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セミナー「添加剤を加え市販のポリエステルを"感光性エンプラ"に」 |
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～ＩＤＥＣ・第125回産学交流サロン～
印刷からマイクロマシンまで広い用途での活用も可能
 横浜企業経営支援財団ではこのほど、第125回産学交流サロンで「反応現像画像形成（ＲＤＰ）法による高性能感光性エンプラの創成」をテーマにセミナーをおこなった。講師は横浜国立大学大学院工学研究院の大山俊幸准教授。以下はその要旨。
■ポリマーにはエンプラの性能が求められる
感光性ポリマーは、集積回路の微細パターン形成のためのフォトレジストや、プリント基板に半導体を搭載する実装のさいの表面保護膜などの用途に幅広く使われている。この感光性ポリマーはフォトレジストの場合使用後は除去されるので問題ないが、実装に使用する場合は違う。
解像度は数μｍまでとそれほど高くはないものの、感光性ポリマー膜が半永久的に残ることから、そのポリマーには感光性のみならず、耐熱性、耐久性、機械的強度などエンジニアプラスチック（エンプラ）としての性能も要求される。
■簡便に感光性を得られるＲＤＰの手法を開発
このようなエンプラ型感光性ポリマーとして、これまで感光性ポリイミドが広く研究されているが、エンプラであるポリイミドの構造に細工を施す必要があるため、ポリマーの合成が難しく、またポリイミド本来の優れた特性が損なわれる欠点があった。
そこで、市販されているポリイミドやポリカーボネート、ポリエステルなどに添加剤をまぜるだけで簡便に感光性を得られる「反応現象画像形成（ＲＤＰ）」という手法を開発した。
■マイクロマシンへの応用も可能
エンプラ型感光性ポリマーを応用した分野として考えられるのは半導体デバイスのバッファーコート（５～10μm）やプリント基板の表面保護膜（20～200μm）、液晶ディスプレーのブラックマトリクスなどだ。
また、微細な凹凸がつけられることで印刷分野では製版への応用、またエンプラは物性が優れているので、現在エポキシ樹脂が主に使われているＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System＝マイクロマシン）にも利用可能だろう。
ＲＤＰの特徴は現像時にアミンを含む反応性現像液で現像を行うことにより、アミンとポリイミド主鎖中のイミド基との反応によって、ポリマー主鎖を切断して可溶化する点にあるが、最近ではアミンの代わりに「アルカリ水溶液とアルコールなどの混合溶媒」を現像液として用いる手法も開発されており、さらに扱いやすくなった。
■市販のポリエステルも感光性ポリマーになる
ＲＤＰはカルボン酸類縁基のひとつであるイミド基とアミンとの反応などを利用していることから、イミド基以外のカルボン酸類縁基であるエステル基やカーボネート結合などを主鎖中に有するほかのエンプラにも、原理上は応用可能であり、市販のエンプラに容易に感光性を付与できるものと考えられるのだ。
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