TW201940975A - 感光性組成物、複合體、電子零件及電子零件的製造方法 - Google Patents
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Abstract
提供顯影性和解析度優異的感光性組成物、複合體、電子零件和電子零件的製造方法。根據本發明,提供一種感光性組成物,其包含:導電性粉末;纖維素系的有機黏結劑;具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂;光聚合性化合物;和,光聚合起始劑。對於該感光性組成物,在將上述纖維素系的有機黏結劑、上述具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂、和上述光聚合性化合物的總計設為100質量%時,上述纖維素系的有機黏結劑的含有比率為10~40質量%;上述具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂的含有比率為5~40質量%;上述光聚合性化合物的含有比率為30~60質量%。
Description
本發明是有關於一種感光性組成物和其利用。具體而言,是有關於一種感光性組成物、複合體、電子零件和電子零件的製造方法。
以往,已知有如下方法:使用包含感光性成分和光聚合起始劑的感光性組成物,通過光顯影法,在基材上形成導電層(參照專利文獻1~7)。上述方法中,例如首先,在基材上賦予感光性組成物,使其乾燥,成型為膜狀體(膜狀體的成型步驟)。接著,在上述成型了的膜狀體上覆蓋具有規定的開口圖案的光阻,隔著光阻,對膜狀體進行曝光(曝光步驟)。藉此,使膜狀體的曝光部分進行光固化。接著,用鹼性的水系顯影液將被光阻避光了的未曝光部分腐蝕並去除(顯影步驟)。然後,對成為期望的圖案的膜狀體進行焙燒(焙燒步驟)。根據包括以上的步驟的光顯影法,可以形成與以往的各種印刷法相比更精細的導電層。
[現有技術文獻]
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利申請公開2000-199954號公報
[專利文獻2] 日本專利申請公開2002-072472號公報
[專利文獻3] 日本專利申請公開2006-344590號公報
[專利文獻4] 日本專利申請公開2014-170051號公報
[專利文獻5] 國際公開2015-151892號
[專利文獻6] 日本專利申請公開2016-180908號公報
[專利文獻7] 日本專利申請公開2016-201104號公報
[專利文獻1] 日本專利申請公開2000-199954號公報
[專利文獻2] 日本專利申請公開2002-072472號公報
[專利文獻3] 日本專利申請公開2006-344590號公報
[專利文獻4] 日本專利申請公開2014-170051號公報
[專利文獻5] 國際公開2015-151892號
[專利文獻6] 日本專利申請公開2016-180908號公報
[專利文獻7] 日本專利申請公開2016-201104號公報
然而,近年來,各種電子設備的小型化、高性能化急速推進,對安裝於電子設備的電子零件也要求進一步的小型化、高密度化。伴隨於此,電子零件的製造時,要求導電層的低電阻化以及細線化(小尺寸化)。更具體而言,例如要求較厚地形成導電層而降低電阻;提高圖案的解析度,形成表示佈線的線寬與相鄰的線的間隔部分之比的線和空間(L/S)為20μm/20μm以下的細線的導電層。
然而,根據本發明人等的研究,如果想要加厚導電層、或者以上述的小L/S形成,則顯影性容易降低,難以穩定地形成期望的圖案。作為一例,導電層的厚度如果增加,則靠近基材的深處的固化變得不充分,顯影步驟中導電膜中變得容易產生剝離、斷路。另外,L/S如果小,則顯影步驟中變得不易向線間的空間部分供給顯影液。其結果,顯影時間、即直至完全去除未曝光部分為止所需的時間(直至顯影點(B.P.)的時間)變長,或未充分去除的殘渣物有時殘留於空間部分。
本發明是鑒於上述方面而作出的,其目的在於,提供:顯影性和解析度優異的感光性組成物。另外,相關的另一目的在於,提供:具備由上述感光性組成物的乾燥體形成的導電膜的複合體。另外,相關的另一目的在於,提供:具備由上述感光性組成物的焙燒體形成的導電層的電子零件、和其製造方法。
根據本發明,提供一種感光性組成物,其包含:導電性粉末;纖維素系的有機黏結劑;具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂;光聚合性化合物;和,光聚合起始劑。對於該感光性組成物,在將上述纖維素系的有機黏結劑、上述具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂、和上述光聚合性化合物的總計設為100質量%時,上述纖維素系的有機黏結劑的含有比率為10~40質量%;上述具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂的含有比率為5~40質量%;上述光聚合性化合物的含有比率為30~60質量%。
上述感光性組成物中,3種有機成分、即纖維素系的有機黏結劑、具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂、和光聚合性化合物獲得了適當平衡。藉此,顯影步驟中,未曝光部分變得容易被去除,可以縮短顯影時間,且減少殘渣的發生。另外,變得容易固化至曝光部分的深處(靠近基材的部分),可以提高基材與曝光部分的密合性,抑制剝離、斷路的發生。其結果,根據上述感光性組成物,可以適合形成L/S為20μm/20μm以下的細線的導電層。
此處公開的優選的一個方案中,上述纖維素系的有機黏結劑具有20mgKOH/g以上的酸值。藉此,顯影步驟中可以更迅速且乾淨地去除未曝光部分。
此處公開的優選的一個方案中,上述具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂的酸值為50mgKOH/g以上且150mgKOH/g以下。藉此,可以以更高水平平衡未曝光部分的去除性與曝光部分的耐蝕刻性。即,顯影步驟中,可以更迅速且乾淨地去除未曝光部分,且可以更良好地抑制曝光部分的剝離、斷路。
此處公開的優選的一個方案中,上述具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂的重均分子量為1萬以上且3萬以下。藉此,即使為少的曝光量,也可以適宜地使曝光部分固化至深處。
此處公開的優選的一個方案中,將上述纖維素系的有機黏結劑、上述具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂、和上述光聚合性化合物的總計設為100質量%時,上述纖維素系的有機黏結劑的含有比率為20~35質量%;上述具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂的含有比率為10~30質量%;上述光聚合性化合物的含有比率為50~60質量%。藉此,可以進一步提高顯影性和/或解析度,以更高水平發揮此處公開的技術效果。
