JP4563769B2 - Conductive paste, wiring board using the same, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は導体用ペースト及びこれを用いた配線基板並びにその製造方法に関する。更に詳しくは、印刷性に優れた導体用ペースト及びこれを用いた配線基板並びにその製造方法に関する。 The present invention relates to a conductor paste, a wiring board using the same, and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a conductor paste excellent in printability, a wiring board using the same, and a method for manufacturing the same.
近年、情報通信の高速化等に伴い電子部品等の高周波対応が急がれている。特に高周波領域では電気信号の伝送損失の低減が必要となるため、電子部品の導体層には低抵抗金属が使用され、更に、パッケージ等のような高い信頼性を要する用途では耐マイグレーション性にも優れるＣｕ等を導体材料としたＬＴＣＣ配線基板（低温同時焼成配線基板）が求められている。 In recent years, with the speeding up of information communication, etc., high frequency response of electronic parts and the like has been urgently required. Especially in the high frequency range, it is necessary to reduce the transmission loss of electrical signals. Therefore, low resistance metals are used for the conductor layers of electronic components. There is a demand for LTCC wiring boards (low temperature co-fired wiring boards) using excellent Cu or the like as a conductor material.
しかし、低抵抗な金属にはＣｕ等の酸化され易い金属が多く、セラミックスと同時焼成するには導体材料の酸化防止を要する。そこで、焼成を低酸素雰囲気や非酸化性雰囲気などで行う方法がとられるが、この焼成ではグリーンシートや導体用ペースト等に含有される有機成分が十分に除去できず、電子部品の性能を十分に引き出すことができない。このため、熱分解性に優れたアクリル樹脂がバインダとして用いられている（下記特許文献１等）。更に、導体用ペーストにアクリル樹脂を用いると糸引きを生じて印刷性が低下するが、特定のアクリル樹脂を用いる方法（下記特許文献２〜４）により、糸引き性が改善されることが知られている。
However, many low resistance metals such as Cu are easily oxidized, and it is necessary to prevent oxidation of the conductor material for simultaneous firing with ceramics. Therefore, a method of firing in a low-oxygen atmosphere or a non-oxidizing atmosphere is taken, but this firing does not sufficiently remove the organic components contained in the green sheet, paste for conductors, etc., and the performance of electronic parts is sufficient. Can not be pulled out. For this reason, the acrylic resin excellent in thermal decomposability is used as a binder (
これらのアクリル樹脂を用いた場合、上記の糸引き性は改善され、この糸引きに起因する印刷不良は防止できるようになる。しかし、これらアクリル樹脂は溶剤に対する溶解性が低いために、アクリル樹脂の未溶解残存、及び、相分離等を引起こし易い。即ち、ペーストが不安定となりがちであり、粘度特性が経時的に変化するために安定して繰り返し印刷ができないという問題が生じることが分かった。
これに対して、相分離を抑える方法として、溶剤に沸点が２００℃以上の芳香族炭化水素含有アルコール（ベンジルアルコールなど）を含有させる方法が上記特許文献２に開示されている。このベンジルアルコール等は、単に相分離を抑える効果が高いが、溶解性が高いために印刷時に使用するスクリーンマスクの乳剤を侵し易い。また、繰り返し印刷を十分にできないという問題を生じている。更に、ベンジルアルコールなどは臭気が強く作業環境が悪くなるという問題もある。
When these acrylic resins are used, the above-described stringing property is improved, and printing defects caused by this stringing can be prevented. However, since these acrylic resins have low solubility in a solvent, they are liable to cause undissolved residual acrylic resin and phase separation. That is, it has been found that the paste tends to become unstable, and the viscosity characteristics change with time, so that there is a problem that printing cannot be stably and repeatedly performed.
On the other hand, as a method for suppressing phase separation,
本発明は、上記課題を解決するものであり、アクリル系樹脂を用いた場合にも、安定な導体用ペーストを得ることができ、特に繰り返し印刷性に優れた導体用ペースト及びこのペーストを用いた配線基板の製造方法並びに配線基板を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and even when an acrylic resin is used, a stable conductor paste can be obtained, and in particular, a conductor paste excellent in repetitive printability and this paste are used. It is an object to provide a method for manufacturing a wiring board and a wiring board.
本発明は、以下に示す通りである。
（１）金属粉末と、
ヒドロキシル基を有するアクリル系樹脂と、
溶剤としての下記一般式１で表されるオキシアルキレン基含有芳香族化合物及びアルキルフタリルアルキルグリコレートと、を含有する導体用ペーストであって、
下記一般式１で表されるオキシアルキレン基含有芳香族化合物の含有量は、上記アクリル系樹脂と、下記一般式１で表されるオキシアルキレン基含有芳香族化合物との合計を１００質量％とした場合に６５〜９８質量％であり、
上記アルキルフタリルアルキルグリコレートの含有量は、上記アクリル系樹脂と下記一般式１で表されるオキシアルキレン基含有芳香族化合物と上記アルキルフタリルアルキルグリコレートとの合計を１００質量％とした場合に２〜５０質量％であり、
上記アクリル系樹脂は、上記アクリル系樹脂と上記溶剤との合計を１００質量％とし、上記アクリル系樹脂が２０質量％である場合の溶液の粘度が２２℃において１０Ｐａ・ｓ以上２００Ｐａ・ｓ以下であり、
光重合開始剤を含まないことを特徴とする導体用ペースト（以下、単に「本第１発明の導体用ペースト」ともいう）。
但し、上記一般式１におけるｎは１又は２である。
（２）低温焼成磁器製基部と、該低温焼成磁器製基部の内部及び／又は表面に形成された導体部と、を備える配線基板の製造方法であって、
上記低温焼成磁器製基部となるセラミックグリーンシートの表面に、上記請求項１に記載の導体用ペーストを印刷し、上記導体部となる未焼成導体部を形成する未焼成導体部形成工程と、
該未焼成導体部を備える該セラミックグリーンシートを非酸化性雰囲気において焼成する焼成工程と、を備えることを特徴とする配線基板の製造方法。
（３）上記焼成工程における焼成は８５０〜１０５０℃で行う上記（２）に記載の配線基板の製造方法。
（４）低温焼成磁器製基部と、上記（１）に記載の導体用ぺーストからなる未焼成導体部が焼成されてなる導体部と、を備え、且つ、該低温焼成磁器製基部と該導体部とは同時焼成されていることを特徴とする配線基板。
The present invention is as follows.
(1) metal powder;
An acrylic resin having a hydroxyl group ;
A paste for a conductor containing , as a solvent, an oxyalkylene group-containing aromatic compound represented by the following
The content of the oxyalkylene group-containing aromatic compound represented by the following
The content of the alkylphthalylalkyl glycolate is 100% by mass of the total of the acrylic resin, the oxyalkylene group-containing aromatic compound represented by the following
The acrylic resin has a total viscosity of 100% by mass of the acrylic resin and the solvent, and the viscosity of the solution when the acrylic resin is 20% by mass is 10 Pa · s to 200 Pa · s at 22 ° C. Yes,
A conductor paste containing no photopolymerization initiator (hereinafter, also simply referred to as “conductor paste of the first invention”).
However, n in the
( 2 ) A method for manufacturing a wiring board comprising a base made of low-temperature fired porcelain and a conductor formed inside and / or on the surface of the base made of low-temperature fired porcelain,
On the surface of the ceramic green sheet that becomes the base made of the low-temperature fired porcelain, the conductor paste according to
And a firing step of firing the ceramic green sheet comprising the unfired conductor portion in a non-oxidizing atmosphere.
( 3 ) The method for manufacturing a wiring board according to ( 2 ), wherein the firing in the firing step is performed at 850 to 1050 ° C.
( 4 ) A low-temperature fired porcelain base and a conductor part formed by firing the unfired conductor made of the conductor paste described in (1) above , and the low-temperature fired porcelain base and the conductor A wiring board characterized in that the part is fired simultaneously.
本発明の第１発明の導体用ペーストによれば、優れた繰返し印刷性を実現できる。特に微細な回路パターンの繰返し印刷性にも優れる。また、残炭が少なく優れた耐電圧性を発揮させることができる。
フタル酸エステル系化合物としてのアルキルフタリルアルキルグリコレートを含有するので、特に、印刷特性に優れた導体用ペーストとなり、繰り返し印刷性及び微細化印刷性を向上させることができる。
本発明の配線基板の製造方法によれば、安定して確実に微細な配線を有し、耐電圧性に優れた高い信頼性の配線基板を製造することができる。また、製造工程において優れた繰り返し印刷性を有するために低コストでこの配線基板を製造できる。
焼成を８５０〜１０５０℃で行う場合は、低コストで微細な配線を有し、高い信頼性を有する配線基板を得ることができる。
本発明の配線基板によれば、低温焼成磁器製基部と同時焼成された微細配線を有することができ、更に高い耐電圧を有し、高い信頼性を発揮できる。
According to the conductor paste of the first invention of the present invention, excellent repeated printability can be realized. In particular, it is excellent in repetitive printability of fine circuit patterns. Moreover, there is little residual charcoal and it can exhibit the excellent withstand voltage property.
Since the alkylphthalyl alkyl glycolate as the phthalate ester compound is contained , it becomes a conductor paste having excellent printing characteristics, and can improve repetitive printability and fine printability.
According to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, it is possible to manufacture a highly reliable wiring board which has fine wiring stably and reliably and is excellent in voltage resistance. Moreover, since it has excellent repetitive printability in the manufacturing process, this wiring board can be manufactured at low cost.
When baking is performed at 850 to 1050 ° C., it is possible to obtain a wiring substrate having fine wiring and high reliability at low cost.
According to the wiring board of the present invention, it is possible to have the fine wiring fired simultaneously with the base made of the low-temperature fired porcelain, to further have high withstand voltage, and to exhibit high reliability.
以下、本発明を詳細に説明する。
本第１発明の導体用ペーストは、
金属粉末と、
ヒドロキシル基を有するアクリル系樹脂と、
溶剤としての前記一般式１で表されるオキシアルキレン基含有芳香族化合物及びアルキルフタリルアルキルグリコレートと、を含有する導体用ペーストであって、
前記一般式１で表されるオキシアルキレン基含有芳香族化合物の含有量は、上記アクリル系樹脂と、前記一般式１で表されるオキシアルキレン基含有芳香族化合物との合計を１００質量％とした場合に６５〜９８質量％であり、
上記アルキルフタリルアルキルグリコレートの含有量は、上記アクリル系樹脂と前記一般式１で表されるオキシアルキレン基含有芳香族化合物と上記アルキルフタリルアルキルグリコレートとの合計を１００質量％とした場合に２〜５０質量％であり、
上記アクリル系樹脂は、上記アクリル系樹脂と上記溶剤との合計を１００質量％とし、上記アクリル系樹脂が２０質量％である場合の溶液の粘度が２２℃において１０Ｐａ・ｓ以上２００Ｐａ・ｓ以下であり、
光重合開始剤を含まないことを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The conductor paste of the first invention is
Metal powder,
An acrylic resin having a hydroxyl group ;
A paste for a conductor containing an oxyalkylene group-containing aromatic compound represented by the above
The content of the oxyalkylene group-containing aromatic compound represented by the
The content of the alkyl phthalyl alkyl glycolate is when the total of the acrylic resin, the oxyalkylene group-containing aromatic compound represented by the
The acrylic resin has a total viscosity of 100% by mass of the acrylic resin and the solvent, and the viscosity of the solution when the acrylic resin is 20% by mass is 10 Pa · s to 200 Pa · s at 22 ° C. Yes,
It is characterized by not containing a photopolymerization initiator .
