JP2000338655A

JP2000338655A - 感光性導体ペースト

Info

Publication number: JP2000338655A
Application number: JP2000072757A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kubota; 正博久保田; Michiaki Inami; 通明伊波; Shizuharu Watanabe; 静晴渡辺; Satoshi Miyayama; 聡宮山; Toshikazu Oda; 俊和小田
Original assignee: Goo Chemical Industries Co Ltd; Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Goo Chemical Industries Co Ltd; Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2000-12-08
Anticipated expiration: 2020-03-15
Also published as: CN1269386A; GB0006988D0; GB2348206B; CN1177898C; JP3394938B2; GB2348206A; US6315927B1

Abstract

(57)【要約】【課題】保存安定性に優れ、現像処理を安定して実施
できる感光性導体ペーストを提供すること。【解決手段】水又はアルカリに可溶な酸性官能基を有
する有機バインダ、感光性有機成分、有機溶剤、銅等の
多価金属含有の導電性金属粉末に加えて、ジプロピレン
グリコールモノエチルエーテル等の沸点１７８℃以上の
モノオール化合物或いはペンタメチレングリコール等の
ジオール化合物を混合してなる感光性導体ペースト。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波電子部品の
配線パターン形成等に用いられる感光性導体ペーストに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、移動体通信機器、衛星放送受信機
器、コンピュータ等に用いられる高周波電子部品は、小
型かつ高性能であることが強く求められている。また、
高周波電子部品の配線パターンに関しても、その高密度
化及び信号の高速化への対応が要求されており、その高
密度化や信号の高速化を達成するためには、配線パター
ンの微細化及び厚膜化が必要である。

【０００３】従来より、高周波電子部品の配線パターン
形成は、銅等の多価金属からなる導電性金属粉末と有機
バインダや有機溶媒からなる有機ビヒクルとを混合した
導体ペーストを用いて絶縁性基板上に配線パターンを形
成し、次いでこれを乾燥した後、焼成するといった手法
が用いられてきた。ここで、配線パターン形成はスクリ
ーン印刷法によるのが一般的であり、この方法で形成し
た配線パターンの配線幅及び配線間ピッチは５０μｍ程
度が限界であった。

【０００４】そこで、特開平５−２８７２２１号公報、
特開平８−２２７１５３号公報等には、感光性導体ペー
ストを用いたフォトリソグラフィ法による微細厚膜配線
の形成方法が提案されている。この手法は、導電性金属
粉末の他、側鎖にカルボキシル基及びエチレン性不飽和
基を有するアクリル系共重合体からなる有機バインダ、
光反応性化合物、光重合開始剤等からなる感光性有機成
分を含む感光性導体ペーストを絶縁性基板上に塗布し、
これを乾燥後、フォトリソグラフィ法に基づいてパター
ニングするというものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、感光性導体ペー
ストを用いたフォトリソグラフィ法においては、環境へ
の配慮から、水若しくはアルカリ水溶液による現像が可
能であることが望まれており、そのため、例えば上述し
たカルボキシル基のように、プロトンを遊離する性質の
ある酸性官能基が有機バインダの分子中に導入されてい
る。

【０００６】他方、銅等の多価金属を含む導電性金属粉
末を用いた場合、この多価金属は、感光性導体ペースト
中の溶液部分に多価金属イオンとして溶出し易い。そし
て、このような系に、上述した酸性官能基を有する有機
バインダを用いると、溶液中に溶出した多価金属イオン
と、プロトン遊離後に生成される有機バインダのアニオ
ンとが反応し、イオン架橋による３次元ネットワークが
形成され、感光性導体ペーストのゲル化が生じる。感光
性導体ペーストがゲル化すると、その塗布が難しくなる
ばかりか、たとえ塗布できたとしても現像が不安定にな
る等、その使用が困難となる。

【０００７】これに対して、例えば、特開平９−２１８
５０９号公報ではリン酸等のリン含有化合物を、特開平
９−２１８５０８号公報ではベンゾトリアゾール等のア
ゾール構造を持つ化合物を、特開平９−２２２７２３号
公報では酢酸等のカルボキシル基を有する有機化合物
を、それぞれゲル化抑制剤として含有した感光性導体ペ
ーストが開示されている。しかしながら、これらの方法
は、感光性導体ペーストがゲル化するまでの時間を若干
伸ばすに過ぎず、これらのゲル化抑制剤を含有したとし
ても、感光性導体ペーストの使用は実質的に困難であっ
た。

【０００８】さらに、特開平１０−１７１１０７号公報
によれば、有機溶剤として３−メチル−３−メトキシブ
タノールを使用することによってゲル化を防止できると
している。しかしながら、３−メチル−３−メトキシブ
タノールは沸点が１７４℃と低いため、その塗布後、感
光性導体ペーストを乾燥させたときに有機溶剤が蒸発し
てしまい、ゲル化防止の効用が十分に保持できない。そ
の結果、乾燥後のペーストでもゲル化と似たような現
象、すなわちイオン架橋による３次元ネットワークが形
成され、実質的な分子量が高くなるという現象が起こ
り、未露光部が現像液に溶出しなくなる等の問題が生じ
ることがある。

【０００９】本発明は、上述した問題点を解決するもの
であり、その目的は、保存安定性に優れ、現像処理を安
定して実施できる感光性導体ペーストを提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意検討を重ねた結果、カルボキシル基
等の酸性官能基を有する有機バインダと、２以上の価数
を有した多価金属を含む導電性金属粉末とを混合してな
る感光性導体ペースト中に、沸点が１７８℃以上のモノ
オール化合物を添加することによって、塗布前のペース
ト状態、塗布後の乾燥状態のいずれにおいても、有効に
ゲル化を抑制できることを見出した。