此處公開的優選的一個方案中,上述導電性粉末包含銀系顆粒。藉此,可以實現成本與低電阻的平衡性優異的導電層。
另外,根據本發明,提供一種複合體,其具備:生片;和,導電膜,其配置於上述生片上、且由上述感光性組成物的乾燥體形成。
另外,根據本發明,提供一種電子零件,其具備:由上述感光性組成物的焙燒體形成的導電層。根據上述感光性組成物,可以重現性良好地形成L/S小的細線的導電層。因此,通過使用上述感光性組成物,從而可以適合實現具備小型和/或高密度的導電層的電子零件。
另外,根據本發明,提供一種電子零件的製造方法,其包括如下步驟:在基材上賦予上述感光性組成物,進行曝光、顯影後,進行焙燒,形成由上述感光性組成物的焙燒體形成的導電層。通過這樣的製造方法,可以穩定地製造具備小型和/或高密度的導電層的電子零件,可以提高生產率、成品率。
以下,對本發明的適合的實施方式進行說明。需要說明的是,本說明書中特別提及的事項(例如感光性組成物的組成)以外的實施本發明所必須的事項(例如感光性組成物的製備方法、導電膜、導電層的形成方法、電子零件的製造方法等)可以基於本說明書教導的技術內容、和該領域中的本領域技術人員的一般技術常識而理解。本發明可以基於本說明書中公開的內容和該領域中的技術常識而實施。
需要說明的是,以下的說明中,將在有機成分的沸點以下的溫度、具體而言在大致200℃以下、例如在100℃以下乾燥感光性組成物而得到的膜狀體(乾燥物)稱為「導電膜」。導電膜包含未焙燒(焙燒前)的膜狀體全部。導電膜可以為光固化前的未固化物,也可以為光固化後的固化物。另外,以下的說明中,將在導電性粉末的燒結溫度以上焙燒感光性組成物而得到的燒結體(焙燒物)稱為「導電層」。導電層包含佈線(線狀體)、佈線圖案和實心圖案。
另外,本說明書中表示範圍的「A~B」的表述是指,A以上且B以下。
另外,本說明書中表示範圍的「A~B」的表述是指,A以上且B以下。
≪感光性組成物≫
此處公開的感光性組成物可以適合用於例如包含L/S為20μm/20μm以下的細線、特別是15μm/15μm以下的超細線的佈線的導電層的製作。此處公開的感光性組成物包含(A)導電性粉末、(B)有機黏結劑、(C)光固化性樹脂、(D)光聚合性化合物、和(E)光聚合起始劑作為必需成分。以下,對各構成成分依次進行說明。
此處公開的感光性組成物可以適合用於例如包含L/S為20μm/20μm以下的細線、特別是15μm/15μm以下的超細線的佈線的導電層的製作。此處公開的感光性組成物包含(A)導電性粉末、(B)有機黏結劑、(C)光固化性樹脂、(D)光聚合性化合物、和(E)光聚合起始劑作為必需成分。以下,對各構成成分依次進行說明。
<(A)導電性粉末>
導電性粉末為對例如將感光性組成物焙燒而得到的導電層賦予導電性的成分。作為導電性粉末,沒有特別限定,例如可以根據用途等,從以往公知的物質中單獨使用1種、或適宜組合2種以上而使用。作為導電性粉末的適合例,可以舉出金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、鋁(Al)、鎳(Ni)、釕(Ru)、銠(Rh)、鎢(W)、銥(Ir)、鋨(Os)等金屬的單質、和它們的混合物、合金等。作為合金,例如可以舉出銀-鈀(Ag-Pd)、銀-鉑(Ag-Pt)、銀-銅(Ag-Cu)等銀合金。
導電性粉末為對例如將感光性組成物焙燒而得到的導電層賦予導電性的成分。作為導電性粉末,沒有特別限定,例如可以根據用途等,從以往公知的物質中單獨使用1種、或適宜組合2種以上而使用。作為導電性粉末的適合例,可以舉出金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、鋁(Al)、鎳(Ni)、釕(Ru)、銠(Rh)、鎢(W)、銥(Ir)、鋨(Os)等金屬的單質、和它們的混合物、合金等。作為合金,例如可以舉出銀-鈀(Ag-Pd)、銀-鉑(Ag-Pt)、銀-銅(Ag-Cu)等銀合金。
適合的一個方案中,導電性粉末包含銀系顆粒。銀的成本較低,且電導率高。因此,導電性粉末通過包含銀系顆粒,從而可以實現成本與低電阻的平衡性優異的導電層。
需要說明的是,本說明書中,「銀系顆粒」包括所有含有銀成分的物質。作為銀系顆粒的一例,可以舉出以銀的單質、上述銀合金、銀系顆粒作為核的核殼顆粒、例如銀-陶瓷的核殼顆粒等。
需要說明的是,本說明書中,「銀系顆粒」包括所有含有銀成分的物質。作為銀系顆粒的一例,可以舉出以銀的單質、上述銀合金、銀系顆粒作為核的核殼顆粒、例如銀-陶瓷的核殼顆粒等。
雖然沒有特別限定,但導電性粉末的D50
粒徑(相當於在基於雷射繞射、散射法的體積基準的粒度分布中從粒徑小的一側起累積值50%的粒徑。)為約0.1~5μm較佳。通過使D50
粒徑為上述範圍,從而可以提高曝光部分的曝光性能,可以更穩定地形成細線。從抑制在感光性組成物中的聚集、提高穩定性的觀點出發,導電性粉末的D50
粒徑例如可以為0.5μm以上、1μm以上。另外,從提高細線形成性、或推進導電層的緻密化、低電阻化的觀點出發,導電性粉末的D50
粒徑例如可以為4.5μm以下、4μm以下。
導電性粉末在其表面可以附著有機表面處理劑。有機表面處理劑可以以例如提高感光性組成物中的導電性粉末的分散性、提高導電性粉末與其他含有成分的親和性、防止構成導電性粉末的金屬的表面氧化中的至少1個目的而使用。作為有機表面處理劑,例如可以舉出羧酸等脂肪酸、苯並***系化合物等。
雖然沒有特別限定,但是導電性粉末在感光性組成物整體中所占的比率約為50質量%以上、典型地為60~95質量%、例如為70~90質量%較佳。通過滿足上述範圍,從而可以適合形成緻密性、導電性優異的導電層。另外,可以提高感光性組成物的操作性、成型為導電膜時的作業性。
<(B)有機黏結劑>
有機黏結劑為用於提高基材與光固化前的導電膜(未固化物)的黏接性的成分。另外,存在如下的矛盾之處:包含後述的(C)光固化性樹脂作為必需成分的感光性組成物的顯影時間變長。因此,此處公開的技術中,有機黏結劑是用於彌補上述矛盾而縮短顯影時間或提高顯影性的成分。有機黏結劑與後述的(C)光固化性樹脂、(D)光聚合性化合物不同,其不具有感光性(例如光固化性)。本實施方式中,有機黏結劑包含纖維素系化合物而構成。通過包含纖維素系化合物,從而使(A)導電性粉末、與後述的(C)光固化性樹脂、(D)光聚合性化合物容易相容,可以提高感光性組成物的保存穩定性。另外,纖維素系化合物典型的是在纖維素的重複結構單元即葡萄糖環中具有多個羥基,體現出良好的水溶性,因此,在顯影步驟中可以用水系顯影液容易地去除。