本第１発明の導体用ペーストはヒドロキシル基を有するアクリル系樹脂を用いており、焼成後に炭素分が残り難いため、金属電極の焼成が容易であり、特定の有機溶剤を用いることでアクリル系樹脂を用いたペーストであっても操り返し印刷性が良好である。 The conductor paste of the first invention uses an acrylic resin having a hydroxyl group, and it is difficult for the carbon content to remain after firing. Therefore, firing of the metal electrode is easy, and acrylic resin can be obtained by using a specific organic solvent. Even if it is a paste using, the repetitive printability is good.
上記「金属粉末」は、焼成後に導体となる粉末である。この金属粉末を構成する金属は特に限定されず、卑金属及び貴金属が挙げられる。卑金属の種類は特に限定されないが、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ及びＰｂ等が挙げられる。貴金属としては、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ及びＯｓ等が挙げられる。これらの卑金属及び貴金属は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。２種以上を用いる場合には、卑金属のみを用いてもよく、貴金属のみを用いてもよく、これらを併用してもよい。更に、２種以上を用いる場合にはこれらの合金も含まれる。 The “metal powder” is a powder that becomes a conductor after firing. The metal which comprises this metal powder is not specifically limited, A base metal and a noble metal are mentioned. The type of base metal is not particularly limited. For example, Cu, Al, Ni, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Zn, Ga, Zr, Nb, Mo, Tc, In, Sn, Hf, Ta, W , Re, Pb, and the like. Examples of the noble metal include Ag, Au, Pt, Pd, Ir, Ru, Rh, and Os. These base metals and precious metals may use only 1 type and may use 2 or more types together. When using 2 or more types, only a base metal may be used, only a noble metal may be used, and these may be used together. Furthermore, when using 2 or more types, these alloys are also included.
金属粉末は、どのような金属を含むものであっても、安定であり、繰り返し印刷性に優れたものとすることができるが、本ペーストに含有されるアクリル系樹脂は非酸化性雰囲気下における焼成での残炭を防止できるため、特に非酸化性雰囲気での焼成を要する卑金属を含有する金属粉末において効果的である。
従って、金属粉末は、卑金属を主成分とすることができる。即ち、例えば、金属粉末全体１００ｍｏｌ％に対して卑金属を合計５０ｍｏｌ％以上（１００ｍｏｌ％であってもよい）含有できる。更に、卑金属のなかでもＣｕ、Ａｌ及びＮｉの少なくとも１種を主成分とすることができる。即ち、例えば、金属粉末全体１００ｍｏｌ％に対してＣｕ、Ａｌ及びＮｉを合計５０ｍｏｌ％以上（１００ｍｏｌ％であってもよい）含有できる。特に、卑金属のなかでもＣｕを主成分とすることができる。即ち、例えば、金属粉末全体１００ｍｏｌ％に対してＣｕを合計５０ｍｏｌ％以上（１００ｍｏｌ％であってもよい）含有できる。
The metal powder is stable regardless of what kind of metal it contains, and can be excellent in repetitive printability, but the acrylic resin contained in the paste is a non-oxidizing atmosphere. Since the remaining charcoal in the firing can be prevented, it is particularly effective in a metal powder containing a base metal that needs to be fired in a non-oxidizing atmosphere.
Therefore, the metal powder can contain a base metal as a main component. That is, for example, a total of 50 mol% or more (may be 100 mol%) of base metals can be contained with respect to 100 mol% of the whole metal powder. Further, among base metals, at least one of Cu, Al, and Ni can be a main component. That is, for example, a total of 50 mol% or more (or 100 mol% may be included) of Cu, Al and Ni with respect to 100 mol% of the entire metal powder. In particular, Cu can be a main component among base metals. That is, for example, a total of 50 mol% or more (or 100 mol%) of Cu can be contained with respect to 100 mol% of the entire metal powder.
更に、金属粉末を構成する粉末粒子の形状は特に限定されず、例えば、球状、略球状、樹枝状及びフレーク状とすることができる。これらのなかでも球状及び略球状が好ましい。球状及び略球状であると微細な配線｛例えば、ライン幅が５５μｍ以下（通常、１０μｍ以上）である配線パターンのパターニングに対応でき、更には、ライン幅が４０μｍ以下（通常、１０μｍ以上）且つライン間隔４０μｍ以下（通常、１０μｍ以上）のパターニングに対応でき、特にライン幅が３５μｍ以下（通常、１０μｍ以上）且つライン間隔３５μｍ以下（通常、１０μｍ以上）｝のパターニングに対応できる。金属粉末を構成する粒子の平均粒径は特に限定されないが、０．１〜１０μｍ（特に０．５〜７μｍ、更に１〜５μｍ）が好ましい。この範囲であれば、微細な配線のパターニングに適し、金属粉末を十分に焼結できる。また、特に過度に低い温度で金属粉末が焼結を開始するために生じる基材のうねり等が生じない。 Furthermore, the shape of the powder particle which comprises metal powder is not specifically limited, For example, it can be set as spherical shape, substantially spherical shape, dendritic shape, and flake shape. Of these, spherical and substantially spherical are preferable. Spherical and substantially spherical wiring (for example, it can be used for patterning of a wiring pattern having a line width of 55 μm or less (usually 10 μm or more), and the line width is 40 μm or less (usually 10 μm or more) Patterning with an interval of 40 μm or less (usually 10 μm or more) is possible, and in particular, patterning with a line width of 35 μm or less (usually 10 μm or more) and a line interval of 35 μm or less (usually 10 μm or more)} can be handled. Although the average particle diameter of the particle | grains which comprise metal powder is not specifically limited, 0.1-10 micrometers (especially 0.5-7 micrometers, Furthermore 1-5 micrometers) are preferable. If it is this range, it is suitable for the patterning of fine wiring, and a metal powder can fully be sintered. In addition, the undulation of the base material that occurs because the metal powder starts sintering at an excessively low temperature does not occur.
この金属粉末の含有量は特に限定されないが、通常、導体用ペースト全体を１００質量％とした場合に６０質量％以上（好ましくは６５〜９０質量％、より好ましくは７０〜８８質量％、更に好ましくは７５〜８５質量％、通常９２質量％以下）である。この範囲であれば、均質であり、安定である優れた繰返し印刷性を有する導体用ペーストが得られ、また、焼成後に得られる導体部において十分な導電性が得られる。 The content of the metal powder is not particularly limited, but is usually 60% by mass or more (preferably 65 to 90% by mass, more preferably 70 to 88% by mass, further preferably 100% by mass when the entire conductor paste is 100% by mass. Is 75 to 85% by mass, usually 92% by mass or less). If it is this range, the paste for conductors which is homogeneous and stable and has the excellent repetitive printability will be obtained, and sufficient conductivity will be obtained in the conductor part obtained after firing.
上記「アクリル系樹脂」は、アクリル構造及びメタクリル構造を有する重合体である。アクリル系樹脂の種類は特に限定されないが、ポリ−ｎ−ブチルメタクリレート系樹脂、ポリイソブチルメタクリレート系樹脂、ポリ−２−エチルヘキシルメタクリレート系樹脂、ポリエチルメタクリレート系樹脂等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらは特に熱分解性に優れ、酸素濃度が低い環境においても残炭し難い。また、このアクリル系樹脂は、通常、熱可塑性である。 The “acrylic resin” is a polymer having an acrylic structure and a methacrylic structure. The kind of acrylic resin is not particularly limited, and examples thereof include poly-n-butyl methacrylate resin, polyisobutyl methacrylate resin, poly-2-ethylhexyl methacrylate resin, and polyethyl methacrylate resin. These may use only 1 type and may use 2 or more types together. These are particularly excellent in thermal decomposability and are difficult to remain in an environment where the oxygen concentration is low. Moreover, this acrylic resin is usually thermoplastic.
更に、アクリル系樹脂は、本発明では分子内にヒドロキシル基を有している。ヒドロキシル基を有することで、金属や無機物の分散性を向上させ、印刷性が向上される。ヒドロキシル基の含有量は特に限定されないが、ヒドロキシル基はＯＨ基価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上（通常５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下）であることが好ましい。この範囲であれば、ヒドロキシル基を含有する効果を得ることができる。 Furthermore, the acrylic resin has a hydroxyl group in the molecule in the present invention . By having a hydroxyl group, the dispersibility of a metal and an inorganic substance is improved and printability is improved. The hydroxyl group content is not particularly limited, but the hydroxyl group preferably has an OH group value of 10 mgKOH / g or more (usually 50 mgKOH / g or less). If it is this range, the effect containing a hydroxyl group can be acquired.
更に、このアクリル系樹脂の性状は、アクリル系樹脂と溶剤との合計を１００質量％とした場合に、アクリル系樹脂が２０質量％である場合のこの溶剤を含んだ全体の粘度が２２℃において１０Ｐａ・ｓ以上２００Ｐａ・ｓ以下（特に２０Ｐａ・ｓ以上、更には４０Ｐａ・ｓ以上）である。この範囲であれば、特に効果的に印刷時の糸引きを抑制でき、特に少量のアクリル系樹脂の使用によりこの効果を得ることができる。 Furthermore, the properties of the acrylic resin are as follows. When the total amount of the acrylic resin and the solvent is 100% by mass, the total viscosity of the acrylic resin including the solvent is 20 ° C. at 22 ° C. 10 Pa · s or more 200 Pa · s or less (especially 20 Pa · s or more, even 40 Pa · s or more). If it is this range, the stringing at the time of printing can be suppressed especially effectively, and this effect can be acquired especially by use of a small amount of acrylic resin.