【００１１】すなわち、本発明は、（Ａ）酸性官能基を
有する有機バインダ、（Ｂ）感光性の有機成分、（Ｃ）
多価金属を含む導電性金属粉末、（Ｄ）沸点が１７８℃
以上のモノオール化合物、を混合してなることを特徴と
する感光性導体ペースト（以下、本発明の第１の感光性
導体ペーストと称する。）に係るものである。

【００１２】また、本発明の第１の感光性導体ペースト
は、前記感光性導体ペーストの溶液部分に溶出する前記
多価金属のイオンのモル数に対して、前記モノオール化
合物を２倍モル以上含有することを特徴とする。

【００１３】また、本発明の第１の感光性導体ペースト
において、前記感光性導体ペースト中にはさらに有機溶
剤が含まれており、前記モノオール化合物と前記有機溶
剤との合計量のうち、前記モノオール化合物は１０〜９
２重量％を占めていることを特徴とする。

【００１４】また、本発明の第１の感光性導体ペースト
において、前記多価金属からなる導電性金属粉末は、
銅、アルミニウム、パラジウム、ニッケル及び鉄からな
る群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とす
る。

【００１５】また、本発明の第１の感光性導体ペースト
において、前記酸性官能基を有する有機バインダは、側
鎖にカルボキシル基を有するアクリル系共重合体である
ことを特徴とする。

【００１６】本発明の第１の感光性導体ペーストによれ
ば、感光性導体ペースト中に沸点１７８℃以上のモノオ
ール化合物が含まれているので、塗布前のペースト状
態、塗布後の乾燥状態のいずれにおいても、感光性導体
ペーストのゲル化を十分に抑制して、その保存安定性が
向上すると共に、フォトリソグラフィ法における現像処
理を安定して実施できる。

【００１７】これは、モノオール化合物中のヒドロキシ
ル基が、有機バインダの酸性官能基（特にカルボキシル
基）に比べて、多価金属イオンとの結合力が際立って強
く、したがって、モノオール化合物と多価金属イオンと
が先に反応して、有機バインダのアニオンと多価金属イ
オンとのイオン架橋及びその３次元ネットワークの形成
を妨げることによるものである。また、モノオール化合
物はただ１つのヒドロキシル基を有するので、モノオー
ル化合物と多価金属イオンとが結合しても、イオン架橋
による３次元ネットワークを形成しない。

【００１８】さらに、本発明の第１の感光性導体ペース
ト中、モノオール化合物の沸点は１７８℃以上であるか
ら、感光性導体ペーストの塗布後、乾燥処理を施した後
でも、モノオール化合物が乾燥後の組成物中に十分に残
存し、そのゲル化防止能を十分に発揮して、安定した現
像処理を実施できる。なお、本発明の第１の感光性導体
ペーストにおいて、モノオール化合物とは、その分子中
にアルコール性水酸基をただ１つ有した化合物である。

【００１９】また、本発明者は、カルボキシル基等の酸
性官能基を有する有機バインダと、２以上の価数を有し
た多価金属を含む導電性金属粉末とを混合してなる感光
性導体ペースト中に、その分子中にアルコール性水酸基
を２つ有するジオール化合物を添加することによって
も、そのゲル化を有効に抑制できることを見出した。

【００２０】すなわち、本発明は、（ａ）酸性官能基を
有する有機バインダ、（ｂ）感光性の有機成分、（ｃ）
多価金属を含む導電性金属粉末、（ｄ）その分子中にア
ルコール性水酸基を２つ有するジオール化合物、を混合
してなることを特徴とする感光性導体ペースト（以下、
本発明の第２の感光性導体ペーストと称する。）をも提
供するものである。

【００２１】本発明の第２の感光性導体ペーストにおい
ては、前記感光性導体ペーストの溶液部分に溶出する前
記多価金属のイオンのモル数に対して、前記ジオール化
合物を１倍モル以上含有することを特徴とする。

【００２２】また、本発明の第２の感光性導体ペースト
において、前記感光性導体ペースト中に有機溶剤が含ま
れており、前記ジオール化合物と前記有機溶剤との合計
量のうち、前記ジオール化合物は１０〜９２重量％を占
めていることを特徴とする。

【００２３】また、本発明の第２の感光性導体ペースト
において、前記多価金属からなる導電性金属粉末は、
銅、アルミニウム、パラジウム、ニッケル及び鉄からな
る群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とす
る。

【００２４】また、本発明の第２の感光性導体ペースト
において、前記酸性官能基を有する有機バインダは、側
鎖にカルボキシル基を有するアクリル系共重合体である
ことを特徴とする。

【００２５】本発明の第２の感光性導体ペーストによれ
ば、感光性導体ペースト中にジオール化合物が含まれて
いるので、感光性導体ペーストのゲル化を十分に抑制し
て、その保存安定性が向上すると共に、フォトリソグラ
フィ法における現像処理を安定して実施できる。

【００２６】これは、本発明の第２の感光性導体ペース
ト中、ジオール化合物中のアルコール性水酸基が、有機
バインダの酸性官能基（特にカルボキシル基）に比べ
て、多価金属イオンとの結合力が際立って強く、したが
って、ジオール化合物と多価金属イオンとが先に反応し
て、有機バインダと多価金属イオンとのイオン架橋及び
その３次元ネットワークの形成を妨げることによるもの
である。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の感光性導体
ペースト、第２の感光性導体ペーストをさらに詳細に説
明する。