有機黏結劑為用於提高基材與光固化前的導電膜(未固化物)的黏接性的成分。另外,存在如下的矛盾之處:包含後述的(C)光固化性樹脂作為必需成分的感光性組成物的顯影時間變長。因此,此處公開的技術中,有機黏結劑是用於彌補上述矛盾而縮短顯影時間或提高顯影性的成分。有機黏結劑與後述的(C)光固化性樹脂、(D)光聚合性化合物不同,其不具有感光性(例如光固化性)。本實施方式中,有機黏結劑包含纖維素系化合物而構成。通過包含纖維素系化合物,從而使(A)導電性粉末、與後述的(C)光固化性樹脂、(D)光聚合性化合物容易相容,可以提高感光性組成物的保存穩定性。另外,纖維素系化合物典型的是在纖維素的重複結構單元即葡萄糖環中具有多個羥基,體現出良好的水溶性,因此,在顯影步驟中可以用水系顯影液容易地去除。
纖維素系化合物包含纖維素、纖維素的衍生物、和它們的鹽。作為纖維素系化合物,可以從以往公知的物質中單獨使用1種、或適宜組合2種以上而使用。作為纖維素系化合物的一個適合例,可以舉出羥基甲基纖維素、羥基乙基纖維素、羥基丙基纖維素、羥基丙基甲基纖維素等羥基烷基纖維素;甲基纖維素、乙基纖維素等烷基纖維素;羧基甲基纖維素等羧基烷基纖維素;等。
在顯影步驟中使用鹼性的水系顯影液的情況下,纖維素系化合物具有鹼可溶性高的結構部分、例如酚性羥基、羧基、磺基、膦醯基、硼酸基那樣的酸性基團較佳。其中優選羧基。酸性基團為具有解離性的質子、且在水中示出酸性的取代基。酸性基團的一部分可以被酯化。酸性基團可以鍵合於纖維素系化合物的主鏈(碳數最大的碳鏈。以下相同。)的碳原子,也可以鍵合於側鏈(從主鏈分支的碳鏈。以下相同。)的碳原子。通過包含鹼可溶性高的結構部分,從而用鹼性的水系顯影液容易更迅速且無殘渣地去除未曝光部分。
適合的一個方案中,纖維素系化合物具有酸值。纖維素系化合物的酸值約為10mgKOH/g以上、優選20mgKOH/g以上、更優選25mgKOH/g以上、例如為30mgKOH/g以上,典型的是小於後述的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂,約為150mgKOH/g以下、優選100mgKOH/g以下、例如為50mgKOH/g以下較佳。更優選有機黏結劑整體的酸值處於上述範圍。換言之,優選有機黏結劑整體示出規定的酸性度。酸值如果為規定值以上,則可以提高顯影步驟中未曝光部分的去除性,可以更良好地提高顯影性。另外,酸值如果為規定值以下,則對水系顯影液的溶解性被抑制,可以更良好地抑制顯影步驟中曝光部分的剝離、斷路。因此,可以以更高水平發揮此處公開的技術效果。
需要說明的是,本說明書中「酸值」是指,中和單位試樣(1g)中所含的遊離脂肪酸所需的氫氧化鉀(KOH)的含量(mg)。單位為mgKOH/g。
需要說明的是,本說明書中「酸值」是指,中和單位試樣(1g)中所含的遊離脂肪酸所需的氫氧化鉀(KOH)的含量(mg)。單位為mgKOH/g。
適合的一個方案中,纖維素系化合物包含重均分子量5000以上的纖維素系高分子化合物。通過包含纖維素系高分子化合物,從而光固化前的導電膜對基材的黏合性(黏性)提高,可以適合抑制導電層中產生剝離、斷路等不良情況。纖維素系高分子化合物可以在重複結構單元中包含酸性基團。另外,纖維素系高分子化合物的重均分子量優選高於後述的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂。例如比(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂的重均分子量高大約2倍以上、例如3倍以上較佳。纖維素系高分子化合物的重均分子量可以為約1萬以上、典型的是為2萬以上、例如為5萬以上,且為約100萬以下、典型的是為50萬以下、例如為20萬以下。
需要說明的是,本說明書中「重均分子量」是指,通過凝膠色譜法(Gel Permeation Chromatography:GPC)測定,使用標準聚苯乙烯標準曲線進行換算而得到的重量基準的平均分子量。
需要說明的是,本說明書中「重均分子量」是指,通過凝膠色譜法(Gel Permeation Chromatography:GPC)測定,使用標準聚苯乙烯標準曲線進行換算而得到的重量基準的平均分子量。
有機黏結劑可以僅由上述纖維素系化合物構成,在不明顯降低此處公開的技術效果的範圍內,可以在纖維素系化合物的基礎上包含目前已知能在此種用途中使用的其他化合物。作為這樣的化合物,例如可以舉出丙烯酸類樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚碳酸酯樹脂等。纖維素系化合物在有機黏結劑整體中所占的比率以質量基準計約為50質量%以上、典型的是為80質量%以上、例如為90質量%以上較佳,也可以實質上為100質量%(95質量%以上)。
雖然沒有特別限定,但有機黏結劑在感光性組成物整體中所占的比率典型的是低於後述的(D)光聚合性化合物,約為0.1~20質量%、典型的是為0.5~10質量%、例如1~5質量%較佳。通過使有機黏結劑的比率為規定值以上,從而能夠在顯影步驟中提高顯影性,縮短顯影時間。另外,可以提高感光性組成物對基材的保持力(耐蝕刻性),可以更良好地抑制曝光部分的剝離、斷路。通過使有機黏結劑的比率為規定值以下,從而感光性成分的比率、即後述的(C)光固化性樹脂、(D)光聚合性化合物的比率相對提高,在曝光步驟中,可以使光固化前的導電膜更穩定地固化。
<(C)光固化性樹脂>
光固化性樹脂為通過光照射而產生聚合反應、交聯反應等並固化的光固化成分。光固化性樹脂與後述的(D)光聚合性化合物相比,能以少的曝光量進行固化。因此,此處公開的技術中,光固化性樹脂為用於紮實地固化直至曝光部分的深處(靠近基材的部分)的光固化成分。聚合反應例如可以為加成聚合也可以為開環聚合。本說明書中,光固化性樹脂不包括單體,其包含聚合物和低聚物(預聚物)。光固化性樹脂典型的是具有1個以上的不飽和鍵和/或環狀結構。不飽和鍵和/或環狀結構可以鍵合於光固化性樹脂的主鏈的碳原子,也可以鍵合於側鏈的碳原子。
光固化性樹脂為通過光照射而產生聚合反應、交聯反應等並固化的光固化成分。光固化性樹脂與後述的(D)光聚合性化合物相比,能以少的曝光量進行固化。因此,此處公開的技術中,光固化性樹脂為用於紮實地固化直至曝光部分的深處(靠近基材的部分)的光固化成分。聚合反應例如可以為加成聚合也可以為開環聚合。本說明書中,光固化性樹脂不包括單體,其包含聚合物和低聚物(預聚物)。光固化性樹脂典型的是具有1個以上的不飽和鍵和/或環狀結構。不飽和鍵和/或環狀結構可以鍵合於光固化性樹脂的主鏈的碳原子,也可以鍵合於側鏈的碳原子。
本實施方式中,光固化性樹脂包含:以具有(甲基)丙烯醯基的單體為結構單元的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂(以下,也稱為(甲基)丙烯酸類樹脂)。通過包含(甲基)丙烯酸類樹脂,從而可以提高導電層的柔軟性、對基材的追隨性,可以更良好地抑制剝離、斷路的發生。另外,可以提高導電層的耐久性。