また、本第１発明の導体用ペーストに用いるアクリル系樹脂（導体用ペーストに含有される前の状態のアクリル系樹脂）の性状は特に限定されないが、通常、粉末形状のアクリル系樹脂粉末を用いる。このアクリル系樹脂粉末を構成するアクリル系樹脂粉末粒子の平均粒径は特に限定されないが、２００μｍ以下（特には１００ｕｍ以下、通常０．０１μｍ以上）であることが好ましい。この範囲であれば、この範囲を外れるアクリル系樹脂粉末を用いる場合に比べて、より均質な導体用ペーストが得られる。 The properties of the acrylic resin used in the conductor paste of the first invention (acrylic resin in the state before being contained in the conductor paste) are not particularly limited, but usually an acrylic resin powder in powder form is used. . The average particle diameter of the acrylic resin powder particles constituting the acrylic resin powder is not particularly limited, but is preferably 200 μm or less (particularly 100 μm or less, usually 0.01 μm or more). If it is this range, compared with the case where the acrylic resin powder which remove | deviates from this range is used, a more homogeneous conductor paste is obtained.
このアクリル系樹脂の含有量は特に限定されないが、通常、導体用ペースト全体を１００質量％とした場合に０．５質量％以上（好ましくは１〜１０質量％、より好ましくは１．５〜８質量％、更に好ましくは２〜６質量％、通常１２質量％以下）である。この範囲であれば、均質であり、安定である優れた繰返し印刷性を有する導体用ペーストが得られる。 The content of the acrylic resin is not particularly limited, but usually 0.5% by mass or more (preferably 1 to 10% by mass, more preferably 1.5 to 8%) when the entire conductor paste is 100% by mass. Mass%, more preferably 2 to 6 mass%, and usually 12 mass% or less). If it is this range, the paste for conductors which is homogeneous and is stable and has the excellent repetitive printability will be obtained.
上記「オキシアルキレン基含有芳香族化合物」は、上記一般式１に示される化合物である。この化合物は、アクリル系樹脂に対して溶剤として機能し、金属粉末とアクリル系樹脂とを伴って全体として導体用ペーストを形成する。
The “oxyalkylene group-containing aromatic compound” is a compound represented by the above
上記オキシアルキレン基含有芳香族化合物のうちの上記一般式（１）で示される化合物（以下、単に「オキシアルキレン化合物（１）」ともいう）は、オキシアルキレン基｛オキシエチレン基と、フェノキシ基とから構成される化合物である。ｎは１であっても２であってもよい。オキシアルキレン基を有することにより、導体用ペーストの扱い易さ（適度な揮発性を確保しつつ過度に揮発しない）を確保できるため、安定であり且つ均質な導体用ペーストを得ることができる。また、スクリーンマスクの版詰まりを効果的に抑制でき、更にスクリーンマスクの浸食を抑制でき、臭気を抑制できる。 Among the oxyalkylene group-containing aromatic compounds, the compound represented by the general formula (1) (hereinafter also simply referred to as “oxyalkylene compound (1)”) is an oxyalkylene group {oxyethylene group, phenoxy group, Is a compound composed of n may be 1 or 2. By having an oxyalkylene group, it is possible to ensure the ease of handling of the conductor paste (does not volatilize excessively while ensuring adequate volatility), and thus a stable and homogeneous conductor paste can be obtained. Moreover, the plate clogging of the screen mask can be effectively suppressed, the erosion of the screen mask can be further suppressed, and the odor can be suppressed.
このオキシアルキレン化合物（１）としては、２−フェノキシエタノール及び２−（２−フェノキシエトキシ）エタノールが挙げられる。これらのうちでは、２−フェノキシエタノールが好ましい。ｎ＝１であることにより、適度な揮発性を確保しつつ、アクリル系樹脂との相溶性を十分に有することができる。これらのオキシアルキレン化合物（１）は１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 Examples of the oxyalkylene compound (1) include 2-phenoxyethanol and 2- (2-phenoxyethoxy) ethanol. Of these, 2-phenoxyethanol is preferred. By being n = 1, it can have sufficient compatibility with acrylic resin, ensuring moderate volatility. These oxyalkylene compounds (1) may be used alone or in combination of two or more.
上記オキシアルキレン化合物（１）の中では、２−フェノキシエタノールが好ましい。特に樹脂に対する溶解性が高く、ペーストの安定性が高くなり、且つスクリーンマスクの版詰まりを効果的に抑制できるからである。 Among the oxyalkylene compounds (1) , 2-phenoxyethanol is preferable. This is because, in particular, the solubility in the resin is high, the stability of the paste is increased, and clogging of the screen mask can be effectively suppressed.
上記オキシアルキレン基含有芳香族化合物｛オキシアルキレン化合物（１）｝の含有量は、アクリル系樹脂とオキシアルキレン基含有芳香族化合物との合計を１００質量％とした場合に６５〜９８質量％であり、好ましくは７０〜９５質量％、更に好ましくは７５〜９０質量％、通常９９質量％以下である。６０質量％以上であればアクリル系樹脂を均一に溶解でき、均質であり、安定である優れた繰返し印刷性を有する導体用ペーストを得ることができる。 Content of the said oxyalkylene group containing aromatic compound {oxyalkylene compound (1)} is 65-98 mass% when the sum total of acrylic resin and an oxyalkylene group containing aromatic compound is 100 mass% . , Preferably 70 to 95% by mass, more preferably 75 to 90% by mass, and usually 99% by mass or less. If it is 60% by mass or more, the acrylic resin can be uniformly dissolved, and a conductor paste having excellent repeated printability that is homogeneous and stable can be obtained.
本第１発明の導体用ペーストには、上述のようにオキシアルキレン基含有芳香族化合物以外にもアルキルフタリルアルキルグリコレートを含有する。アルキルフタリルアルキルグリコレートを含有することにより、これを含有しない場合に比べてより微細なパターンの印刷においても優れた印刷性を発揮できる。 The conductor paste of the first invention contains alkylphthalylalkyl glycolate in addition to the oxyalkylene group-containing aromatic compound as described above . By containing the alkyl phthalyl alkyl glycolate , it is possible to exhibit excellent printability even when printing a finer pattern as compared with the case where the alkyl phthalyl alkyl glycolate is not contained.
アルキルフタリルアルキルグリコレートとしては、例えば、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、エチルフタリルメチルグリコレート、プロピルフタリルエチルグリコレート、エチルフタリルプロピルグリコレート、エチルイソフタリルエチルグリコレート、メチルイソフタリルエチルグリコレート、エチルイソフタリルメチルグリコレート、プロピルイソフタリルエチルグリコレート、エチルイソフタリルプロピルグリコレート、エチルテレフタリルエチルグリコレート、メチルテレフタリルエチルグリコレート、エチルテレフタリルメチルグリコレート、プロピルテレフタリルエチルグリコレート、エチルテレフタリルプロピルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート、等が挙げられる。これらのなかでは、アルキルフタリルアルキルグリコレートが好ましく、エチルフタリルエチルグリコレート及びメチルフタリルエチルグリコレート等がより好ましい。これらの化合物は１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 Examples of the alkyl phthalyl alkyl glycolate include ethyl phthalyl ethyl glycolate, methyl phthalyl ethyl glycolate, ethyl phthalyl methyl glycolate, propyl phthalyl ethyl glycolate, ethyl phthalyl propyl glycolate, ethyl isophthalyl ethyl. Glycolate, methyl isophthalyl ethyl glycolate, ethyl isophthalyl methyl glycolate, propyl isophthalyl ethyl glycolate, ethyl isophthalyl propyl glycolate, ethyl terephthalyl ethyl glycolate, methyl terephthalyl ethyl glycolate, ethyl terephthalyl methyl glycol Rate, propyl terephthalyl ethyl glycolate, ethyl terephthalyl propyl glycolate, butyl phthalyl butyl glycolate, and the like. Among these, alkyl phthalyl alkyl glycolate is preferable, and ethyl phthalyl ethyl glycolate and methyl phthalyl ethyl glycolate are more preferable. These compounds may use only 1 type and may use 2 or more types together.
更に、アルキルフタリルアルキルグリコレートの分子量は特に限定されないが、５００以下（より好ましくは４００以下、更に好ましくは３８０以下、通常２５０以上）が好ましい。この範囲である場合には、アクリル系樹脂に対する十分な溶解性を有し、安定であり且つ均質な導体用ペーストとなる。また、過度に揮発しないため、安定であり且つ均質であるために、取扱い性に優れた導体用ペーストを得ることができる。また、スクリーンマスクの版詰まりを効果的に抑制できる。 Furthermore, the molecular weight of the alkylphthalylalkyl glycolate is not particularly limited, but is preferably 500 or less (more preferably 400 or less, still more preferably 380 or less, usually 250 or more). If it is within this range, it becomes a stable and homogeneous conductor paste having sufficient solubility with respect to the acrylic resin. Moreover, since it does not volatilize excessively, it is stable and homogeneous, so that a conductor paste excellent in handleability can be obtained. Moreover, the screen clogging of the screen mask can be effectively suppressed.
また、アルキルフタリルアルキルグリコレートを含有する場合は、微細なパターニングをより確実に行うことができる。即ち、例えば、ライン幅が５５μｍ以下（通常、１０μｍ以上）である配線パターンを正確にパターニングでき、更には、ライン幅が４０μｍ以下（通常、１０μｍ以上）且つライン間隔４０μｍ以下（通常、１０μｍ以上）のパターニングにも対応できる導体用ペーストを得ることができる。また、このような微細なパターニングにおいても優れた繰返し印刷性が保持される。 In addition, when the alkylphthalylalkyl glycolate is contained, fine patterning can be more reliably performed. That is, for example, a wiring pattern having a line width of 55 μm or less (usually 10 μm or more) can be accurately patterned, and further, the line width is 40 μm or less (usually 10 μm or more) and the line interval is 40 μm or less (usually 10 μm or more). Thus, it is possible to obtain a conductor paste that can cope with the patterning. Further, excellent repeatability is maintained even in such fine patterning.
アルキルフタリルアルキルグリコレートの含有量は、アクリル系樹脂とオキシアルキレン基含有芳香族化合物とアルキルフタリルアルキルグリコレートとの合計を１００質量％とした場合に２〜５０質量％であり、好ましくは５〜４０質量％、更に好ましくは１０〜３０質量％、通常５０質量％以下である。１質量％以上であれば均質に溶解された印刷性に優れ、特に微細なパターニングに適した導体用ペーストを得ることができる。 The content of the alkyl phthalyl alkyl glycolates is from 2 to 50 mass% when the total of the acrylic resin and an oxyalkylene group-containing aromatic compound and the alkyl phthalyl alkyl glycolates is 100 mass%, preferably It is 5-40 mass%, More preferably, it is 10-30 mass%, Usually, it is 50 mass% or less. If it is 1% by mass or more, it is possible to obtain a conductor paste that is excellent in printability that is homogeneously dissolved and that is particularly suitable for fine patterning.