【００２８】まず、本発明の第１の感光性導体ペースト
において、（Ｄ）沸点が１７８℃以上の前記モノオール
化合物としては、１−オクチルアルコール、２−オクチ
ルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、
１−メチルシクロヘキサノール、トリメチルシクロヘキ
サノール、エチレングリコールモノアセテート、ジエチ
レングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘ
キシルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエー
テル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノビニルエーテル、ジプロピレング
リコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコール
モノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチ
ルエーテル、エチレングリコールイソアミルエーテル、
エチレングリコールフェニルエーテル、エチレングリコ
ールベンジルエーテル、トリメチルヘキサノール、テト
ラヒドロフルフリルアルコール、クレゾール、乳酸ブチ
ル、ベンジルアルコール、ヒドロキシエチルアクリレー
ト、フェネチルアルコール、メルカプトブタノール、ヒ
ドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルピペ
ラジン、シクロヘキサノンオキシム、ヒドロキシメトキ
シアリルベンゼン、ヒドロキシメトキシベンズアルデヒ
ド、ヒドロキシメチルピペラジン、ヒドロキシプロピオ
ニトリル、ヒドロキシアセトナフトン、ヒドロキシベン
ズアルデヒド、ヒドロキシアセトフェノン、ヒドロキシ
ベンゾイミダゾール、フェニルフェノール、ヒドロキシ
安息香酸、ヒドロキシベンゾフェノン、ベンゾイン、チ
モール、ヒドロキシメトキシ安息香酸、ヒドロキシメチ
ル安息香酸、ヒドロキシメチルピロン、ヒドロキシナフ
トエ酸、ヒドロキシナフトキノン、ヒドロキシノルボル
ネンジカルボキシイミド、ヒドロキシフェニル酢酸、ヒ
ドロキシフェニルグリシン、ヒドロキシフタルイミド、
ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステ
ル、ヒドロキシプロピオフェノン、ヒドロキシステアリ
ン酸、ヒドロキシこはく酸イミド、ヒドロキシトルイル
酸、若しくはその混合物等が挙げられる。

【００２９】また、本発明の第１の感光性導体ペースト
において、前記モノオール化合物の含有量は、感光性導
体ペースト中の溶液部分に溶出した前記多価金属のイオ
ンのモル数に対して２倍モル以上であることが望まし
い。その含有量が２倍モル未満であると、ゲル化を十分
に防ぐことは困難である。なお、溶出した多価金属イオ
ンのモル数は、遠心分離法や濾過法等によって前記感光
性導体ペースト中の固体部分と溶液部分を分離した後、
従来よりよく知られている原子吸光法、ＩＣＰ、ＩＣＰ
−ＭＳ等の方法により測定できる。

【００３０】また、本発明の第１の感光性導体ペースト
中にはさらに有機溶剤が含まれており、前記モノオール
化合物と前記有機溶剤との合計量のうち、前記モノオー
ル化合物の占める割合は、１０〜９２重量％であること
が望ましい。その割合が１０重量％以下であると、ゲル
化を十分に防止することが困難である。また、その割合
が９２重量％以上であると、感光性導体ペーストの粘度
が低下し、ペーストの塗布性が劣化することがある。

【００３１】また、本発明の第２の感光性導体ペースト
において、（ｄ）その分子中にアルコール性水酸基を２
つ有するジオール化合物としては、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、
ブチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペン
タメチレングリコール、ブテンジオール、ヘキサメチレ
ングリコール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、
ノナンジオール、デカンジオール、ジエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコー
ル、トリプロピレングリコール等が挙げられる。

【００３２】なお、上述したジオール化合物は、その沸
点が１７８℃以上のものが大多数を占めており、そのた
め、感光性導体ペーストの塗布後、乾燥処理を施した後
であっても、ジオール化合物が乾燥後の組成物中に十分
に残存しており、そのゲル化防止能を十分に発揮するこ
とができ、ひいては、安定した現像処理が可能となる。

【００３３】また、本発明の第２の感光性導体ペースト
において、前記ジオール化合物の含有量は、感光性導体
ペースト中の溶液部分に溶出した前記多価金属のイオン
のモル数に対して１倍モル以上であることが望ましい。
その含有量が１倍モル未満であると、ゲル化を十分に防
ぐことは困難である。なお、溶出した多価金属イオンの
モル数は、上述したように、遠心分離法や濾過法等によ
って前記感光性導体ペースト中の固体部分と溶液部分を
分離した後、従来よりよく知られている原子吸光法、Ｉ
ＣＰ、ＩＣＰ−ＭＳ等の方法により測定できる。

【００３４】また、本発明の第２の感光性導体ペースト
中にはさらに有機溶剤が含まれており、前記ジオール化
合物と前記有機溶剤との合計量のうち、前記ジオール化
合物の占める割合は、１０〜９２重量％であることが望
ましい。その割合が１０重量％以下であると、ゲル化を
十分に防止することが困難である。また、その割合が９
２重量％以上であると、感光性導体ペーストの粘度が低
下し、ペーストの塗布性が劣化することがある。