需要說明的是,本說明書中,「(甲基)丙烯醯基」是包含「甲基丙烯醯基(-C(=O)-C(CH3 )=CH2 )」和「丙烯醯基(-C(=O)-CH=CH2 )」的術語,「(甲基)丙烯酸酯」是包含「甲基丙烯酸酯」和「丙烯酸酯」的術語。
需要說明的是,本說明書中,「(甲基)丙烯醯基」是包含「甲基丙烯醯基(-C(=O)-C(CH3 )=CH2 )」和「丙烯醯基(-C(=O)-CH=CH2 )」的術語,「(甲基)丙烯酸酯」是包含「甲基丙烯酸酯」和「丙烯酸酯」的術語。
作為(甲基)丙烯酸類樹脂,可以從以往公知的物質中單獨使用1種、或適宜組合2種以上而使用。作為(甲基)丙烯酸類樹脂的一個適合例,可以舉出:(甲基)丙烯酸烷基酯的均聚物;以(甲基)丙烯酸烷基酯為主單體、且包含與該主單體具有共聚性的副單體的共聚物。其中,從提高光固化性的觀點出發,優選側鏈上具有(甲基)丙烯醯基(優選丙烯醯基)的(甲基)丙烯酸類樹脂。
作為均聚物的具體例,例如可以舉出聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯、聚(甲基)丙烯酸丁酯等。作為共聚物的具體例,例如可以舉出包含甲基丙烯酸酯的聚合物、和丙烯酸酯的聚合物嵌段作為重複結構單元的嵌段共聚物等。作為甲基丙烯酸酯的具體例,可以舉出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯等。作為丙烯酸酯的具體例,可以舉出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸正己酯等。
本實施方式中,(甲基)丙烯酸類樹脂包含:源自具有酸性基團的含酸性基團的單體的單體單元。例如包含:在(甲基)丙烯醯基的基礎上進一步含有酚性羥基、羧基、磺基、膦醯基、硼酸基中的至少1個基團的單體單元。藉此,可以有效地提高顯影步驟中未固化部分的去除性,可以提高顯影性,且縮短顯影時間。酸性基團可以鍵合於主鏈的碳原子,也可以鍵合於側鏈的碳原子。
作為(甲基)丙烯酸類樹脂的具體例,例如可以舉出含羧基的(甲基)丙烯酸類樹脂、含膦醯基的(甲基)丙烯酸類樹脂、酸改質環氧(甲基)丙烯酸類樹脂、含羧基的氨基甲酸酯改質環氧(甲基)丙烯酸類樹脂等。其中,優選包含:含有(甲基)丙烯醯基和羧基的(甲基)丙烯酸類樹脂。作為具有酸性基團的(甲基)丙烯酸類樹脂的市售品,例如可以舉出Daicel Ornex Co., Ltd.製的CYCLOMER P(商標)ACA Z200M、Z230AA、Z250、Z251、Z300、Z320、Z254F等。
本實施方式中,(甲基)丙烯酸類樹脂具有酸值。(甲基)丙烯酸類樹脂的樹脂酸值約為30mgKOH/g以上、典型的是為40mgKOH/g以上、優選50mgKOH/g以上、例如60mgKOH/g以上,且約為300mgKOH/g以下、典型的是為200mgKOH/g以下、優選150mgKOH/g以下、例如135mgKOH/g以下較佳。更優選光固化性樹脂整體的樹脂酸值處於上述範圍。換言之,優選光固化性樹脂整體示出規定的酸性度。樹脂酸值如果為規定值以上,則顯影步驟中,可以更迅速且乾淨地去除未曝光部分。另外,樹脂酸值如果為規定值以下,則對水系顯影液的溶解性被抑制,可以更良好地抑制顯影步驟中曝光部分的剝離、斷路。
適合的一個方案中,光固化性樹脂包含重均分子量5000以上的聚合物。光固化性樹脂包含聚合物的情況下,對基材的密合性提高,容易發生如下的情況:顯影步驟中顯影時間變長、或顯影性降低。因此,此處公開的技術的應用是有效的。光固化性樹脂的重均分子量通常大於後述的光聚合性化合物、且小於上述纖維素系的有機黏結劑的重均分子量較佳。具體而言,約為7000以上、優選1萬以上、例如為1萬4000以上、且約為10萬以下、典型的是為5萬以下、優選3萬以下較佳。藉此,以少的曝光量也可以使曝光部分適合地固化直至深處。
適合的一個方案中,(甲基)丙烯酸類樹脂的雙鍵當量(以重均分子量/C=C雙鍵的數量算出的計算值。)約為200以上、典型的是為300以上、進一步為350以上、例如為380以上,且約為1500以下、典型的是為1200以下、例如為1100以下。雙鍵當量如果為上述範圍,則顯影步驟中,可以以高水平平衡未曝光部分的去除性與曝光部分的耐蝕刻性。即,可以更良好地縮短顯影時間,且可以更良好地抑制剝離、斷路的發生。
適合的一個方案中,(甲基)丙烯酸類樹脂的玻璃化轉變點(基於差示掃描量熱法(Differential Scanning Calorimetry:DSC)的Tg值。)約為40℃以上、典型的是為50℃以上、例如為60℃以上、進一步為100℃以上、在一例中為120℃以上、為130℃以上,且約為200℃以下、例如為150℃以下。藉此,可以更良好地提高曝光部分的柔軟性、黏合性,可以更良好地抑制剝離、斷路的發生。另外,Tg值處於上述範圍的情況下,光固化前的導電膜對基材的黏合性提高,顯影步驟中未曝光部分的去除性降低。因此,此處公開的技術的應用是有效的。
光固化性樹脂可以僅由上述(甲基)丙烯酸類樹脂構成,在不使此處公開的技術效果明顯降低的範圍內,也可以在(甲基)丙烯酸類樹脂的基礎上包含以往已知能在此種用途中使用的其他樹脂。(甲基)丙烯酸類樹脂在光固化性樹脂整體中所占的比率以質量基準計約為50質量%以上、典型的是為80質量%以上、例如為90質量%以上較佳,也可以實質上為100質量%(95質量%以上)。
雖然沒有特別限定,但光固化性樹脂在感光性組成物整體中所占的比率典型的是低於後述的(D)光聚合性化合物,約為0.1~50質量%、典型的是為0.5~30質量%、例如為1~20質量%、進一步為2~10質量%較佳。通過使光固化性樹脂的比率為規定值以上,從而可以使曝光部分精度良好地固化直至深處,可以更良好地抑制曝光部分的剝離、斷路。通過使光固化性樹脂的比率為規定值以下,從而(B)有機黏結劑、後述的(D)光聚合性化合物的比率相對提高,可以更良好地提高顯影性,可以進一步縮短顯影時間。
雖然沒有特別限定,但將聚合物成分的總計、即將(B)有機黏結劑和(C)光固化性樹脂的總計((B)+(C))設為100質量%時,(C)光固化性樹脂的含有比率約為5質量%以上、優選10質量%以上、更優選20質量%以上,且約為90質量%以下、優選70質量%以下、更優選65質量%以下較佳。藉此,可以以更高水平穩定地發揮使用有機黏結劑所產生的顯影性提高的效果、和使用光固化性樹脂所產生的防止剝離的效果。
<(D)光聚合性化合物>
光聚合性化合物為利用後述的(E)光聚合起始劑的分解中產生的活性種而產生聚合反應、交聯反應等並固化的光固化成分。另外,此處公開的技術中,光聚合性化合物為用於在短的顯影時間內使固化完成的光固化成分。光聚合性化合物為具有1個或2個以上的聚合性官能團的單體。光聚合性化合物包含:每1分子中具有1個聚合性官能團的單官能單體;每1分子中具有2個以上的聚合性官能團的多官能單體;和,它們的改質物。光聚合性化合物典型的是具有1個以上的不飽和鍵和/或環狀結構。作為光聚合性化合物的一個適合例,可以舉出具有1個以上(甲基)丙烯醯基、乙烯基那樣的不飽和鍵的自由基聚合性的單體、具有環氧基那樣的環狀結構的陽離子聚合性的單體。