本第１発明の導体用ペーストには、上記オキシアルキレン基含有芳香族化合物及びアルキルフタリルアルキルグリコレート以外にも他の溶剤成分を含有することができる。他の溶剤成分としては、ブチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトール、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート、フタル酸モノアルキル、アジピン酸モノアルキル、アジピン酸ジアルキル（アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジメチル、アジピン酸ジ−ｎ−オクチル、アジピン酸ジ−２−エチルヘキシル、アジピン酸ジノニル等）、アジピン酸アルキルベンジル（アジピン酸ブチルベンジル等）などの等の高沸点溶剤が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
また、これらの他の溶剤成分の含有量は特に限定されないが、他の溶剤成分を含有する場合、溶剤成分全体を１００質量％とした場合に５０質量％以下（好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下）とすることができる。
In addition to the oxyalkylene group-containing aromatic compound and alkylphthalylalkyl glycolate , the conductor paste of the first invention can contain other solvent components. Other solvent components include butyl carbitol acetate, butyl carbitol, butyl cellosolve, butyl cellosolve acetate, monoalkyl phthalate, monoalkyl adipate, dialkyl adipate (diethyl adipate, dibutyl adipate, dimethyl adipate, diadipate -N-octyl, di-2-ethylhexyl adipate, dinonyl adipate, etc.), alkylbenzyl adipate (butyl benzyl adipate, etc.) and the like. These may use only 1 type and may use 2 or more types together.
In addition, the content of these other solvent components is not particularly limited. However, when other solvent components are contained, 50% by mass or less (preferably 30% by mass or less, more preferably) when the total solvent component is 100% by mass. It is preferably 20% by mass or less.
更に、本第１発明の導体用ペーストには、焼結制御剤を含有することができる。焼結制御剤としては、各種無機酸化物、無機炭化物、無機窒化物及び有機金属レジネート等が挙げられる。このうち無機酸化物としてはＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＭｇＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ガラスフリット等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。焼結制御剤を含有することで焼結温度や焼結速度を制御でき、基材と未焼成導体部とを同時焼成した場合に導体部に生じる反りを防止できる。
この焼結制御剤の含有量は特に限定されないが、導体用ペースト全体を１００質量％とした場合に０．１〜１０質量％が好ましい。
Furthermore, the conductor paste of the first invention can contain a sintering control agent. Examples of the sintering control agent include various inorganic oxides, inorganic carbides, inorganic nitrides, and organometallic resinates. Among these, examples of the inorganic oxide include SiO 2 , TiO 2 , Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , CuO, MgO, Bi 2 O 3 , and glass frit. These may use only 1 type and may use 2 or more types together. By containing the sintering control agent, it is possible to control the sintering temperature and the sintering speed, and it is possible to prevent warping that occurs in the conductor portion when the base material and the unfired conductor portion are simultaneously fired.
Although content of this sintering control agent is not specifically limited, 0.1-10 mass% is preferable when the paste for conductors is 100 mass%.
更に、本第１発明の導体用ペーストには、金属粉末、アクリル系樹脂、各種溶剤及び焼結制御剤以外にも他の成分等を含有することができる。他の成分等としては、増粘剤、レベリング剤、消泡剤、分散剤成分、滑剤成分、界面活性剤成分、酸化防止剤成分、密着性向上成分、焼成収縮率調整成分、後述するセラミックグリーンシートに含まれる各種成分等が挙げられる。これらは各々、無機成分であってもよく、有機成分であってもよい。また、これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 Furthermore, the conductor paste of the first invention can contain other components in addition to the metal powder, acrylic resin, various solvents and sintering control agent. Other components include a thickener, leveling agent, antifoaming agent, dispersant component, lubricant component, surfactant component, antioxidant component, adhesion improving component, firing shrinkage adjusting component, ceramic green described later. Examples include various components contained in the sheet. Each of these may be an inorganic component or an organic component. Moreover, these may use only 1 type and may use 2 or more types together.
本発明の配線基板の製造方法は、低温焼成磁器製基部と、該低温焼成磁器製基部の内部及び／又は表面に形成された導体部と、を備える配線基板の製造方法であって、
上記低温焼成磁器製基部となるセラミックグリーンシートの表面に、上記請求項１に記載の導体用ペーストを印刷し、上記導体部となる未焼成導体部を形成する未焼成導体部形成工程と、
該未焼成導体部を備える該セラミックグリーンシートを非酸化性雰囲気において焼成する焼成工程と、を備えることを特徴とする。
The method for manufacturing a wiring board according to the present invention is a method for manufacturing a wiring board comprising a base made of low-temperature fired porcelain and a conductor formed inside and / or on the surface of the base made of low-temperature fired porcelain,
On the surface of the ceramic green sheet that becomes the base made of the low-temperature fired porcelain, the conductor paste according to
A firing step of firing the ceramic green sheet having the unfired conductor portion in a non-oxidizing atmosphere.
上記「低温焼成磁器製基部」は、導体部に対して絶縁部として機能する基部であり、低温焼成磁器からなる部分である。絶縁性の程度は特に限定されないが、通常、２５℃において１×１０８Ω・ｃｍ以上である。また、低温焼成磁器は１０５０℃以下（通常７００℃以上）の焼成温度で得られる磁器ある。但し、この焼成温度は、低温焼成磁器の焼成温度であって、この基部を構成する材料を焼結するために必要な温度には関係がない。従って、低温焼成磁器には高温焼結性材料がフィラー等として含有されていてもよいし、含有されていなくてもよい。 The “low-temperature fired porcelain base” is a base that functions as an insulating portion with respect to the conductor, and is a portion made of low-temperature fired porcelain. The degree of insulation is not particularly limited, but is usually 1 × 10 8 Ω · cm or more at 25 ° C. The low-temperature fired porcelain is a porcelain obtained at a firing temperature of 1050 ° C. or lower (usually 700 ° C. or higher). However, this firing temperature is the firing temperature of the low-temperature fired porcelain and is not related to the temperature necessary for sintering the material constituting the base. Accordingly, the low-temperature fired porcelain may or may not contain a high-temperature sinterable material as a filler or the like.
この低温焼成磁器を構成する成分及びその組成等は限定されず、配線基板として用いられるあらゆる低温焼成磁器を用いることができる。即ち、セラミック成分のみからなってもよく、セラミック成分以外にガラス成分を含有（ガラスセラミックスを含む）してもよく、更にその他の成分を含有してもよい。
この低温焼成磁器を構成する組成としては、例えば、アルミナ、チタニア、ジルコニア、石英、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、ムライト、スピネル、コーデェライト、スポジュメン、ガーナイト、フォルステライト、ワラストナイト、アノーサイト、エンスタタイト、ジオプサイト、アーケルマナイト、ゲーレナイト、チタン酸塩、ニオブ酸塩、タンタル酸塩、ジルコン酸塩、アルミノケイ酸塩、アルミノホウケイ酸塩、ホウケイ酸系、ケイ酸塩、これらの各組成の一部が他の元素に置換された置換体、及び、これらの各組成の一部に他の元素が固溶された固溶体等が挙げられる。これらは１種のみが含有されてもよく、２種以上が含有されてもよい。
The components constituting the low-temperature fired ceramic, the composition thereof, and the like are not limited, and any low-temperature fired ceramic used as a wiring board can be used. That is, it may consist only of ceramic components, may contain glass components (including glass ceramics) in addition to ceramic components, and may further contain other components.
Examples of the composition constituting the low-temperature fired porcelain include alumina, titania, zirconia, quartz, silicon carbide, aluminum nitride, mullite, spinel, cordierite, spodumene, garnite, forsterite, wollastonite, anorthite, enstatite. , Diopsite, akermanite, gehlenite, titanate, niobate, tantalate, zirconate, aluminosilicate, aluminoborosilicate, borosilicate, silicate, part of each of these compositions Examples thereof include substitution products substituted with other elements, solid solutions in which other elements are partly dissolved in each of these compositions, and the like. Only 1 type may contain these and 2 or more types may contain.
上記「導体部」は、本発明の導体用ペーストを用いて形成された未焼成導体部が焼成されてなる部分であり、導電性を有する部分である。この導体部の導電性は特に限定されないが、通常、２５℃において５μΩ・ｃｍ以下である。また、この導体部の形状は特に限定されない。即ち、例えば、低温焼成磁器製基部内に層状に形成された配線パターンであってもよく、これらの配線パターン同士を接続するビア導体及びスルーホール導体等であってもよい。配線パターンとしては、通常の導通用配線、抵抗用配線、コンデンサ用配線（パッド形状等）、インダクタンス用配線、及び、ボンディングパッド等が挙げられる。更に、この導体部は、低温焼成磁器製基部の内部に形成されていてもよく、低温焼成磁器製基部の表面（外表面）に形成されていてもよく、これらの両方に形成されていてもよい。 The “conductor portion” is a portion formed by firing an unfired conductor portion formed using the conductor paste of the present invention, and is a portion having conductivity. The conductivity of the conductor portion is not particularly limited, but is usually 5 μΩ · cm or less at 25 ° C. Moreover, the shape of this conductor part is not specifically limited. That is, for example, it may be a wiring pattern formed in a layer form in the base made of low-temperature fired porcelain, and may be a via conductor and a through-hole conductor that connect these wiring patterns. Examples of the wiring pattern include a normal conduction wiring, a resistance wiring, a capacitor wiring (such as a pad shape), an inductance wiring, and a bonding pad. Further, the conductor portion may be formed inside the base made of low-temperature fired porcelain, may be formed on the surface (outer surface) of the base made of low-temperature fired porcelain, or may be formed on both of them. Good.
本製造方法によると、本発明の導体用ペーストを用いるため、前記の微細な配線を備える配線基板を得ることができる。
また、本製造方法により得られる配線基板の形態、形状、構成等はそのほか特に限定されない。即ち、この配線基板は、単層であってもよく、多層であってもよい。
このうち単層配線基板は、セラミックグリーンシートを１層のみ用いて得られる配線基板である。例えば、１層のセラミックグリーンシートが焼成されなる低温焼成磁器層の表裏面の少なくとも一面に導体部（導体層）を備える態様が挙げられる。
According to this manufacturing method, since the conductor paste of the present invention is used, a wiring board provided with the fine wiring can be obtained.
In addition, the form, shape, configuration, and the like of the wiring board obtained by this manufacturing method are not particularly limited. That is, the wiring board may be a single layer or a multilayer.
Among these, the single-layer wiring board is a wiring board obtained by using only one layer of ceramic green sheets. For example, the aspect provided with a conductor part (conductor layer) on at least one surface of the front and back surfaces of the low-temperature fired porcelain layer obtained by firing a single ceramic green sheet can be mentioned.
一方、多層配線基板は、複数のセラミックグリーンシートを積層して用いて得られる配線基板である。例えば、少なくとも一面に未焼成導体部（未焼成導体層）が形成された複数のセラミックグリーンシートを各々積層して得られた未焼成積層体を焼成して得られ、
セラミックグリーンシートが焼結されてなる低温焼成磁器製基部の内部に、一体に焼成された導体部を備える態様が挙げられる。
尚、後述する未焼成導体部形成工程で形成される導体部は、本発明の導体用ペーストを用いる工程であるが、配線基板が備える全ての導体部が本発明の導体用ペーストを用いて得られたものである必要はない。
On the other hand, the multilayer wiring board is a wiring board obtained by laminating a plurality of ceramic green sheets. For example, it is obtained by firing an unsintered laminate obtained by laminating a plurality of ceramic green sheets each having an unsintered conductor part (unsintered conductor layer) formed on at least one surface,
The aspect provided with the conductor part baked integrally in the inside of the base made from a low-temperature baking porcelain formed by sintering a ceramic green sheet is mentioned.