【００３５】また、本発明の感光性導体ペースト（本発
明の第１の感光性ペーストおよび本発明の第２の感光性
ペースト：以下、同様）において、前記感光性の有機成
分（Ｂ）または（ｂ）としては、従来から公知の光重合
性化合物若しくは光変性化合物を用いることができる。
例えば、光重合性化合物若しくは光変性化合物として、
（１）不飽和基等の反応性官能基を有するモノマーやオ
リゴマーと、芳香族カルボニル化合物等の光ラジカル発
生剤との混合物、（２）芳香族ジアゾニウム化合物とホ
ルムアルデヒドとの縮合体等のいわゆるジアゾ樹脂、
（３）エポキシ化合物等の付加重合性化合物とジアリル
ヨウドニウム塩等の光酸発生剤との混合物、（４）ナフ
トキノンジアジド系化合物、等が挙げられる。

【００３６】このうち、特に望ましいのは、不飽和基等
の反応性官能基を含有するモノマーやオリゴマーと芳香
族カルボニル化合物等の光ラジカル発生剤の混合物であ
る。この反応性官能基を含有するモノマー・オリゴマー
としては、ヘキサンジオールトリアクリレート、トリプ
ロピレングリコールトリアクリレート、トリメチロール
プロパントリアクリレート、ステアリルアクリレート、
テトラヒドロフルフリルアクリレート、ラウリルアクリ
レート、２−フェノキシエチルアクリレート、イソデシ
ルアクリレート、イソオクチルアクリレート、トリデシ
ルアクリレート、カプロラクトンアクリレート、エトキ
シ化ノニルフェノールアクリレート、１，３−ブタンジ
オールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアク
リレート、ジエチレングリコールジアクリレート、テト
ラエチレングリコールジアクリレート、トリエチレング
リコールジアクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡ
ジアクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグリコール
ジアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソ
シアヌレートトリアクリレート、エトキシ化トリメチロ
ールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトール
トリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパ
ントリアクリレート、プロポキシ化グリセリルトリアク
リレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、
ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペン
タエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、エト
キシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、テト
ラヒドロフルフリルメタクリレート、シクロヘキシルメ
タクリレート、イソデシルメタクリレート、ラウリルメ
タクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレー
ト、エチレングリコールジメタクリレート、テトラエチ
レングリコールジメタクリレート、１，４−ブタンジオ
ールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタク
リレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、１，３
−ブチレングリコールジメタクリレート、エトキシ化ビ
スフェノールＡジメタクリレート、トリメチロールプロ
パントリメタクリレート等が挙げられる。

【００３７】また、前記光ラジカル発生剤としては、ベ
ンジル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブ
チルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベン
ゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸
メチル、４−ベンゾイル−４'−メチルジフェニルサル
ファイド、ベンジルジメチルケタール、２−ｎ−ブトキ
シ−４−ジメチルアミノベンゾエート、２−クロロチオ
キサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４
−ジイソプロピルチオキサントン、イソプロピルチオキ
サントン、２−ジメチルアミノエチルベンゾエート、ｐ
−ジメチルアミノ安息香酸エチル、ｐ−ジメチルアミノ
安息香酸イソアミル、３，３'−ジメチル−４−メトキ
シベンゾフェノン、２，４−ジメチルチオキサントン、
１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−
メチルプロパン−１−オン、２，２−ジメトキシ−１，
２−ジフェニルエタン−１−オン、ヒドロキシシクロヘ
キシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−
１−フェニルプロパン−１−オン、１−［４−（２−ヒ
ドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２
−メチル−１−プロパン−１−オン、２−メチル−１−
［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプ
ロパン−１−オン、メチルベンゾイルフォルメート、１
−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エト
キシカルボニル）オキシム、２−ベンジル−２−ジメチ
ルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−１−ブ
タノン、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，
４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、
ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフ
ォスフィンオキサイド等が挙げられる。

【００３８】また、本発明の感光性導体ペーストにおい
て、カルボキシル基等の酸性官能基を有する有機バイン
ダ（Ａ）または（ａ）は、側鎖にカルボキシル基を有す
るアクリル系共重合体であってよい。また、導電性金属
粉末（Ｃ）または（ｃ）を構成する多価金属は、銅、ア
ルミニウム、パラジウム、ニッケル及び鉄からなる群よ
り選ばれる少なくとも１種であってよい。

【００３９】すなわち、前記有機バインダが側鎖にカル
ボキシル基を有するアクリル系共重合体であって、前記
導電性金属粉末が銅、アルミニウム、パラジウム、ニッ
ケル、鉄等の多価金属であると、イオン架橋による３次
元ネットワークが特に形成され易く、従って、本発明に
したがってこのような系に前記沸点が１７８℃以上のモ
ノオール化合物若しくはジオール化合物を添加した場
合、保存安定性の向上や現像安定性の向上に対する寄与
度が極めて大きい。なお、前記導電性金属粉末は、前述
の多価金属の他、金、銀、白金、モリブデン、タングス
テン等の導電性金属粉末を含有していてもよい。

【００４０】また、前記アクリル系共重合体は、不飽和
カルボン酸とエチレン性不飽和化合物とを共重合させる
ことにより製造することができる。その場合の不飽和カ
ルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイ
ン酸、フマル酸、ビニル酢酸及びこれらの無水物等が挙
げられる。一方、エチレン性不飽和化合物としては、ア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エス
テル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のメ
タクリル酸エステル、フマル酸モノエチル等のフマル酸
エステル等が挙げられる。また、前記アクリル系共重合
体は、以下のような形態の不飽和結合を導入したものを
使用してもよい。（１）前記アクリル系共重合体の側鎖のカルボキシル基
に、これと反応可能な、例えばエポキシ基等の官能基を
有するアクリル系モノマーを付加したもの。（２）側鎖のカルボキシル基の代わりにエポキシ基が導
入されてなる前記アクリル系共重合体に、不飽和モノカ
ルボン酸を反応させた後、更に飽和又は不飽和多価カル
ボン酸無水物を導入したもの。