光聚合性化合物為利用後述的(E)光聚合起始劑的分解中產生的活性種而產生聚合反應、交聯反應等並固化的光固化成分。另外,此處公開的技術中,光聚合性化合物為用於在短的顯影時間內使固化完成的光固化成分。光聚合性化合物為具有1個或2個以上的聚合性官能團的單體。光聚合性化合物包含:每1分子中具有1個聚合性官能團的單官能單體;每1分子中具有2個以上的聚合性官能團的多官能單體;和,它們的改質物。光聚合性化合物典型的是具有1個以上的不飽和鍵和/或環狀結構。作為光聚合性化合物的一個適合例,可以舉出具有1個以上(甲基)丙烯醯基、乙烯基那樣的不飽和鍵的自由基聚合性的單體、具有環氧基那樣的環狀結構的陽離子聚合性的單體。
適合的一個方案中,光聚合性化合物包含具有(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯酸酯單體。藉此,可以提高與(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂的親和性,可以提高感光性組成物的保存穩定性。作為(甲基)丙烯酸酯單體的一個適合例,可以舉出三乙二醇單丙烯酸酯、三乙二醇單甲基丙烯酸酯、四乙二醇單丙烯酸酯、四乙二醇單甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三季戊四醇七丙烯酸酯、三季戊四醇八丙烯酸酯、四季戊四醇九丙烯酸酯、四季戊四醇十丙烯酸酯等。其中,從提高光固化性的觀點出發,優選每1分子中具有3個以上的(甲基)丙烯醯基、進而具有5個以上的(甲基)丙烯醯基的單體。
適合的另一方案中,光聚合性化合物包含具有氨基甲酸酯鍵(-NH-C(=O)-O-)的含氨基甲酸酯鍵的化合物。通過包含含氨基甲酸酯鍵的化合物,從而可以更良好地提高曝光部分的耐蝕刻性,且可以實現柔軟性、伸縮性更優異的導電層。因此,可以提高基材與導電層的密合性,可以以高水平抑制剝離、斷路的發生。作為含氨基甲酸酯鍵的化合物的一個適合例,可以舉出上述(甲基)丙烯酸酯單體含有氨基甲酸酯鍵的氨基甲酸酯改質(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯改質環氧等。
雖然沒有特別限定,但光聚合性化合物的重均分子量通常小於上述纖維素系的有機黏結劑、(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂,約為2000以下、典型的是為100~1500、例如為500~1300較佳。
雖然沒有特別限定,但光聚合性化合物在感光性組成物整體中所占的比率典型的是高於(B)有機黏結劑和(C)光固化性樹脂,約為0.1~50質量%、典型的是為0.5~30質量%、例如為1~20質量%、進而為2~10質量%較佳。通過使光聚合性化合物的比率為規定值以上,從而可以提高顯影性,可以進一步縮短顯影時間。通過使光聚合性化合物的比率為規定值以下,從而聚合物成分的比率、即(B)有機黏結劑、(C)光固化性樹脂的比率相對提高,可以提高感光性組成物對基材的保持力。其結果,可以更良好地抑制曝光部分的剝離、斷路。
雖然沒有特別限定,但將感光性成分的總計、即(C)光固化性樹脂和(D)光聚合性化合物的總計((C)+(D))設為100質量%時,(D)光聚合性化合物的含有比率多於(C)光固化性樹脂較佳。具體而言,(D)光聚合性化合物的含有比率超過50質量%、優選55質量%以上、更優選60質量%以上,且約為95質量%以下、優選90質量%以下、更優選85質量%以下較佳。藉此,可以以更高水平穩定地發揮使用光固化性樹脂所產生的防止剝離的效果、和使用光聚合性化合物所產生的縮短顯影時間的效果。
<(E)光聚合起始劑>
光聚合起始劑為通過紫外線等的光能的照射而分解,產生自由基、陽離子等活性種從而引發光聚合性化合物的聚合反應的成分。作為光聚合起始劑,可以根據感光性樹脂的種類等從以往公知的物質中單獨使用1種、或適宜組合2種以上而使用。作為一個適合例,可以舉出2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、2,4-二乙基噻噸酮、二苯甲酮等。
光聚合起始劑為通過紫外線等的光能的照射而分解,產生自由基、陽離子等活性種從而引發光聚合性化合物的聚合反應的成分。作為光聚合起始劑,可以根據感光性樹脂的種類等從以往公知的物質中單獨使用1種、或適宜組合2種以上而使用。作為一個適合例,可以舉出2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、2,4-二乙基噻噸酮、二苯甲酮等。
雖然沒有特別限定,但光聚合起始劑在感光性組成物整體中所占的比率約為0.01~5質量%、典型的是為0.1~3質量%、例如為0.2~2質量%較佳。藉此,可以充分發揮感光性組成物的光固化性,可以更穩定地形成導電層。
<(F)有機系分散介質>
感光性組成物在上述必需成分的基礎上,可以含有用於使這些成分分散的有機系分散介質。有機系分散介質為如下成分:對感光性組成物賦予適度的黏性、流動性,提高感光性組成物的操作性、或提高成型為導電膜時的作業性。作為有機系分散介質,可以根據例如光聚合性化合物的種類等從以往公知的物質中單獨使用1種、或適宜組合2種以上而使用。
感光性組成物在上述必需成分的基礎上,可以含有用於使這些成分分散的有機系分散介質。有機系分散介質為如下成分:對感光性組成物賦予適度的黏性、流動性,提高感光性組成物的操作性、或提高成型為導電膜時的作業性。作為有機系分散介質,可以根據例如光聚合性化合物的種類等從以往公知的物質中單獨使用1種、或適宜組合2種以上而使用。
作為有機系分散介質的一個適合例,可以舉出松油醇、二氫松油醇(薄荷醇)、TEXANOL、3-甲基-3-甲氧基丁醇、苄基醇等醇系溶劑;乙二醇、丙二醇、二乙二醇等二醇系溶劑;二丙二醇甲基醚、甲基溶纖劑(乙二醇單甲基醚)、溶纖劑(乙二醇單乙基醚)、丁基卡必醇(二乙二醇單丁基醚)等醚系溶劑;二乙二醇單丁基醚乙酸酯、二丙二醇甲基醚乙酸酯、丁二醇乙酸酯、丁基二甘醇乙酸酯、丁基溶纖劑乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯(二乙二醇單丁基醚乙酸酯)、乙酸異冰片基酯等酯系溶劑;甲苯、二甲苯、石腦油、石油系烴等烴系溶劑;礦油精;等有機溶劑。
其中,從提高感光性組成物的保存穩定性、導電膜成型時的操作性的觀點出發,優選沸點為150℃以上的有機溶劑、進而沸點為170℃以上的有機溶劑。另外,作為另一適合例,從將印刷了導電膜後的乾燥溫度抑制為較低的觀點出發,優選沸點為250℃以下的有機溶劑、進而沸點為220℃以下的有機溶劑。藉此,可以提高生產率,且降低生產成本。