In addition, although the conductor part formed in the unfired conductor part formation process mentioned later is a process using the conductor paste of this invention, all the conductor parts with which a wiring board is provided are obtained using the conductor paste of this invention. It need not be
上記「未焼成導体部形成工程」は、セラミックグリーンシートの表面に本発明の導体用ペーストを印刷し、未焼成導体部を形成する工程である。
上記「セラミックグリーンシート」は、焼成後に低温焼成磁器製基部の全部又は一部となるものである。このセラミックグリーンシートは、通常、焼成後に低温焼成磁器となる無機成分粉末と、バインダ成分とを含有する。
無機成分粉末としては、上記低温焼成磁器を構成する各種材料を用いることができる。更に、焼成によりこれらの材料となるものであってもよい。
The “unfired conductor portion forming step” is a step of printing the conductor paste of the present invention on the surface of the ceramic green sheet to form an unfired conductor portion.
The “ceramic green sheet” is a part of the base made of low-temperature fired porcelain after firing. This ceramic green sheet usually contains an inorganic component powder that becomes a low-temperature fired ceramic after firing, and a binder component.
As the inorganic component powder, various materials constituting the low-temperature fired ceramic can be used. Furthermore, these materials may be obtained by firing.
バインダ成分は、通常、樹脂及び溶剤成分を含有する。樹脂の種類は特に限定されないが、前記本発明の導体用ペーストに含有されるアクリル系樹脂を用いることが好ましい。その他、例えば、セルロース系樹脂、ゴム系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂及びポリビニルアセタール系樹脂等を用いることができる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
また、溶剤成分の種類も特に限定されないが、特にフタル酸酸残基を有する芳香族エステル化合物が望ましい。フタル酸類残基を有する芳香族エステル化合物としては、フタル酸ジアルキル（フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジ−ｎ−オクチル、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル、フタル酸ジノニル等）、フタル酸アルキルベンジル（フタル酸ブチルベンジル等）、イソフタル酸ジアルキル（イソフタル酸ジエチル、イソフタル酸ジブチル、イソフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジ−ｎ−オクチル、イソフタル酸ジ−２−エチルヘキシル、イソフタル酸ジノニル等）、イソフタル酸アルキルベンジル（イソフタル酸ブチルベンジル等）、テレフタル酸ジアルキル（テレフタル酸ジエチル、テレフタル酸ジブチル、テレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジ−ｎ−オクチル、テレフタル酸ジ−２−エチルヘキシル、テレフタル酸ジノニル等）、テレフタル酸アルキルベンジル（テレフタル酸ブチルベンジル等）などが挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
The binder component usually contains a resin and a solvent component. Although the kind of resin is not specifically limited, It is preferable to use the acrylic resin contained in the said paste for conductors of this invention. In addition, for example, a cellulose resin, a rubber resin, a polyurethane resin, a polyester resin, a phenol resin, a polyvinyl acetal resin, and the like can be used. These may use only 1 type and may use 2 or more types together.
Moreover, the kind of solvent component is not particularly limited, but an aromatic ester compound having a phthalic acid residue is particularly desirable. Examples of aromatic ester compounds having phthalic acid residues include dialkyl phthalates (diethyl phthalate, dibutyl phthalate, dimethyl phthalate, di-n-octyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, dinonyl phthalate, etc.) , Alkylbenzyl phthalate (such as butylbenzyl phthalate), dialkyl isophthalate (such as diethyl isophthalate, dibutyl isophthalate, dimethyl isophthalate, di-n-octyl isophthalate, di-2-ethylhexyl isophthalate, dinonyl isophthalate) , Alkylbenzyl isophthalate (such as butylbenzyl isophthalate), dialkyl terephthalate (diethyl terephthalate, dibutyl terephthalate, dimethyl terephthalate, di-n-octyl terephthalate, di-2-ethylhexyl terephthalate, terephthalate Le dinonyl etc.), terephthalic acid alkylbenzyl (butyl terephthalate benzyl, etc.) and the like. These may use only 1 type and may use 2 or more types together.
バインダ成分の含有量は特に限定されないが、例えば、セラミックグリーンシート全体を１００質量％とした場合に、５〜４０質量％とすることができ、バインダ成分のうち、樹脂は５０〜１００質量％とすることができる。
更に、セラミックグリーンシートは無機成分及びバインダ成分以外にも他の成分を含有できる。他の成分としては、分散剤成分、レベリング剤成分、滑剤成分、消泡剤成分、酸化防止剤成分及び界面活性剤成分等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
Although content of a binder component is not specifically limited, For example, when the whole ceramic green sheet is 100 mass%, it can be 5-40 mass%, and resin is 50-100 mass% among binder components. can do.
Furthermore, the ceramic green sheet can contain other components in addition to the inorganic component and the binder component. Examples of other components include a dispersant component, a leveling agent component, a lubricant component, an antifoaming component, an antioxidant component, and a surfactant component. These may use only 1 type and may use 2 or more types together.
上記「印刷」は、セラミックグリーンシートの表面に未焼成導体部を形成することができればよく、その印刷条件などは特に限定されなが、例えば、以下のものとすることができる。即ち、印刷機としては、各種スクリーン印刷機を用いることができる。また、印圧は１０〜３００ｋＰａ（好ましくは２０〜２５０ｋＰａ、より好ましくは２０〜１８０ｋＰａ）とすることができる。更に、スクリーンマスクと印刷面との間のギャップは０．５〜３ｍｍ（好ましくは０．８〜２．５ｍｍ、より好ましくは１．０〜２ｍｍ）とすることができる。また、印刷スピードは２０〜２００ｍｍ／秒（好ましくは３０〜２００ｍｍ／秒、より好ましくは４０〜２００ｍｍ／秒）とすることができる。これらの各印刷条件は各々組合せとすることができる。
また、この印刷においては、剥離可能なシートに本発明の導体用ペーストを一度印刷して得られた未焼成導体部を有する転写シートを用い、この転写シートをセラミックグリーンシートの表面に転写印刷して未焼成導体部を形成してもよい。
The “printing” is not particularly limited as long as the unfired conductor portion can be formed on the surface of the ceramic green sheet, and the printing conditions are not particularly limited. In other words, various screen printers can be used as the printer. The printing pressure can be 10 to 300 kPa (preferably 20 to 250 kPa, more preferably 20 to 180 kPa). Furthermore, the gap between the screen mask and the printing surface can be 0.5 to 3 mm (preferably 0.8 to 2.5 mm, more preferably 1.0 to 2 mm). The printing speed can be 20 to 200 mm / second (preferably 30 to 200 mm / second, more preferably 40 to 200 mm / second). Each of these printing conditions can be combined.
In this printing, a transfer sheet having an unfired conductor portion obtained by once printing the conductor paste of the present invention on a peelable sheet is used, and the transfer sheet is transferred and printed on the surface of the ceramic green sheet. An unfired conductor portion may be formed.
上記「焼成工程」は、未焼成導体部を備えるセラミックグリーンシートを非酸化性雰囲気において焼成する工程である。
上記「非酸化性雰囲気」は、酸素分圧が小さい雰囲気であり、通常、酸素分圧が１０Ｐａ以下（好ましくは０．１Ｐａ以下、通常０．０００１Ｐａ以上）の雰囲気である。また、非酸化性雰囲気を構成する気体は特に限定されないが、例えば、窒素及びアルゴン等の希ガスなどの不活性ガスが挙げられる。これらのなかでは窒素が好ましい。また、これらの不活性ガスは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。更に、この非酸化性雰囲気には、還元性ガスを含有されてもよく、含有しなくてもよい。還元性ガスとしては、水素ガス及び一酸化炭素ガス等が挙げられる。これらのなかでは水素ガスが好ましい。これらの還元性ガスは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
更に、この非酸化性雰囲気は、湿潤雰囲気であってもよく、非湿潤雰囲気であってもよい。湿潤雰囲気とは、露点管理がされた雰囲気であり、通常、露点が９０℃以下（好ましくは８０℃以下、通常３０℃以上）に保たれている雰囲気である。
これらの非酸化性雰囲気のなかでは、窒素雰囲気又は湿潤窒素雰囲気が好ましい。これらの雰囲気を用いることにより、導体用ペーストに含有される金属成分の酸化を防止できる。
The “firing step” is a step of firing a ceramic green sheet having an unfired conductor portion in a non-oxidizing atmosphere.
The “non-oxidizing atmosphere” is an atmosphere having a low oxygen partial pressure, and is usually an atmosphere having an oxygen partial pressure of 10 Pa or less (preferably 0.1 Pa or less, usually 0.0001 Pa or more). Moreover, although the gas which comprises a non-oxidizing atmosphere is not specifically limited, For example, inert gas, such as noble gases, such as nitrogen and argon, is mentioned. Of these, nitrogen is preferred. Moreover, these inert gases may use only 1 type and may use 2 or more types together. Furthermore, this non-oxidizing atmosphere may or may not contain a reducing gas. Examples of the reducing gas include hydrogen gas and carbon monoxide gas. Of these, hydrogen gas is preferred. These reducing gases may use only 1 type and may use 2 or more types together.
Further, the non-oxidizing atmosphere may be a wet atmosphere or a non-wet atmosphere. The wet atmosphere is an atmosphere in which the dew point is controlled, and is usually an atmosphere in which the dew point is kept at 90 ° C. or lower (preferably 80 ° C. or lower, usually 30 ° C. or higher).
Among these non-oxidizing atmospheres, a nitrogen atmosphere or a wet nitrogen atmosphere is preferable. By using these atmospheres, oxidation of the metal component contained in the conductor paste can be prevented.
焼成工程において、上記非酸化性雰囲気を用いること以外の焼成条件は、特に限定されないが、焼成温度は１０５０℃以下である。この焼成温度は１０５０℃以下（低温焼成磁器を焼成する温度）であれば特に限定されないが、８５０〜１０５０℃（より好ましくは９００〜１０５０℃、特に好ましくは９２５〜１０００℃）であることが好ましい。この温度範囲であれば、低温焼成磁器を十分に緻密化でき、未焼成導体部中の金属粉末の異常粒成長及び溶融を防止でき、目的とする形状で微細配線を形成できる。
また、焼成温度時間（焼成温度を保持する時間）は特に限定されないが、通常、０．１時間以上（好ましくは０．５時間以上、通常５時間以下）である。
In the firing step, firing conditions other than using the non-oxidizing atmosphere are not particularly limited, but the firing temperature is 1050 ° C. or lower. The firing temperature is not particularly limited as long as it is 1050 ° C. or less (temperature for firing a low-temperature fired ceramic), but it is preferably 850 to 1050 ° C. (more preferably 900 to 1050 ° C., particularly preferably 925 to 1000 ° C.). . Within this temperature range, the low-temperature fired porcelain can be sufficiently densified, abnormal grain growth and melting of the metal powder in the unfired conductor portion can be prevented, and fine wiring can be formed in a desired shape.