【００４１】また、本発明の感光性導体ペーストにおい
ては、必要に応じて、重合禁止剤等の保存安定剤、酸化
防止剤、染料、顔料、消泡剤、界面活性剤等も、適宜添
加できる。また、前記モノオール化合物は、感光性導体
ペーストの溶剤成分として用いることもできる。

【００４２】また、本発明の感光性導体ペーストをスク
リーン印刷法、スピンコート法などの方法によって絶縁
性基板上に塗布し、これを乾燥後、フォトリソグラフィ
法に基づいてパターニングすることにより、従来のスク
リーン印刷法では困難な５０μｍ以下の配線パターンを
得ることができる。ここで乾燥とは、フォトリソグラフ
ィ法で用いられる感光性ペーストに対する一般的な条件
により行われるものを指す。具体的には、４０〜１００
℃、１０分〜２時間の条件で行われるものである。

【００４３】さらに、本発明においては、その感光性導
体ペースト中に、沸点が１７８℃以上のモノオール化合
物、ならびにその分子中にアルコール性水酸基を２つ有
するジオール化合物をそれぞれ所定量混合したものを用
いてもよい。

【００４４】以上、本発明の感光性導体ペーストによれ
ば、その経時的なゲル化を抑制して、フォトリソグラフ
ィ法における現像処理を安定に実施できるので、微細か
つ厚膜の導体パターンを形成でき、高周波特性に優れた
配線パターン、電極パターン等を形成できる。したがっ
て、チップインダクタ、チップ積層コンデンサ等の高周
波チップ電子部品や、ＰＬＬモジュールや電圧制御発振
器等の高周波モジュール等の導体パターンの高密度化や
信号の高速化に十分に対応でき、ひいては、小型かつ高
性能の高周波電子部品を形成することができる。但し、
本発明の感光性導体ペーストは、これらの高周波電子部
品の配線や電極パターン形成以外にも、例えばプラズマ
ディスプレイパネルのアドレス電極形成など種々の用途
に使用できる。

【００４５】

【実施例】以下、本発明を実施例について説明するが、
本発明は以下の実施例に限定されるものではない。（１）実施例１（モノオール化合物含有の感光性導体ペ
ースト）例１下記組成、配合量の有機バインダ、導電性金属粉末、反
応性官能基含有モノマー、光重合開始剤、有機溶剤およ
びモノオール化合物を混合後、３本ロールミルによる混
練を行い、感光性導体ペーストとした。＜有機バインダ＞メタクリル酸／メタクリル酸メチルの共重合割合が重量
基準で２５／７５の共重合体（重量平均分子量＝５０，
０００）：２．０ｇ＜導電性金属粉末（多価金属）＞銅粉末：９．０ｇ＜反応性官能基含有モノマー＞トリメチロールプロパントリアクリレート：１．０ｇ＜光重合開始剤＞２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２
−モルフォリノプロパン−１−オン：０．４ｇ２，４−ジエチルチオキサントン：０．１ｇ＜有機溶剤＞エチルカルビトールアセテート：４．０ｇ＜モノオール化合物＞ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（沸点１８
９〜１９０℃）：１．０ｇ上記組成の感光性導体ペーストをアルミナ絶縁性基板上
にスピンコーター法によって塗布し、これを１００℃に
て１時間乾燥して、１０μｍ厚の感光性導体ペーストか
らなる厚膜組成物を形成した。なお、このとき、感光性
導体ペースト中の溶液部分（溶剤部分）に溶出した銅イ
オンのモル数は０．１２×１０^-3モルであり、これに対
して、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルのモ
ル数は６．８×１０^-3モルである。

【００４６】そして、得られた厚膜組成物を２４時間放
置した後、露光処理を行った。ここでは、ライン／スペ
ース（Ｌ／Ｓ）＝２０／２０（μｍ）のパターンが描画
されたマスクを通して、高圧水銀灯の光線を２５０ｍＪ
／ｃｍ²の露光量で照射した。次いで、現像処理とし
て、炭酸ナトリウム水溶液による現像を行うことによ
り、Ｌ／Ｓ＝２０／２０（μｍ）のパターンを得ること
ができた。さらに、脱脂処理を施した後、９００℃、Ｎ
₂雰囲気中で焼成して、Ｌ／Ｓ＝１０／３０（μｍ）の
導体パターンを得た。