作為適合的市售的有機溶劑,例如可以舉出Dawanor DPM(商標)(沸點:190℃、Dow Chemical Company製)、Dawanor DPMA(商標)(沸點:209℃、Dow Chemical Company製)、薄荷醇(沸點:207℃)、薄荷醇P(沸點:216℃)、Isopar H(沸點:176℃、關東燃料株式會社製)、SW-1800(沸點:198℃、丸善石油株式會社製)等。
感光性組成物中包含有機系分散介質的情況下,沒有特別限定,有機系分散介質在感光性組成物整體中所占的比率可以約為1~50質量%、典型的是為3~30質量%、例如為5~20質量%。
<(G)其他添加成分>
感光性組成物只要不明顯有損此處公開的技術的效果,則可以在上述成分的基礎上進一步根據需要含有各種添加成分。作為添加成分,可以從以往公知的物質中單獨使用1種、或適宜組合2種以上而使用。作為添加成分的一例,例如可以舉出無機填料、光敏化劑、阻聚劑、自由基捕捉劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、增塑劑、界面活性劑、流平劑、增稠劑、分散劑、消泡劑、抗膠凝劑、穩定化劑、防腐劑、顏料等。雖然沒有特別限定,但添加成分在感光性組成物整體中所占的比率約為5質量%以下、典型的是為3質量%以下、例如為2質量%以下、優選為1質量%以下較佳。
感光性組成物只要不明顯有損此處公開的技術的效果,則可以在上述成分的基礎上進一步根據需要含有各種添加成分。作為添加成分,可以從以往公知的物質中單獨使用1種、或適宜組合2種以上而使用。作為添加成分的一例,例如可以舉出無機填料、光敏化劑、阻聚劑、自由基捕捉劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、增塑劑、界面活性劑、流平劑、增稠劑、分散劑、消泡劑、抗膠凝劑、穩定化劑、防腐劑、顏料等。雖然沒有特別限定,但添加成分在感光性組成物整體中所占的比率約為5質量%以下、典型的是為3質量%以下、例如為2質量%以下、優選為1質量%以下較佳。
此處公開的感光性組成物的3種有機成分適當地獲得平衡。即,將纖維素系的有機黏結劑、(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂、和光聚合性化合物的總計設為100質量%時,纖維素系的有機黏結劑的含有比率為10~40質量%(優選20~35質量%);(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂的含有比率為5~40質量%(優選10~30質量%);光聚合性化合物的含有比率為30~60質量%(優選50~60質量%)。藉此,顯影步驟中未曝光部分變得容易被去除,可以縮短顯影時間,且降低殘渣的發生。另外,變得容易固化至曝光部分的深處,可以提高基材與曝光部分的密合性,可以抑制剝離、斷路的發生。因此,也可以適合形成L/S為20μm/20μm以下的細線的導電層、進而L/S為15μm/15μm以下的超細線的導電層。另外,也可以適合形成厚度為5μm以上、進一步為10μm以上那樣的厚膜狀的導電層。其結果,可以提高生產率、成品率。
≪感光性組成物的用途≫
根據此處公開的感光性組成物,可以穩定地形成細線的導電層。因此,此處公開的感光性組成物例如可以適合用於電感器零件、電容器零件、多層電路基板等各種電子零件中的導電層的形成。
根據此處公開的感光性組成物,可以穩定地形成細線的導電層。因此,此處公開的感光性組成物例如可以適合用於電感器零件、電容器零件、多層電路基板等各種電子零件中的導電層的形成。
電子零件可以為表面安裝型、通孔安裝型等各種安裝形態。電子零件可以為層疊型,也可以為卷線型,還可以為薄膜型。作為電感器零件的典型例,可以舉出高頻濾波器、共模濾波器、高頻電路用電感器(線圈)、一般電路用電感器(線圈)、高頻濾波器、扼流線圈、變壓器等。
作為電子零件的一例,可以舉出陶瓷電子零件。需要說明的是,本說明書中,「陶瓷電子零件」是指,所有使用陶瓷材料而成的電子零件,包含所有具有非晶態的陶瓷基材(玻璃陶瓷基材)或者晶態(即非玻璃)的陶瓷基材的電子零件。作為陶瓷電子零件的典型例,可以舉出:具有陶瓷基材的高頻濾波器、陶瓷電感器(線圈)、陶瓷電容器、低溫焙燒層疊陶瓷基材(Low Temperature Co-fired Ceramics Substrate:LTCC基材)、高溫焙燒層疊陶瓷基材(High Temperature Co-fired Ceramics Substrate:HTCC基材)等。
另外,作為陶瓷材料,沒有特別限定,例如可以舉出鋯的氧化物(氧化鋯)、鎂的氧化物(氧化鎂)、鋁的氧化物(氧化鋁)、矽的氧化物(二氧化矽)、鈦的氧化物(二氧化鈦)、鈰的氧化物(氧化鈰)、釔的氧化物(氧化釔)、鈦酸鋇等氧化物系材料;堇青石、莫來石、鎂橄欖石、滑石、塞隆、鋯石、鐵素體等複合氧化物系材料;氮化矽(氮化矽)、氮化鋁(氮化鋁)等氮化物系材料;碳化矽(碳化矽)等碳化物系材料;羥基磷灰石等氫氧化物系材料;等。
圖1為示意性示出疊層片式電感器1的結構的剖面圖。需要說明的是,圖1中的尺寸關係(長度、寬度、厚度等)未必反映實際的尺寸關係。另外,圖式中的符號X、Y分別表示左右方向、上下方向。但其只不過是便於說明的方向。
疊層片式電感器1具備:主體部10;和,設置於主體部10的左右方向X的兩側面部分的外部電極20。疊層片式電感器1例如為1608形狀(1.6mm×0.8mm)、2520形狀(2.5mm×2.0mm)等尺寸。
主體部10具有:陶瓷層(電介質層)12與內部電極層14一體化而成的結構。陶瓷層12由陶瓷材料構成。在上下方向Y上,在陶瓷層12之間配置有內部電極層14。內部電極層14使用上述感光性組成物而形成。夾持陶瓷層12而在上下方向Y上相鄰的內部電極層14借助設置於陶瓷層12的通孔16而導通。藉此,內部電極層14構成為三維的螺旋形狀(螺旋狀)。內部電極層14的兩端分別與外部電極20連接。
這樣的疊層片式電感器1例如可以利用以下的步驟來製造。
即,首先,製備包含作為原料的陶瓷材料、黏結劑樹脂和有機溶劑的糊劑,將其供給至載體片上,形成陶瓷生片。接著,將該陶瓷生片壓延後,切割成期望的尺寸,得到多個陶瓷層形成用生片。接著,在多個陶瓷層形成用生片的規定位置,使用穿孔機等,適宜地形成導通孔。
即,首先,製備包含作為原料的陶瓷材料、黏結劑樹脂和有機溶劑的糊劑,將其供給至載體片上,形成陶瓷生片。接著,將該陶瓷生片壓延後,切割成期望的尺寸,得到多個陶瓷層形成用生片。接著,在多個陶瓷層形成用生片的規定位置,使用穿孔機等,適宜地形成導通孔。
接著,使用上述感光性組成物,在多個陶瓷層形成用生片的規定位置形成規定的線圈圖案的導電膜。作為一例,通過包含以下的步驟的製造方法,可以形成未焙燒狀態的導電膜:(步驟S1:膜狀體的成型步驟)在陶瓷層形成用生片上賦予感光性組成物並進行乾燥,從而成型為由感光性組成物的乾燥體形成的導電膜的步驟;(步驟S2:曝光步驟)在導電膜上覆蓋規定的開口圖案的光阻,隔著光阻進行曝光,使導電膜局部光固化的步驟;(步驟S3:顯影步驟)對光固化後的導電膜進行蝕刻,將未曝光部分去除的步驟。