The firing temperature time (time for maintaining the firing temperature) is not particularly limited, but is usually 0.1 hour or longer (preferably 0.5 hour or longer, usually 5 hours or shorter).
本製造方法では、未焼成導体部形成工程及び焼成工程以外にも他の工程を備えることができる。他の工程としては、予備焼成工程、積層工程、スルーホール孔設工程、及び、切断工程等が挙げられる。 In this manufacturing method, in addition to the unfired conductor portion forming step and the firing step, other steps can be provided. Examples of other processes include a preliminary firing process, a lamination process, a through hole drilling process, and a cutting process.
他の工程のうち、上記予備焼成工程は、セラミックグリーンシート及び導体用ペースト等に含まれる有機成分を加熱除去する工程である。この予備焼成工程は、上記焼成工程の前に行う工程である。但し、予備焼成工程と焼成工程は連続して行ってもよく、連続することなく行ってもよい。
予備焼成工程における焼成条件は特に限定されないが、通常、焼成雰囲気は、非酸化性雰囲気であり且つ湿潤雰囲気である。非酸化性雰囲気及び湿潤雰囲気については、上記焼成工程における各々をそのまま適用できる。これらの雰囲気のなかでは、湿潤窒素雰囲気が好ましい。
Among the other steps, the pre-baking step is a step in which organic components contained in the ceramic green sheet and the conductor paste are removed by heating. This pre-baking process is a process performed before the said baking process. However, the preliminary firing step and the firing step may be performed continuously or may be performed without being continued.
The firing conditions in the preliminary firing step are not particularly limited, but usually the firing atmosphere is a non-oxidizing atmosphere and a wet atmosphere. As for the non-oxidizing atmosphere and the humid atmosphere, each of the above firing steps can be applied as it is. Among these atmospheres, a wet nitrogen atmosphere is preferable.
予備焼成工程における焼成温度も特に限定されないが、通常、焼成温度よりも１００℃以上低く、且つ、６００〜９００℃（より好ましくは７００〜８７５℃）の範囲である。この範囲であれば、有機成分の除去を十分に行うことができ、低温焼成磁器となる未焼成成分を繊密化させることがない。また、未焼成導体部の焼結が始まり、配線基板にうねり等を生じることも防止できる。
更に、予備焼成工程における焼成温度時間（焼成温度を保持する時間）は特に限定されないが、通常、０．５時間以上（好ましくは１時間以上、通常２４時間以下）である。
Although the firing temperature in the preliminary firing step is not particularly limited, it is usually lower than the firing temperature by 100 ° C. or more and in the range of 600 to 900 ° C. (more preferably 700 to 875 ° C.). Within this range, the organic component can be sufficiently removed, and the unfired component that becomes the low-temperature fired porcelain is not densified. Further, it is possible to prevent the unsintered conductor portion from being sintered and causing the wiring substrate to swell.
Further, the firing temperature time in the preliminary firing step (time for maintaining the firing temperature) is not particularly limited, but is usually 0.5 hours or longer (preferably 1 hour or longer, usually 24 hours or shorter).
上記積層工程は、セラミックグリーンシート等を積層する工程である。この積層において積層するセラミックグリーンシートは、未焼成導体部が形成されたセラミックグリーンシートを少なくとも含むが、未焼成導体部を備えないセラミックグリーンシートが含まれてもよいものである。
この積層工程における積層条件は特に限定されず、加圧の有無及び加熱の有無は問わないが、加圧することが好ましく、更には、加圧に加えて加熱することが好ましい。加圧する際の圧力は特に限定されないが、２００ＭＰａ以下（好ましくは１５０ＭＰａ以下、より好ましくは１００ＭＰａ以下）とすることができる。更に、加熱する際の温度は特に限定されないが、３０〜１００℃（好ましくは３０〜９０℃、より好ましくは３０〜８０℃）とすることができる。更に、加圧及び／又は加熱を行う際の各々の時間は特に限定されないが３００秒以下（好ましくは２５０秒以下、より好ましくは２００秒以下）とすることができる。
尚、積層を行う際には、通常、積層面に溶剤を塗布して行う。また、位置決め等の目的で仮接着を行うこともできる。この際に加圧を行う場合の圧力は、通常、５０ＭＰａ以下であり、また、加熱を行う場合の温度は１００℃以下であり、加圧及び／又は加熱を行う場合の時間は９０秒以下である。
The laminating step is a step of laminating ceramic green sheets and the like. The ceramic green sheets to be laminated in this lamination include at least a ceramic green sheet on which an unfired conductor portion is formed, but may include a ceramic green sheet that does not have an unfired conductor portion.
The lamination conditions in this lamination process are not particularly limited, and there is no limitation on the presence or absence of pressurization and the presence or absence of heating. The pressure at the time of pressurization is not particularly limited, but can be 200 MPa or less (preferably 150 MPa or less, more preferably 100 MPa or less). Furthermore, although the temperature at the time of heating is not specifically limited, It can be 30-100 degreeC (preferably 30-90 degreeC, More preferably, it is 30-80 degreeC). Furthermore, each time at the time of pressurization and / or heating is not particularly limited, but can be 300 seconds or less (preferably 250 seconds or less, more preferably 200 seconds or less).
In addition, when laminating | stacking, a solvent is normally apply | coated to a lamination surface. Moreover, temporary adhesion can also be performed for the purpose of positioning or the like. In this case, the pressure when performing pressurization is usually 50 MPa or less, the temperature when performing heating is 100 ° C. or less, and the time when performing pressurization and / or heating is 90 seconds or less. is there.
上記スルーホール孔設工程は、低温焼成磁器により隔てられた導体層同士を電気的に接続するためのスルーホール等を有する配線基板を得る場合には、セラミックグリーンシートにスルーホールを孔設する工程である。このスルーホールには、未焼成導体部形成工程等において、導体用ペーストを充填することでスルーホール導体を得ることができる。尚、前述のように、導体部とはこのようなスルーホール導体等を含む意味である。即ち、各導体層と、各導体層同士を接続するスルーホール導体とは、配線基板内においては一体の導体部として振る舞うものである。
上記切断工程とは、ブレークライン入れやパネルサイズの切り揃えを行う工程である。
The through hole forming step is a step of forming a through hole in a ceramic green sheet when obtaining a wiring board having a through hole for electrically connecting conductor layers separated by a low-temperature fired ceramic. It is. A through-hole conductor can be obtained by filling the through-hole with a conductor paste in an unfired conductor portion forming step or the like. As described above, the conductor portion includes such a through-hole conductor. That is, each conductor layer and the through-hole conductor connecting each conductor layer behave as an integral conductor in the wiring board.
The cutting step is a step of placing a break line and aligning the panel size.
本発明の配線基板は、低温焼成磁器製基部と、本発明の導体用ぺーストからなる未焼成導体部が焼成されてなる導体部と、を備え、且つ、該低温焼成磁器製基部と該導体部とは同時焼成されていることを特徴とする。 The wiring board of the present invention comprises a base made of low-temperature fired porcelain and a conductor formed by firing an unfired conductor made of the paste for conductor of the present invention, and the base made of low-temperature fired porcelain and the conductor The part is characterized by being co-fired.
上記「導体用ペースト」は、前記第１発明の導体用ペーストをそのまま適用できる。
上記「低温焼成磁器製基部」、上記「未焼成導体部」、上記「焼成」、及び、上記「導体部」は、各々前記本製造方法における各々をそのまま適用できる。
上記「同時焼成されている」とは、低温焼成磁器製基部と導体部とが一体的に同時焼成されていることを意味する。
As the “conductor paste”, the conductor paste of the first invention can be applied as it is.
Each of the “low temperature fired porcelain base”, the “unfired conductor”, the “fired”, and the “conductor” can be applied as it is in the production method.
The term “co-fired” means that the base made of low-temperature fired porcelain and the conductor are co-fired integrally.
本発明の導体用ペーストにおいて繰り返し印刷性が改善される理由は定かではないが、以下のように考えられる。即ち、印刷性に優れるアクリル系樹脂は溶剤成分への溶解性が一般に低く、アクリル系樹脂が溶け残り易かったり、相分離しやすかったりする。この溶け残りはスクリーンマスクの目詰まりを引き起こし、また、相分離は導体用ペーストを不安定とするので、スクリーンマスクの裏面にペーストが回り込み、ニジミを生じる原因となるものと考えられる。しかし、この溶解性が低いことのみに着眼して溶剤選択を行うと、スクリーンマスクに対する浸食性が高い溶剤成分を選択してしまうこととなる。このため、スクリーンマスクが浸食されて、繰り返し印刷性が低下する結果となる。 The reason why the repeated printability is improved in the conductor paste of the present invention is not clear, but is considered as follows. That is, an acrylic resin excellent in printability generally has low solubility in a solvent component, and the acrylic resin is likely to remain undissolved or phase-separated easily. This undissolved residue causes clogging of the screen mask, and phase separation makes the conductive paste unstable, so it is considered that the paste wraps around the back surface of the screen mask and causes blurring. However, if the solvent is selected only by focusing on the low solubility, a solvent component having high erosion with respect to the screen mask is selected. For this reason, the screen mask is eroded, resulting in repeated printability deterioration.
本発明で用いる溶剤成分は、適当なオキシアルキレン構造を有する芳香族化合物、及びアルキルフタリルアルキルグリコレート、を含有する。これらの化合物は、アクリル系樹脂に対する溶解性を十分に有して溶け残りや相分離を生じない。更に、スクリーンマスクに対する浸食性が低い。このため、版詰まりやニジミ等を生じず繰り返し印刷ができ、更に、微細な配線のパターニングをも行うことができるものと考えられる。また、これらの溶剤成分はその混合比によって揮発性を適度に調整できるために、長期にわたってペーストを安定に保持でき、また、印刷を安定して行うことができる。
更に、バインダに用いられるアクリル系樹脂はヒドロキシル基を有するため、金属と相互作用してペーストが増粘する。しかし、上記所定の溶剤成分は、分子内にヒドロキシル基か又は複数のエステル結合を有するため、この溶剤成分と金属とも相互作用するものと考えられる。このため、アクリル系樹脂と金属との間の相互作用が低減されて、粘度が抑制されてペースト性状に優れ、微細な配線のパターニングに対応できるものと考えられる。
The solvent component used in the present invention contains an aromatic compound having an appropriate oxyalkylene structure and an alkylphthalylalkyl glycolate . These compounds have sufficient solubility in acrylic resins and do not cause undissolved or phase separation. Furthermore, the erodibility to the screen mask is low. For this reason, it is considered that printing can be repeated without causing plate clogging or blurring, and further, fine wiring patterning can be performed. Moreover, since these solvent components can moderately adjust volatility by the mixing ratio, they can hold | maintain a paste stably over a long period of time, and can perform printing stably.