【００４７】なお、温度２０℃下、空気中にて、作製直
後、１日後、３日後、１週間後、１ヶ月後の各時点で保
存状態を測定したが、本実施例による感光性導体ペース
トはゲル化していなかった。すなわち、作製直後、１日
後、３日後、１週間後、１ヶ月後の各時点でも、アルミ
ナからなる絶縁性基板上にスピンコーターによる塗布を
行い、かつ、フォトリソグラフィ法によるパターン形成
を行うことが可能であった。例２ジプロピレングリコールモノメチルエーテルの代わりに
２−オクチルアルコール（沸点１７８〜１７９℃）を用
いた以外は例１と同様にして感光性導体ペーストを作製
した。例３ジプロピレングリコールモノメチルエーテルの代わりに
乳酸ブチル（沸点１８５〜１８７℃）を用いた以外は例
１と同様にして感光性導体ペーストを作製した。例４ジプロピレングリコールモノメチルエーテルの代わりに
３−メトキシ−３−メチルブタノール（沸点１７３〜１
７５℃）を用いた以外は例１と同様にして感光性導体ペ
ーストを作製した。例５ジプロピレングリコールモノメチルエーテルの代わりに
４−メチルシクロヘキサノール（沸点１７２〜１７５
℃）を用いた以外は例１と同様にして感光性導体ペース
トを作製した。例６ジプロピレングリコールモノメチルエーテルの代わりに
１−ヘプチルアルコール（沸点１７６℃）を用いた以外
は例１と同様にして感光性導体ペーストを作製した。

【００４８】以上、例２〜６の感光性導体ペーストにつ
いて、例１と同様の方法で、アルミナ絶縁性基板上に１
０μｍ厚みの膜を形成し、２４時間経過後、露光処理と
して、Ｌ／Ｓ＝２０／２０（μｍ）のパターンが描画さ
れたマスクを通して、高圧水銀灯の光線を照射し、さら
に、炭酸ナトリウム水溶液による現像処理を行った。

【００４９】例１〜６の感光性導体ペーストによる厚膜
組成物について、現像処理時の安定性の評価を行った。
その評価結果を下記表１に示す。なお、下記表１中の
「○」は、未露光部が現像液に溶出し、良好にパターン
形成を行うことができたことを意味する。また、表１中
の「△」は、未露光部が現像液に一部溶出しているもの
の、パターン形成が十分に行えなかったことを意味し、
「×」は、未露光部が現像液に溶出せず、パターン形成
ができなかったことを意味する。

【００５０】

【表１】

【００５１】すなわち、沸点が１７８℃以上のモノオー
ル化合物を含んだ例１〜３による感光性導体ペーストに
よれば、未露光部が現像液に容易に溶出して、形状性の
良好な導体パターンを形成できた。

【００５２】これに対して、例４〜６のように、モノオ
ール化合物の沸点が１７８℃未満の場合、感光性導体ペ
ーストの塗布後、その乾燥処理時にモノオール化合物が
蒸発してしまい、ゲル化防止能が経時的に劣化してしま
った。

【００５３】次に、感光性導体ペースト中にモノオール
化合物を含まない場合、或いは、モノオール化合物以外
のゲル化防止剤を使った場合について、そのペースト状
態での保存安定性を評価する。例７ジプロピレングリコールモノメチルエーテルを添加しな
い以外は例１と同様にして感光性導体ペーストを作製し
た。例８ジプロピレングリコールモノメチルエーテル１．０ｇの
代わりにリン酸０．１ｇを添加した以外は例１と同様に
して感光性導体ペーストを作製した。例９ジプロピレングリコールモノメチルエーテル１．０ｇの
代わりにベンゾトリアゾール０．０２ｇを添加した以外
は例１と同様にして感光性導体ペーストを作製した。例１０ジプロピレングリコールモノメチルエーテル１．０ｇの
代わりに酢酸１．０ｇを添加した以外は例１と同様にし
て感光性導体ペーストを作製した。

【００５４】以上、例７〜１０の感光性導体ペーストの
保存安定性を評価した。なお、感光性導体ペーストの保
管は２０℃下、空気中にて行った。その評価結果を、例
１による感光性導体ペーストの評価結果と共に下記表２
に示す。なお、表２中の「○」は、ゲル化しておらず、
塗布可能な状態であったことを意味する。また、「×」
は、ゲル化しており、塗布不可能な状態であったことを
意味する。

【００５５】

【表２】

【００５６】表２から、沸点１７８℃以上のモノオール
化合物であるジプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル以外のゲル化防止剤は、その添加直後はゲル化を防止
して良好な安定性を示していたが、時間が経過するにつ
れてゲル化が生じ始めてしまうことが分かる。例１１〜１８エチルカルビトールアセテートとジプロピレングリコー
ルモノメチルエーテルの添加量を下記表３のように変え
た以外は例１と同様にして、例１１〜１８に示す組成の
感光性導体ペーストを作製し、それらの保存安定性を評
価した。なお、感光性導体ペーストの保管は２０℃下、
空気中にて行った。

【００５７】また、併せて例１１〜１８の感光性導体ペ
ーストにおける作製直後のペースト塗布性を評価した。
なお、ペースト塗布はアルミナ絶縁性基板上にスクリー
ン印刷法によって行った。ペースト塗布性は、目的膜厚
（１５μｍ）と実際の膜厚の差によって評価した。

【００５８】以上、例１１〜１８の感光性導体ペースト
の保存安定性とペースト塗布性の評価結果を下記表３に
示す。なお、表３中の保存安定性における「○」は、ゲ
ル化しておらず、塗布可能な状態であったことを意味
し、「×」は、ゲル化しており、塗布不可能な状態であ
ったことを意味する。また、表３中のペースト塗布性に
おける「○」は、目的膜厚と実際の膜厚の差が０．５μ
ｍ以下であってペースト塗布性が良好であることを意味
し、「×」は、目的膜厚と実際の膜厚の差が０．５μｍ
を超えていてペースト塗布性が悪いこと意味する。ま
た、表３中のモノオール化合物の重量％は、溶剤である
エチルカルビトールアセテートとモノオール化合物であ
るジプロピレングリコールモノメチルエーテルの重量合
計量のうち、ジプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルの占める割合を示したものである。