需要說明的是,使用上述感光性組成物成型為導電膜時,可以適宜使用以往公知的方法。例如,(步驟S1)中,感光性組成物的賦予可以使用絲網印刷等各種印刷法、棒塗機等進行。感光性組成物的乾燥可以在光聚合性化合物和光聚合起始劑的沸點以下的溫度、典型的是在50~100℃下進行。(步驟S2)中,曝光可以使用例如發出10~500nm的波長範圍的光線的曝光機、例如高壓汞燈、金屬鹵化物燈、氙燈等紫外線照射燈。(步驟S3)中,蝕刻典型的是可以使用鹼性的水系顯影液。例如,可以使用包含氫氧化鈉、碳酸鈉等的水溶液。鹼性的水溶液的濃度例如可以調整為0.01~0.5質量%。
接著,(步驟S4:焙燒步驟)將形成有未焙燒狀態的導電膜的陶瓷層形成用生片多張層疊並壓接。藉此,製作未焙燒的陶瓷生片的積層體。接著,將陶瓷生片的積層體例如在600~1000℃下進行焙燒。藉此,陶瓷生片被燒結成一體,形成主體部10,所述主體部10具備:陶瓷層12;和,由感光性組成物的焙燒體形成的內部電極層14。然後,對主體部10的兩端部賦予適當的外部電極形成用糊劑,並焙燒,藉此,形成外部電極20。
如以上操作,可以製造疊層片式電感器1。
如以上操作,可以製造疊層片式電感器1。
以下,對有關於本發明的幾個實施例進行說明,但並非意在將本發明限定於這些實施例所示的內容。
(感光性組成物的製備)
首先,準備銀粉末(D50 粒徑:2μm)作為導電性粉末。另外,準備纖維素系高分子化合物(樹脂酸值:30mgKOH/g、重均分子量:9萬、雙鍵當量:0)作為有機黏結劑。另外,準備氨基甲酸酯丙烯酸酯單體作為光聚合性化合物。另外,準備BASF Japan Ltd. 製的IRGACURE(商標)369作為光聚合起始劑。另外,準備下表1所示的4種丙烯酸類樹脂a~d作為光固化性樹脂。需要說明的是,表1的樹脂酸值欄中示出「N.D.」的情況是指為檢測下限以下(未檢測到)。
首先,準備銀粉末(D50 粒徑:2μm)作為導電性粉末。另外,準備纖維素系高分子化合物(樹脂酸值:30mgKOH/g、重均分子量:9萬、雙鍵當量:0)作為有機黏結劑。另外,準備氨基甲酸酯丙烯酸酯單體作為光聚合性化合物。另外,準備BASF Japan Ltd. 製的IRGACURE(商標)369作為光聚合起始劑。另外,準備下表1所示的4種丙烯酸類樹脂a~d作為光固化性樹脂。需要說明的是,表1的樹脂酸值欄中示出「N.D.」的情況是指為檢測下限以下(未檢測到)。
[表1]
然後,使上述準備好的銀粉末、纖維素系高分子化合物、丙烯酸類樹脂a~d、光聚合性化合物和光聚合起始劑、進而其他添加成分(此處,使用光敏化劑、抗膠凝劑、阻聚劑和紫外線吸收劑。)溶解於有機系分散介質,製備感光性組成物(例1~8、比較例1~4)。此時,配混纖維素系高分子化合物、丙烯酸類樹脂a~d和光聚合性化合物,使其成為表2所示的含有比率。需要說明的是,表2所示的質量比為將纖維素系高分子化合物、丙烯酸類樹脂a~d和光聚合性化合物的總計設為100質量%時的各成分的含有比率(質量%)。
(佈線圖案的製作)
首先,通過絲網印刷,將上述製備好的感光性組成物分別以□4cm×4cm的大小塗布於市售的陶瓷生片上。接著,使其以60℃乾燥15分鐘,在生片上成型為導電膜(實心膜)(膜狀體的成型步驟)。
接著,自導電膜上方覆蓋光阻。此時,作為光阻,使用的是佈線的線寬與相鄰的線的間隔部分(空間)之比(L/S)為20μm/20μm的圖案的光阻。在使上述光阻覆蓋於導電膜上的狀態,利用曝光機,在照度9mJ/cm2 、曝光量1800mJ/cm2 的條件下照射光,使曝光部分固化(曝光步驟)。
曝光後,向陶瓷生片的表面吹送0.1質量%的鹼性的Na2 CO3 水溶液(顯影液),直至達到顯影點(Break Point)(B.P.)(顯影步驟)。需要說明的是,作為B.P.,設為直至在0.1質量%的鹼性的顯影液中未曝光部分顯影、且能以目視確認到未曝光部分消失為止的時間。
如此將未曝光部分去除後,用純水清洗,在室溫下乾燥。如此,在陶瓷生片上形成L/S=20μm/20μm的佈線圖案的導電膜(乾燥膜)。
首先,通過絲網印刷,將上述製備好的感光性組成物分別以□4cm×4cm的大小塗布於市售的陶瓷生片上。接著,使其以60℃乾燥15分鐘,在生片上成型為導電膜(實心膜)(膜狀體的成型步驟)。
接著,自導電膜上方覆蓋光阻。此時,作為光阻,使用的是佈線的線寬與相鄰的線的間隔部分(空間)之比(L/S)為20μm/20μm的圖案的光阻。在使上述光阻覆蓋於導電膜上的狀態,利用曝光機,在照度9mJ/cm2 、曝光量1800mJ/cm2 的條件下照射光,使曝光部分固化(曝光步驟)。
曝光後,向陶瓷生片的表面吹送0.1質量%的鹼性的Na2 CO3 水溶液(顯影液),直至達到顯影點(Break Point)(B.P.)(顯影步驟)。需要說明的是,作為B.P.,設為直至在0.1質量%的鹼性的顯影液中未曝光部分顯影、且能以目視確認到未曝光部分消失為止的時間。
如此將未曝光部分去除後,用純水清洗,在室溫下乾燥。如此,在陶瓷生片上形成L/S=20μm/20μm的佈線圖案的導電膜(乾燥膜)。
(顯影性的評價)
對於上述製作好的佈線圖案,對顯影性進行評價。
即,測定在上述顯影步驟中達到顯影點(B.P.)為止的時間(顯影時間)。將結果示於表2的「顯影時間(秒)」欄。另外,基於該結果,以下述指標對顯影性進行評價。將結果示於表2的「顯影性的評價」欄。
「◎」:顯影時間為45秒以內(顯影性特別良好)。
「○」:顯影時間為60秒以內(顯影性良好)。
「×」:顯影時間長於60秒(顯影性不良)。
對於上述製作好的佈線圖案,對顯影性進行評價。
即,測定在上述顯影步驟中達到顯影點(B.P.)為止的時間(顯影時間)。將結果示於表2的「顯影時間(秒)」欄。另外,基於該結果,以下述指標對顯影性進行評價。將結果示於表2的「顯影性的評價」欄。
「◎」:顯影時間為45秒以內(顯影性特別良好)。
「○」:顯影時間為60秒以內(顯影性良好)。
「×」:顯影時間長於60秒(顯影性不良)。
(解析度的評價)
上述曝光步驟中,作為光阻,使用的是L/S為15μm/15μm、20μm/20μm、25μm/25μm、30μm/30μm、40μm/40μm的圖案的光阻。另外,上述顯影步驟中,考慮顯影製程寬容度(margin),將進行顯影的時間設為上述顯影點(B.P.)的1.4倍的時間。除此之外,與上述佈線圖案的形成同樣地,形成具有規定的L/S的佈線圖案的導電膜(乾燥膜)。
上述曝光步驟中,作為光阻,使用的是L/S為15μm/15μm、20μm/20μm、25μm/25μm、30μm/30μm、40μm/40μm的圖案的光阻。另外,上述顯影步驟中,考慮顯影製程寬容度(margin),將進行顯影的時間設為上述顯影點(B.P.)的1.4倍的時間。除此之外,與上述佈線圖案的形成同樣地,形成具有規定的L/S的佈線圖案的導電膜(乾燥膜)。