Furthermore, since the acrylic resin used for the binder has a hydroxyl group, the paste interacts with the metal to thicken the paste. However, since the predetermined solvent component has a hydroxyl group or a plurality of ester bonds in the molecule, it is considered that the solvent component and metal also interact. For this reason, it is considered that the interaction between the acrylic resin and the metal is reduced, the viscosity is suppressed, the paste property is excellent, and the patterning of fine wiring can be supported.
（１）セラミックグリーンシートの作製
下記組成からなるガラス粉末（５０質量部）とアルミナフィラー（５０質量部）との混合粉末（粒径２．５μｍ）１００質量部に対して、アクリル系樹脂系バインダ（大日本インキ化学工業株式会社製、品名「ＮＣＢ−７３２」）固形分１４質量部、可塑剤（フタル酸ジ−２−エチルヘキシル）６質量部、トルエン・イソプロピルアルコール混合溶媒（適量）を加えてスラリーを調製し、ドクターブレード法により厚さ２５０μｍの低温焼成用グリーンシートを得た。
ガラス粉末組成
ＳｉＯ２ ７２．０（ｍｏｌ％）
Ｂ２Ｏ３ １８．０（ｍｏｌ％）
Ａｌ２Ｏ３ ４．５（ｍｏｌ％）
ＣａＯ ５．５（ｍｏｌ％）
(1) Production of ceramic green sheet Acrylic resin binder for 100 parts by mass of mixed powder (particle size 2.5 μm) of glass powder (50 parts by mass) and alumina filler (50 parts by mass) having the following composition. (Dai Nippon Ink Chemical Co., Ltd., product name “NCB-732”) 14 parts by mass of solid content, 6 parts by mass of plasticizer (di-2-ethylhexyl phthalate), toluene / isopropyl alcohol mixed solvent (appropriate amount) A slurry was prepared, and a green sheet for low-temperature firing having a thickness of 250 μm was obtained by a doctor blade method.
Glass powder composition SiO 2 72.0 (mol%)
B 2 O 3 18.0 (mol%)
Al 2 O 3 4.5 (mol%)
CaO 5.5 (mol%)
（２）導体用ペーストの調製
平均粒径３μｍの銅粉末１００質量部と、この銅粉末に対して２５質量部となる表１の組成のビヒクルと、１質量部のＳｉＯ２粉末と、１質量部のＴｉＯ２粉末と、１質量部のＦｅ２Ｏ３粉末と、を３本ロールミルで混合して実験例１〜１０（実験例５、６、１０は実施例であり、実験例１−４、７−９は参考例である）及び比較例１〜８の各導体用ペーストを得た。
但し、表１中の各成分は、以下の通りである。
〈樹脂〉
アクリル系樹脂：印刷ペースト用アクリル系樹脂微粉末、三菱レイヨン株式会社製、品名「ＭＢ−３０８８」
〈溶剤１〉
ＥＰｈ ：２−フェノキシエタノール
ＰＰｈ ：１−フェノキシ−２−プロパノール
ＥＢｚ ：２−（ベンジルオキシ）エタノール
ＢＣＡ ：ブチルカルビトールアセテート
ＢＣ ：ブチルカルビトール
ＢｚＡ ：酢酸ベンジル
ＢｚＡｌ ：ベンジルアルコール
Ｋｒｓ ：クレゾール
〈溶剤２〉
ＤＢＰ ：フタル酸ジブチル
ＤＥＰ ：フタル酸ジエチル
ＥＰＥＧ ：エチルフタリルエチルグリコレート
ＭＰＥＧ ：メチルフタリルエチルグリコレート
(2) Preparation of paste for conductor 100 parts by mass of copper powder having an average particle size of 3 μm, a vehicle having the composition of Table 1 that is 25 parts by mass with respect to this copper powder, 1 part by mass of SiO 2 powder, and 1 mass and TiO 2 powder parts, 1 part by weight of Fe 2 O 3 powder, were mixed on a three-roll mill experiment examples 1-10 (experiment 5, 6 and 10 are examples, experimental examples 1 Nos. 4 and 7-9 are reference examples) and Comparative Examples 1 to 8 were obtained as conductor pastes.
However, each component in Table 1 is as follows.
<resin>
Acrylic resin: Acrylic resin fine powder for printing paste, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., product name “MB-3088”
<Solvent 1>
EPh: 2-phenoxyethanol PPh: 1-phenoxy-2-propanol EBz: 2- (benzyloxy) ethanol BCA: butyl carbitol acetate BC: butyl carbitol BzA: benzyl acetate BzAl: benzyl alcohol Krs: cresol <solvent 2>
DBP: Dibutyl phthalate DEP: Diethyl phthalate EPEG: Ethyl phthalyl ethyl glycolate MPEG: Methyl phthalyl ethyl glycolate
（３）印刷性評価
上記（１）で得られたセラミックグリーンシートの一面に、ライン幅／ライン間幅（Ｌ／Ｓ）＝３０μｍ／３０μｍ、５０μｍ／５０μｍ、７０μｍ／７０μｍの各々のパターンを形成するための各スクリーンマスクを用い、上記（２）で調製した各導体用ペーストを印刷した。印刷においては、印圧を２０ｋＰａ、スクリーンマスクと印刷面との間のギャップを１．５ｍｍ、印刷スピードを８０ｍｍ／秒として、１０回繰り返し印刷を行い、１０回目に印刷された配線パターンの印刷状態を２０倍の拡大鏡で拡大して観察した。その結果を下記基準に従って評価し、この評価を表１に併記した。
「○」：エッジ形状の良好な印刷ができる導体用ペースト。
「△」：にじみ又はカスレがあるものの、ショート不良及びオープン不良には至らない導体用ペースト。
「×」：にじみ又はカスレにより、ショート不良及びオープン不良を生じる導体用ペースト。
(3) Printability evaluation Each pattern of line width / inter-line width (L / S) = 30 μm / 30 μm, 50 μm / 50 μm, and 70 μm / 70 μm is formed on one surface of the ceramic green sheet obtained in (1) above. Each conductor paste prepared in the above (2) was printed using each screen mask. In printing, the printing state of the wiring pattern printed at the 10th time is performed 10 times with a printing pressure of 20 kPa, a gap between the screen mask and the printing surface of 1.5 mm, and a printing speed of 80 mm / second. Was observed with a 20 × magnifier. The results were evaluated according to the following criteria, and this evaluation is also shown in Table 1.
“◯”: Conductor paste capable of printing with good edge shape.
“Δ”: A paste for conductors that has blurring or blurring but does not cause short circuit or open defects.
“X”: A paste for a conductor that causes short-circuit failure and open failure due to bleeding or blurring.
表１の結果より、比較例１〜１０で用いた溶剤成分はいずれも、本発明の範囲外である。
比較例１は、導体用ペーストにおいて多用されるブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）を用いたものであるが、ペーストの増粘が著しく、Ｌ／Ｓ＝７０／７０においてもカスレを生じた。
また、比較例２は、分子内にヒドロキシル基も複数のエステル結合をも有さないブチルカルビトール（ＢＣ）を用いたものであるが、アクリル系樹脂に対する溶解性が悪く均質なビヒクルを得ることができなかった。このため、繰返し印刷中にスクリーンマスク裏側へのペーストの回り込みが多く、ニジミを生じた。
From the results in Table 1, any of the solvent components used in Comparative Examples 1 to 10 are outside the scope of the present invention .
In Comparative Example 1, butyl carbitol acetate (BCA) frequently used in a conductor paste was used, but the paste was remarkably thickened, and slickness was generated even at L / S = 70/70.
Comparative Example 2 uses butyl carbitol (BC), which has neither a hydroxyl group nor a plurality of ester bonds in the molecule, but has a poor solubility in acrylic resins and provides a homogeneous vehicle. I could not. For this reason, many pastes wrap around the back side of the screen mask during repeated printing, resulting in blurring.
更に、比較例３は、分子内にベンジルオキシ基を有するが、ヒドロキシル基及ぶ複数のエステル結合を有さないもの酢酸ベンジル（ＢｚＡ）を含有するものである。この比較例３の導体用ペーストは、Ｌ／Ｓ＝７０／７０の繰り返し印刷は行うことができたものの、Ｌ／Ｓ＝５０／５０以下ではスクリーンマスクヘの目詰まりが多く、カスレを生じた。
また、ベンジルアルコール（ＢｚＡｌ）、クレゾール（Ｋｒｓ）のいずれを含有する比較例４及び６では、Ｌ／Ｓ＝７０／７０でもにじみが発生してしまい、それ以上の繰り返し印刷を行うことが困難であることが分かる。更に、１−フェノキシ−２−プロパノール（ＰＰｈ）を単独で含有する比較例５では、Ｌ／Ｓ＝５０／５０でにじみが発生してしまい、それ以上の繰り返し印刷を行うことが困難であることが分かる。
更に、溶剤成分１としてブチルカルビトールを用い、溶剤成分２としてフタル酸類残基を有する芳香族ジエステル化合物であるフタル酸ジブチル（ＤＢＰ）又はフタル酸ジエチル（ＤＥＰ）を用いた場合には、Ｌ／Ｓ＝３０／３０〜７０／７０のいずれの配線をも繰り返し印刷できないことが分かる。
Further, Comparative Example 3 contains benzyl acetate (BzA) having a benzyloxy group in the molecule but not having a plurality of ester bonds extending to the hydroxyl group. Although the conductor paste of Comparative Example 3 was able to be repeatedly printed at L / S = 70/70, when L / S = 50/50 or less, the screen mask was clogged frequently, resulting in blurring. .
In Comparative Examples 4 and 6 containing either benzyl alcohol (BzAl) or cresol (Krs), bleeding occurs even at L / S = 70/70, and it is difficult to perform repeated printing beyond that. I understand that there is. Furthermore, in Comparative Example 5 containing 1-phenoxy-2-propanol (PPh) alone, blurring occurs at L / S = 50/50, and it is difficult to perform further repeated printing. I understand.