【００５９】

【表３】

【００６０】表３から、溶剤とモノオール化合物との合
計量のうち、モノオール化合物が１０〜９２重量％を占
めている例１３〜１７の感光性導体ペーストによれば、
１ヶ月まで有効にゲル化を防止できており、また、ペー
スト塗布性も良好であることが分かる。

【００６１】これに対して、モノオール化合物の割合が
１０重量％未満である例１１、１２の感光性導体ペース
トでは、ある程度の保存安定性は確保しているものの、
時間が経過するにつれてゲル化が生じ始めてしまうこと
が分かる。また、モノオール化合物の割合が９２重量％
を超えた例１８の感光性導体ペーストでは、ペースト塗
布性が悪いことが分かる。（２）実施例２（ジオール化合物含有の感光性導体ペー
スト）例１９下記組成、配合量の有機バインダ、導電性金属粉末、反
応性官能基含有モノマー、光重合開始剤、有機溶剤およ
びジオール化合物を混合後、３本ロールミルによる混練
を行い、感光性導体ペーストとした。＜有機バインダ＞メタクリル酸／メタクリル酸メチルの共重合割合が重量
基準で２５／７５の共重合体（重量平均分子量＝５０，
０００）：２．０ｇ＜導電性金属粉末（多価金属）＞銅粉末：９．０ｇ＜反応性官能基含有モノマー＞トリメチロールプロパントリアクリレート：１．０ｇ＜光重合開始剤＞２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２
−モルフォリノプロパン−１−オン：０．４ｇ２，４−ジエチルチオキサントン：０．１ｇ＜ジオール化合物＞ペンタメチレングリコール（沸点２４２℃）：１．０ｇ＜有機溶剤＞エチルカルビトールアセテート：４．０ｇ上記組成の感光性導体ペーストをアルミナ絶縁性基板上
にスピンコーター法によって塗布し、これを１００℃に
て１時間乾燥して、１０μｍ厚の感光性導体ペーストか
らなる厚膜組成物を形成した。なお、このとき、感光性
導体ペースト中の溶液部分（溶剤部分）に溶出した銅イ
オンのモル数は０．１２×１０^-3モルであり、これに対
して、ペンタメチレングリコールのモル数は９．６×１
０^-3モルである。

【００６２】そして、得られた厚膜組成物を２４時間放
置した後、露光処理を行った。ここでは、ライン／スペ
ース（Ｌ／Ｓ）＝２０／２０（μｍ）のパターンが描画
されたマスクを通して、高圧水銀灯の光線を２５０ｍＪ
／ｃｍ²の露光量で照射した。次いで、現像処理とし
て、炭酸ナトリウム水溶液による現像を行うことによ
り、Ｌ／Ｓ＝２０／２０（μｍ）のパターンを得ること
ができた。さらに、脱脂処理を施した後、９００℃、Ｎ
₂雰囲気中で焼成して、Ｌ／Ｓ＝１０／３０（μｍ）の
導体パターンを得た。

【００６３】なお、温度２０℃下、空気中にて、作製直
後、１日後、３日後、１週間後、１ヶ月後の各時点で保
存状態を測定したが、本例による感光性導体ペーストは
ゲル化していなかった。すなわち、作製直後、１日後、
３日後、１週間後、１ヶ月後の各時点でも、アルミナか
らなる絶縁性基板上にスピンコーターによる塗布を行
い、かつ、フォトリソグラフィ法によるパターン形成を
行うことが可能であった。

【００６４】次に、感光性導体ペースト中にジオール化
合物を含まない場合、あるいは、ジオール化合物以外の
ゲル化防止剤を使った場合について、そのペースト状態
での保存安定性を評価する。例２０ペンタメチレングリコールを添加しない以外は例１９と
同様にして感光性導体ペーストを作製した。例２１ペンタメチレングリコール１．０ｇの代わりにリン酸
０．１ｇを添加した以外は例１９と同様にして感光性導
体ペーストを作製した。例２２ペンタメチレングリコール１．０ｇの代わりにベンゾト
リアゾール０．０２ｇを添加した以外は例１９と同様に
して感光性導体ペーストを作製した。例２３ペンタメチレングリコール１．０ｇの代わりに酢酸１．
０ｇを添加した以外は例１９と同様にして感光性導体ペ
ーストを作製した。

【００６５】以上、例１９〜２３の感光性導体ペースト
の保存安定性を評価した。なお、感光性導体ペーストの
保管は２０℃下、空気中にて行った。その評価結果を、
例１９による感光性導体ペーストの評価結果と共に下記
表４に示す。なお、表４中の「○」は、ゲル化しておら
ず、塗布可能な状態であったことを意味する。また、
「×」は、ゲル化しており、塗布不可能な状態であった
ことを意味する。

【００６６】

【表４】

【００６７】表４から、ジオール化合物であるペンタメ
チレングリコール以外のゲル化防止剤では、その添加直
後はゲル化を防止して良好な安定性を示していたが、時
間が経過するにつれてゲル化が生じ始めてしまうことが
分かる。例２４〜３１エチルカルビトールアセテートとペンタメチレングリコ
ールの添加量を下記表５のように変えた以外は例１９と
同様にして、例２４〜３１に示す組成の感光性導体ペー
ストを作製し、それらの保存安定性を評価した。なお、
感光性導体ペーストの保管は２０℃下、空気中にて行っ
た。