接著,對於上述製作好的各佈線圖案,用光學顯微鏡觀察總計10個視野,由得到的觀察圖像,確認剝離、殘渣的有無。作為一例,圖2中示出例1的佈線圖案的光學顯微鏡圖像。而且,將未確認到剝離、殘渣的最小的L/S作為解析度。將結果示於表2的「解析度(μm)」欄。另外,基於該結果,以下述指標對解析度進行評價。將結果示於表2的「解析度的評價」欄。
「◎」:解析度(L/S)為15μm/15μm。
「○」:解析度(L/S)為20μm/20μm。
「×」:解析度(L/S)為25μm/25μm以上。
「◎」:解析度(L/S)為15μm/15μm。
「○」:解析度(L/S)為20μm/20μm。
「×」:解析度(L/S)為25μm/25μm以上。
(綜合評價)
基於上述顯影性和解析度的評價,以下述指標進行綜合評價。將結果示於表2的「綜合評價」欄。
「◎」:顯影性和解析度均為◎。
「○」:顯影性和解析度中的一者為○、另一者為◎或○。
「×」:顯影性和解析度中的至少一者為×。
基於上述顯影性和解析度的評價,以下述指標進行綜合評價。將結果示於表2的「綜合評價」欄。
「◎」:顯影性和解析度均為◎。
「○」:顯影性和解析度中的一者為○、另一者為◎或○。
「×」:顯影性和解析度中的至少一者為×。
[表2]
比較例1為不含丙烯酸類樹脂的試驗例。如表2所示那樣,比較例1中,雖然顯影時間壓倒性地短,但L/S為25μm/25μm以下時發生剝離,解析度不足。另外,比較例3為使光聚合性化合物的比率高於比較例1的試驗例。如表2所示那樣,比較例3中,雖然顯影時間短,但是L/S為25μm/25μm以下時,發生剝離,解析度仍然不足。
另外,比較例2為不含纖維素系高分子化合物的試驗例。如表2所示那樣,比較例2中,顯影時間長,且L/S為20μm/20μm以下時,確認到殘渣,解析度不足。另外,比較例4為使用不具有酸值(無酸值的)的丙烯酸類樹脂d作為丙烯酸類樹脂的試驗例。如表2所示那樣,比較例4中,與比較例2相比,顯影時間更長。
相對於這些比較例1~4,將纖維素系高分子化合物、具有酸值的丙烯酸類樹脂a~c、和光聚合性化合物的總計設為100質量%時,以10~40質量%的比率包含纖維素系高分子化合物、以5~40質量%的比率包含具有酸值的丙烯酸類樹脂a~c、以30~60質量%的比率包含光聚合性化合物的例1~8中,與不含纖維素系高分子化合物的比較例2、使用無酸值的丙烯酸酯d的比較例4相比,顯影時間相對短,能在60秒以內完成顯影。另外,例1~8中,剝離、殘渣的發生被抑制,可以適合形成L/S為20μm/20μm以下的細線。
其中,將纖維素系高分子化合物、具有酸值的丙烯酸類樹脂a~c、和光聚合性化合物的總計設為100質量%時,以20~35質量%的比率包含纖維素系高分子化合物、以10~30質量%的比率包含具有酸值的丙烯酸類樹脂a~c、以50~60質量%的比率包含光聚合性化合物的例2、3、7、8的顯影性和解析度尤其優異。即,顯影時間被抑制為45秒以內,大幅縮短了顯影時間。另外,也可以適合形成L/S為15μm/15μm的超細線。
這些結果示出了此處公開的技術的意義。
這些結果示出了此處公開的技術的意義。
以上,對本發明詳細進行了說明,但這些只不過是示例,本發明在不脫離其主旨的範圍內可以加以各種變更。
1‧‧‧疊層片式電感器
10‧‧‧主體部
12‧‧‧陶瓷層
14‧‧‧內部電極層
16‧‧‧通孔
20‧‧‧外部電極
圖1為示意性示出本發明的一實施方式的疊層片式電感器的結構的剖面圖。
圖2為例1的佈線圖案的光學顯微鏡圖像。
Claims (9)
- 一種感光性組成物,其包含: 導電性粉末; 纖維素系的有機黏結劑; 具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂; 光聚合性化合物;和, 光聚合起始劑, 將所述纖維素系的有機黏結劑、所述具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂、和所述光聚合性化合物的總計設為100質量%時, 所述纖維素系的有機黏結劑的含有比率為10質量%~40質量%; 所述具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂的含有比率為5質量%~40質量%; 所述光聚合性化合物的含有比率為30質量%~60質量%。
- 如申請專利範圍第1項所述的感光性組成物,其中,所述纖維素系的有機黏結劑具有20mgKOH/g以上的酸值。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的感光性組成物,其中,所述具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂的酸值為50mgKOH/g以上且150mgKOH/g以下。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的感光性組成物,其中,所述具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂的重均分子量為1萬以上且3萬以下。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的感光性組成物,其中,將所述纖維素系的有機黏結劑、所述具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂、和所述光聚合性化合物的總計設為100質量%時, 所述纖維素系的有機黏結劑的含有比率為20質量%~35質量%; 所述具有酸值的(甲基)丙烯酸類的光固化性樹脂的含有比率為10質量%~30質量%; 所述光聚合性化合物的含有比率為50質量%~60質量%。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的感光性組成物,其中,所述導電性粉末包含銀系顆粒。
- 一種複合體,其具備: 生片;和, 導電膜,其配置於所述生片上,且由如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的感光性組成物的乾燥體形成。
- 一種電子零件,其具備:由如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的感光性組成物的焙燒體形成的導電層。
- 一種電子零件的製造方法,其包括如下步驟:在基材上賦予如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的感光性組成物,進行曝光、顯影後,進行焙燒,形成由所述感光性組成物的焙燒體形成的導電層。
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