Further, when butyl carbitol is used as the
これに対して、実験例１は、前記一般式（１）で表される２−フェノキシエタノール（ＥＰｈ）のみを溶剤成分として含有し、実験例２は、前記一般式（２）で表される２−（ベンジルオキシ）エタノール（ＥＢｚ）のみを溶剤成分として含有し、実験例９は、これらの両方を含有する。このためＬ／Ｓ＝３０／３０で版詰まりによるカスレを生じ、オープン不良を生じたものの、Ｌ／Ｓ＝５０／５０までの微細配線は確実に繰り返し形成できることが分かる。
更に、実験例３及び４は、２つのエステル結合を有するフタル酸ジブチル（ＤＢＰ）又はフタル酸ジエチル（ＤＥＰ）を併せて含有する。このため無添加の実験例１及び２に比べて更にＬ／Ｓ＝３０／３０のカスレは少なく、少なくとも１０回までの繰り返し印刷は可能であることが分かる。更に、Ｌ／Ｓ＝５０／５０までの微細配線は確実に繰り返し形成できることが分かる。
In contrast, experimental example 1 is represented by 2-phenoxyethanol only (EPh) by the general formula (1) contains a solvent component, Experiment Example 2 is represented by the general formula (2) that 2- only (benzyloxy) ethanol (EBZ) contains a solvent component, experiment example 9, containing these both. For this reason, it is found that the fine wiring up to L / S = 50/50 can be surely formed repeatedly although the scraping due to the plate clogging occurs at L / S = 30/30 and the open defect occurs.
Furthermore, experimental examples 3 and 4 contain together dibutyl phthalate (DBP) or diethyl phthalate having two ester bonds (DEP). Therefore further blurring of L / S = 30/30 as compared to the experimental examples 1 and 2 without additives is less, it is understood that the possible repeated printing up to at least 10 times. Further, it can be seen that fine wiring up to L / S = 50/50 can be reliably and repeatedly formed.
また特に、実験例５及び６は、３つのエステル結合を有するエチルフタリルエチルグリコレート（ＥＰＥＧ）又はメチルフタリルエチルグリコレート（ＭＰＥＧ）を含有し、実験例１０はこれらの両方を含有する。このためＬ／Ｓ＝３０／３０までの微細配線を確実に繰り返し形成でき、極めて優れた性能を発揮することが分かる。
更に、実験例７及び８は、溶剤成分１としてブチルカルビトールを用い、溶剤成分２としてエチルフタリルエチルグリコレート（ＥＰＥＧ）又はメチルフタリルエチルグリコレート（ＭＰＥＧ）を用いた導体用ペーストである。これらの導体用ペーストでは、比較例７及び８では、Ｌ／Ｓ＝３０／３０〜７０／７０のいずれの配線をも繰り返し印刷できないのに対して、Ｌ／Ｓ＝３０／３０〜５０／５０までは良好に繰り返し印刷できることが分かる。即ち、溶剤成分２としてＥＰＥＧ又はＭＰＥＧを用いただけでも飛躍的に印刷性能が向上されることが分かる。
In particular, Experiment Examples 5 and 6, containing both contain ethyl phthalyl ethyl glycolate (EPEG) or methyl phthalyl ethyl glycolate (MPEG), experimental examples 10 thereof having three ester bonds To do. For this reason, it can be seen that fine wiring up to L / S = 30/30 can be reliably and repeatedly formed, and extremely excellent performance is exhibited.
Furthermore, experimental examples 7 and 8, using butyl carbitol as a
（４）配線基板の製造
上記（１）で得られたセラミックグリーンシートの所定位置にスルーホールを孔設した。その後、このセラミックグリーンシートの一面側から上記（２）で調製した実験例６の導体用ペーストを用いてＬ／Ｓ＝３０／３０の微細配線を有し、スルーホール内に導体用ペーストが充填された配線パターンを印刷形成した。同様なセラミックグリーンシートを３枚作成した。その後、各配線パターンが各セラミックグリーンシートの配線パターン印刷面とは反対の面と対向するように、各々を積層して未焼成積層体を作製した。
(4) Production of wiring board Through holes were formed at predetermined positions of the ceramic green sheet obtained in (1) above. Thereafter, a fine wiring L / S = 30/30 from one surface side of the ceramic green sheet using a conductive paste of experimental example 6 were prepared in the above (2), the conductor paste into the through-hole The filled wiring pattern was printed and formed. Three similar ceramic green sheets were prepared. Then, each was laminated | stacked so that each wiring pattern might oppose the surface opposite to the wiring pattern printing surface of each ceramic green sheet, and the unbaking laminated body was produced.
得られた未焼成積層体を、窒素分圧が１００００Ｐａであり、酸素分圧が１Ｐａ以下であり、露点が８０℃に保持された湿潤窒素雰囲気において、８００℃で予備焼成を行い有機成分の脱脂を行った。その後、雰囲気を置換して、窒素が１００ＭＰａであり、酸素分圧が１Ｐａ以下である窒素雰囲気において、１０００℃で１時間焼成し、低温焼成磁器製基部（11）と、その内部及び表面に銅からなる導体部（12）を有する多層化された配線基板（1）を得た。
得られた配線基板はＬ／Ｓ＝３０／３０μｍの微細配線回路を有し、残炭が少ないために優れた耐電圧性（耐電圧値１０ｋＶ）を示した。
Degreasing organic components by pre-baking the obtained unfired laminate at 800 ° C. in a wet nitrogen atmosphere with a nitrogen partial pressure of 10,000 Pa, an oxygen partial pressure of 1 Pa or less, and a dew point maintained at 80 ° C. Went. Thereafter, the atmosphere was replaced, and the substrate was baked at 1000 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere where nitrogen was 100 MPa and the oxygen partial pressure was 1 Pa or less. A multilayered wiring board (1) having a conductor part (12) made of was obtained.
The obtained wiring board had a fine wiring circuit of L / S = 30/30 μm, and exhibited excellent voltage resistance (withstand voltage value 10 kV) due to a small amount of residual carbon.
尚、本発明においては、上記の具体的実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。また、本発明には含まれないが、前記一般式１で示されるオキシアルキレン基含有芳香族化合物では、各化合物中のベンゼン環を構成する炭素原子（既に置換基を有する炭素原子を除く）の一部が炭素数１又は２の炭化水素基（即ち、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５）で置換された化合物を用いることもできる。
In addition, in this invention, it can restrict to what is shown to said specific Example, It can be set as the Example variously changed within the range of this invention according to the objective and the use. Further, although not included in the present invention, in the oxyalkylene group-containing aromatic compound represented by the
本発明の導体用ペーストは、電子部品分野において広く用いられる。低温での焼成を要するあらゆる電子部品の導体部を形成するための導体用ペーストとして用いられ、特に各種低温焼成磁器を用いる配線基板（パッケージ等を含む）の導体部の形成に好適である。
本発明の配線基板は、電子部品分野において広く用いられる。特に、各種配線基板（マザーボード等の通常の配線基板、フリップチップ用配線基板、ＣＳＰ用配線基板、ＭＣＰ用配線基板など）、各種パッケージ（半導体素子、水晶素子などの各種電子部品を封入できる配線基板など）、各種モジュール（アンテナスイッチ、ミキサー、ＰＬＬ、ＭＣＭ等の各種モジュールに用いられる配線基板など）として用いることができる。
本発明の配線基板の製造方法は、上記各種配線基板の製造に広く用いられる。
The conductor paste of the present invention is widely used in the field of electronic components. It is used as a conductor paste for forming a conductor portion of any electronic component that requires firing at a low temperature, and is particularly suitable for forming a conductor portion of a wiring board (including a package or the like) using various low-temperature firing ceramics.
The wiring board of the present invention is widely used in the field of electronic components. In particular, various wiring boards (normal wiring boards such as motherboards, flip-chip wiring boards, CSP wiring boards, MCP wiring boards, etc.), various packages (semiconductor elements, crystal elements, etc.) Etc.) and various modules (wiring boards used in various modules such as antenna switches, mixers, PLLs, MCMs, etc.).
The method for manufacturing a wiring board of the present invention is widely used for manufacturing the various wiring boards.
１；配線基板、１１；低温焼成磁器製基部、１２；導体部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
ヒドロキシル基を有するアクリル系樹脂と、
溶剤としての下記一般式１で表されるオキシアルキレン基含有芳香族化合物及びアルキルフタリルアルキルグリコレートと、を含有する導体用ペーストであって、
下記一般式１で表されるオキシアルキレン基含有芳香族化合物の含有量は、上記アクリル系樹脂と、下記一般式１で表されるオキシアルキレン基含有芳香族化合物との合計を１００質量％とした場合に６５〜９８質量％であり、
上記アルキルフタリルアルキルグリコレートの含有量は、上記アクリル系樹脂と下記一般式１で表されるオキシアルキレン基含有芳香族化合物と上記アルキルフタリルアルキルグリコレートとの合計を１００質量％とした場合に２〜５０質量％であり、
上記アクリル系樹脂は、上記アクリル系樹脂と上記溶剤との合計を１００質量％とし、上記アクリル系樹脂が２０質量％である場合の溶液の粘度が２２℃において１０Ｐａ・ｓ以上２００Ｐａ・ｓ以下であり、
光重合開始剤を含まない導体用ペースト。
但し、上記一般式１におけるｎは１又は２である。 Metal powder,
An acrylic resin having a hydroxyl group ;
A paste for a conductor containing , as a solvent, an oxyalkylene group-containing aromatic compound represented by the following general formula 1 and an alkylphthalylalkyl glycolate ,
The content of the oxyalkylene group-containing aromatic compound represented by the following general formula 1 was 100% by mass of the total of the acrylic resin and the oxyalkylene group-containing aromatic compound represented by the following general formula 1. In the case of 65 to 98% by mass,
The content of the alkylphthalylalkyl glycolate is 100% by mass of the total of the acrylic resin, the oxyalkylene group-containing aromatic compound represented by the following general formula 1, and the alkylphthalylalkylglycolate. 2 to 50% by mass,
The acrylic resin has a total viscosity of 100% by mass of the acrylic resin and the solvent, and the viscosity of the solution when the acrylic resin is 20% by mass is 10 Pa · s to 200 Pa · s at 22 ° C. Yes,
A conductor paste that does not contain a photopolymerization initiator.
However, n in the general formula 1 is 1 or 2.
上記低温焼成磁器製基部となるセラミックグリーンシートの表面に、上記請求項１に記載の導体用ペーストを印刷し、上記導体部となる未焼成導体部を形成する未焼成導体部形成工程と、
該未焼成導体部を備える該セラミックグリーンシートを非酸化性雰囲気において焼成する焼成工程と、を備えることを特徴とする配線基板の製造方法。 A method of manufacturing a wiring board comprising: a base made of low-temperature fired porcelain; and a conductor formed inside and / or on the surface of the base made of low-temperature fired porcelain,
On the surface of the ceramic green sheet that becomes the base made of the low-temperature fired porcelain, the conductor paste according to claim 1 is printed, and an unfired conductor part forming step that forms the unfired conductor part that becomes the conductor part;
And a firing step of firing the ceramic green sheet comprising the unfired conductor portion in a non-oxidizing atmosphere.
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