JP2006210044A - 感光性誘電体ペーストおよびそれを用いた電子回路部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
高誘電率と微細なスルホールを有する誘電体層を低温で形成可能にする感光性誘電体ペーストを提供する。
【解決手段】
無機粉末と感光性有機成分からなる感光性ペーストであって、無機粉末が、少なくとも比誘電率が100以上の誘電体粉末(A)および比誘電率が50以下で、軟化点が500〜900℃の範囲内であるガラス粉末(B)を含み、該誘電体粉末(A)と該ガラス粉末(B)との質量比が55:45〜85:15の範囲内であることを特徴とする感光性誘電体ペースト。
【選択図】なし
Description
特に、本発明においては、比誘電率が800以上の誘電体粉末を用いることが、感光性誘電体ペーストを誘電体層として形成した場合に高誘電率を示すことから好ましい。より好ましくは、比誘電率が1000以上の誘電体を用いることである。
さらに、比誘電率が800以上の誘電体粉末と高い絶縁抵抗を得られる点からチタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウムおよびジルコン酸カルシウムの群から選ばれた少なくとも1種の誘電体粉末を好ましく用いることができる。
さらに、軟化点が350〜480℃のガラス粉末(C)を含有してもよい。軟化点が350〜480℃のガラス粉末を含有させることにより、より緻密性を向上でき、誘電体層の吸湿性を著しく向上できる。好ましくは、軟化点が350〜480℃のガラス粉末(C)と軟化点が500〜900℃のガラス粉末(B)との質量比が2:98〜35:65の範囲内である。より好ましくは、2:98〜20:80の範囲内である。
SiO2 15〜70質量部
Al2O3 3〜50質量部
B2O3 4〜20質量部
MgO 1〜20質量部
およびCaO、BaO、TiO2、PbO、Bi2O3、Li2O、K2OおよびNa2Oの少なくとも1種の化合物を0.1〜20質量部含有するガラスであることが好ましい。
増感剤の具体例としては、2,3−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)シクロペンタノン、2,6−ビス(4−ジメチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、2,6−ビス(4−ジメチルアミノベンザル)−4−メチルシクロヘキサノン、4,4−ビス(ジメチルアミノ)カルコン、4,4−ビス(ジエチルアミノ)カルコン、p−ジメチルアミノシンナミリデンインダノン、p−ジメチルアミノベンジリデンインダノン、2−(p−ジメチルアミノフェニルビニレン)イソナフトチアゾール、1,3−ビス(4−ジメチルアミノフェニルビニレン)イソナフトチアゾール、1,3−ビス(4−ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3−カルボニルビス(4−ジエチルアミノベンザル)アセトン、3,3−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、N−フェニル−N−エチルエタノールアミン、N−フェニルエタノールアミン、N−トリルジエタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸(2−ジメチルアミノ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸(n−ブトキシ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、3−フェニル−5−ベンゾイルチオテトラゾール、1−フェニル−5−エトキシカルボニルチオテトラゾール等が挙げられる。
このようにして得られる感光性誘電体ペーストは、次のようにパターン形成をすることができる。
平沼産業(株)製の微量水分率測定装置AQ−7と水分気化付属装置EV−6を用い、200℃加熱気化法(試料を200℃で加熱して水分を気化させ、これを乾燥窒素ガスで手規定セルへ導き測定する方法)で測定した。
まず基板(99.6%アルミナ基板、76mm角、厚さ0.635mm)上に、蒸着によりアルミのベタ膜を形成した。次いで、感光性誘電体ペーストをマイクロテック社製スクリーン印刷機および380メッシュのスクリーン版を用いて全面塗布し、850℃で焼成して誘電体層を形成した。さらに、その上に蒸着によりアルミのベタ膜を形成し、LCRメーター(横河ヒューレットパッカード社製“HP4284A”)で23℃、1MHzで静電容量を測定し、ガラスの比誘電率(εg)を算出した。
(限界解像度)
基板(99.6%アルミナ基板、76mm角、厚さ0.635mm)上にマイクロテック社製スクリーン印刷機および380メッシュのスクリーン版を用いて全面塗布し、タバイ社製熱風乾燥機を用いて100℃で30分乾燥した。乾燥後の膜厚は20μmとした。乾燥後、解像度テストパターンが形成されたフォトマスク(6、8、10、12、15、20、25、30、40、50μmφが50μmピッチで並んでいる)を介して露光を行った。露光機は、大日本スクリーン製露光機(光源:2kW超高圧水銀灯)を用いた。露光後、0.1%の2−アミノエタノール水溶液を用いて、1分間シャワーで現像しパターンを得た(現像液温度は25℃とした)。その後、850℃で10分間光洋サーモテック社製ローラーハース焼成炉を用いて焼成した。焼成後、電子顕微鏡(キーエンス社製、VE−7800)を用いて解像度を調査した。