【００６８】また、併せて例２４〜３１の感光性導体ペ
ーストにおける作製直後のペースト塗布性を評価した。
なお、ペースト塗布はアルミナ絶縁性基板上にスピンコ
ーター法によって行った。ペースト塗布性は、目的膜厚
（１５μｍ）と実際の膜厚の差によって評価した。

【００６９】以上、例２４〜３１の感光性導体ペースト
の保存安定性とペースト塗布性の評価結果を下記表５に
示す。なお、表５中の保存安定性における「○」は、ゲ
ル化しておらず、塗布可能な状態であったことを意味
し、「×」は、ゲル化しており、塗布不可能な状態であ
ったことを意味する。また、表５中のペースト塗布性に
おける「○」は、目的膜厚と実際の膜厚の差が０．５μ
ｍ以下であってペースト塗布性が良好であることを意味
し、「×」は、目的膜厚と実際の膜厚の差が０．５μｍ
を超えていてペースト塗布性が悪いこと意味する。ま
た、表５中のジオール化合物の重量％は、溶剤であるエ
チルカルビトールアセテートとジオール化合物であるペ
ンタメチレングリコールの重量合計量のうち、ペンタメ
チレングリコールの占める割合を示したものである。

【００７０】

【表５】

【００７１】表５から、溶剤とジオール化合物との合計
量のうち、ジオール化合物が１０〜９２重量％を占めて
いる例２６〜３０の感光性導体ペーストによれば、１ヶ
月まで有効にゲル化を防止できているため、長期の保存
安定性に極めて優れており、また、ペースト塗布性も良
好であることが分かる。

【００７２】それに対して、ジオール化合物の割合が１
０重量％未満である例２４、２５の感光性導体ペースト
では、ある程度の保存安定性は確保しているものの、時
間が経過するにつれてゲル化が生じ始めてしまうことが
分かる。また、ジオール化合物の割合が９２重量％を超
えた例３１の感光性導体ペーストでは、ペースト塗布性
が悪いことが分かる。

【００７３】

【発明の効果】本発明の第１の感光性導体ペーストによ
れば、その成分中に沸点が１７８℃以上のモノオール化
合物を含有しているので、塗布前のペースト状態、塗布
後の乾燥状態のいずれにおいても、そのゲル化を十分に
抑制できる。したがって、感光性導体ペーストの保存安
定性が向上すると共に、フォトリソグラフィ法における
現像処理を安定して実施できる。

【００７４】また、本発明の第２の感光性導体ペースト
によれば、その成分中にジオール化合物を含有している
ので、そのゲル化を十分に抑制できる。したがって、感
光性導体ペーストの保存安定性が向上すると共に、フォ
トリソグラフィ法における現像処理を安定して実施でき
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺静晴京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者宮山聡京都府宇治市伊勢田町井尻58番地互応化学工業株式会社内 (72)発明者小田俊和京都府宇治市伊勢田町井尻58番地互応化学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）酸性官能基を有する有機バイン
ダ、（Ｂ）感光性の有機成分、（Ｃ）多価金属を含む導電性金属粉末、（Ｄ）沸点が１７８℃以上のモノオール化合物、を混合してなることを特徴とする、感光性導体ペース
ト。
【請求項２】前記感光性導体ペーストの溶液部分に溶
出する前記多価金属のイオンのモル数に対して、前記モ
ノオール化合物を２倍モル以上含有することを特徴とす
る、請求項１に記載の感光性導体ペースト。
【請求項３】前記感光性導体ペースト中に有機溶剤が
含まれており、前記モノオール化合物と前記有機溶剤と
の合計量のうち、前記モノオール化合物は１０〜９２重
量％を占めていることを特徴とする、請求項１又は２に
記載の感光性導体ペースト。
【請求項４】前記多価金属からなる導電性金属粉末
は、銅、アルミニウム、パラジウム、ニッケル及び鉄か
らなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴
とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の感光性導体
ペースト。
【請求項５】前記酸性官能基を有する有機バインダ
は、側鎖にカルボキシル基を有するアクリル系共重合体
であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに
記載の感光性導体ペースト。
【請求項６】（ａ）酸性官能基を有する有機バイン
ダ、（ｂ）感光性の有機成分、（ｃ）多価金属を含む導電性金属粉末、（ｄ）その分子中にアルコール性水酸基を２つ有するジ
オール化合物、を混合してなることを特徴とする、感光性導体ペース
ト。
【請求項７】前記感光性導体ペーストの溶液部分に溶
出する前記多価金属のイオンのモル数に対して、前記ジ
オール化合物を１倍モル以上含有することを特徴とす
る、請求項６に記載の感光性導体ペースト。
【請求項８】前記感光性導体ペースト中に有機溶剤が
含まれており、前記ジオール化合物と前記有機溶剤との
合計量のうち、前記ジオール化合物は１０〜９２重量％
を占めていることを特徴とする、請求項６又は７に記載
の感光性導体ペースト。
【請求項９】前記多価金属からなる導電性金属粉末
は、銅、アルミニウム、パラジウム、ニッケル及び鉄か
らなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴
とする、請求項６乃至８のいずれかに記載の感光性導体
ペースト。
【請求項１０】前記酸性官能基を有する有機バインダ
は、側鎖にカルボキシル基を有するアクリル系共重合体
であることを特徴とする、請求項６乃至９のいずれかに
記載の感光性導体ペースト。