹脂層は高解像度を有し、細線密着性に優れること確認された。また、参考例１、実施例２〜４の感光性樹脂組成物から形成される硬化レジスト層は、リフロー工程を経た後でもフクレや変色がなく、形状安定性に優れていることが確認された。さらに、フィルム形成助剤を含有する実施例２〜４の感光性樹脂組成物から形成される硬化レジスト層は、剥離性がより向上していることが分かった。 As is apparent from Table 1, it was confirmed that the photosensitive resin layer formed from the photosensitive resin compositions of Reference Example 1 and Examples 2 to 4 had high resolution and excellent fine line adhesion. Moreover, it was confirmed that the cured resist layer formed from the photosensitive resin composition of Reference Example 1 and Examples 2 to 4 has no blistering or discoloration after passing through the reflow process and has excellent shape stability. . Furthermore, it turned out that the peelability of the cured resist layer formed from the photosensitive resin compositions of Examples 2 to 4 containing a film forming aid is further improved.
１…電極パッド部、２…配線基板、３…感光性樹脂層、４…ネガマスク、５…開口部、６…硬化レジスト層、７…金属、８…金属バンプ、１０…ソルダーレジスト、Ｌ…活性光線
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記配線基板上又は電子部品上に、感光性樹脂組成物を用いて感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程と、
前記感光性樹脂層に活性光線を照射して所定形状に露光部を光硬化せしめ、前記感光性樹脂層の前記露光部以外の部分を除去することにより、前記電極パッド部の少なくとも一部に通じる開口部を有する硬化レジスト層を形成する硬化レジスト層形成工程と、
前記開口部に金属を充填する金属充填工程と、
前記金属を加熱溶融する金属溶融工程と、
溶融された前記金属を冷却して固化する金属固化工程と、
前記硬化レジスト層を前記配線基板又は電子部品から除去して、固化した前記金属を残存させる硬化レジスト層除去工程と、
を備え、
前記感光性樹脂組成物が、
（Ａ）不飽和基含有モノマーを共重合成分として含有する共重合体と、
（Ｂ）光架橋性モノマーと、
（Ｃ）光開始剤と、
（Ｄ）セルロースエステルを主成分とするフィルム形成助剤と、
を含有し、且つ、前記（Ｂ）成分が、オキシエチレン単位又は／及びオキシプロピレン単位とエチレン性不飽和基とを有する光架橋性モノマーであることを特徴とする金属バンプ形成方法。 A method of forming metal bumps on an electrode pad portion of a wiring board or electronic component,
A photosensitive resin layer forming step of forming a photosensitive resin layer on the wiring board or electronic component using a photosensitive resin composition;
By irradiating the photosensitive resin layer with actinic rays, the exposed portion is photocured into a predetermined shape, and the portion other than the exposed portion of the photosensitive resin layer is removed, leading to at least a part of the electrode pad portion. A cured resist layer forming step of forming a cured resist layer having an opening;
A metal filling step of filling the opening with metal;
A metal melting step for heating and melting the metal;
A metal solidification step of cooling and solidifying the molten metal;
A cured resist layer removing step of removing the cured resist layer from the wiring board or electronic component and leaving the solidified metal,
With
The photosensitive resin composition is
(A) a copolymer containing an unsaturated group-containing monomer as a copolymerization component;
(B) a photocrosslinkable monomer;
(C) a photoinitiator;
(D) a film forming aid mainly composed of cellulose ester;
And the component (B) is a photocrosslinkable monomer having an oxyethylene unit or / and an oxypropylene unit and an ethylenically unsaturated group.
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