基板(99.6%アルミナ基板、76mm角、厚さ0.635mm)上にマイクロテック社製スクリーン印刷機および380メッシュのスクリーン版を用いて全面塗布し、タバイ社製熱風乾燥機を用いて100℃で30分乾燥した。乾燥後の膜厚は20μmとした。乾燥後、解像度テストパターンが形成されたフォトマスク(6、8、10、12、15、20、25、30、40、50μmφが50μmピッチで並んでいる)を介して露光を行った。露光機は、大日本スクリーン製露光機(光源:2kW超高圧水銀灯)を用いた。露光後、0.1%の2−アミノエタノール水溶液を用いて、シャワーで現像し、基板上に未露光部が溶解させる時間をストップウォッチで計測した。そして、未露光部の溶解時間の何倍で露光部が基板から剥離するかを計測した。
表1に示した組成、比率およびで各材料を計量後、混合し、3本ローラーで混練して17種類の感光性誘電体ペーストを得た(ペーストNo.1〜17)。得られた感光性誘電体ペーストの吸水率、比誘電率、限界解像度、現像マージンを調べた結果を表2に示す。
B:SiO2(63)、Al2O3(4)、B2O3(12)、MgO(15)、K2O(2)、その他酸化物(4)からなる軟化点730℃、中心粒子径1.2μm、最大粒子径6μm、比誘電率4.5のガラス粉末
C:C:ZnO(52)、SiO2(9)、B2O3(26)、BaO(9)、K2O(2)、その他酸化物(2)からなる軟化点545℃、中心粒子径1.2μm、最大粒子径5μm、比誘電率7.4のガラス粉末
D:中心粒子径1.5μm、最大粒子径5μm、比誘電率1244のチタン酸バリウム(共立マテリアル(株)製)
E:中心粒子径0.3μm、最大粒子径6μm、比誘電率338のチタン酸ストロンチウム(堺化学工業(株)製)
F:酸価=85、重量平均分子量=32,000の感光性アクリルポリマー(東レ社製APX−716)
G:プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(第一工業製薬社製)
H:イソミリスチルアクリレート(共栄社化学製)
I: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)−ブタノン−1(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IC−369)
J:4,4−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン
K:2,4−ジエチルチオキサントン
L:N−ブチルアクリドン
M:ベーシックブルー26
N:p−メトキシフェノール
O:ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート
実施例1〜16では、比較的低温焼成(850℃焼成)で、吸水率も低く、誘電体層が十分に緻密化されいた。また、高誘電率と高解像度を示した。
Claims (7)
- 無機粉末と感光性有機成分からなる感光性ペーストであって、無機粉末が、少なくとも比誘電率が100以上の誘電体粉末(A)および比誘電率が50以下で、軟化点が500〜900℃の範囲内であるガラス粉末(B)を含み、該誘電体粉末(A)と該ガラス粉末(B)との質量比が55:45〜85:15の範囲内であることを特徴とする感光性誘電体ペースト。
- 誘電体粉末の比誘電率が800以上であることを特徴とする請求項1に記載の感光性誘電体ペースト。
- 誘電体粉末が、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウムおよびジルコン酸カルシウムの群から選ばれた少なくとも1種の誘電体粉末であることを特徴とする請求項1または2に記載の感光性誘電体ペースト。
- ガラス粉末が、酸化物換算表記で
SiO2 15〜70質量部
Al2O3 3〜50質量部
B2O3 4〜20質量部
MgO 1〜20質量部
およびCaO、BaO、TiO2、PbO、Bi2O3、Li2O、K2OおよびNa2Oの少なくとも1種の化合物を0.1〜10質量部含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の感光性誘電体ペースト。 - 誘電体粉末およびガラス粉末の中心粒子径(D50)が0.1〜3μmの範囲内、最大粒子径が8μm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の感光性誘電体ペースト。
- 感光性有機成分が400nmを越えた波長領域に吸収極大をもつ化合物とビス(アルキルアミノ)ベンゾフェノンもしくはチオキサントン誘導体を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の感光性ペースト。
- 感光性誘電体ペーストを基板上に塗布して乾燥する工程を含む電子回路部品の製造方法であって、感光性誘電体ペーストに請求項1〜6のいずれかに記載の感光性誘電体ペーストを用いることを特徴とする電子回路部品の製造方法。
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