JP5195432B2 - 感光性ガラスペーストおよび多層配線チップ部品 - Google Patents

感光性ガラスペーストおよび多層配線チップ部品 Download PDF

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Description

本願発明は、感光性ガラスペースト、およびそれを用いて形成したガラス層と、ガラス層間に配設された、感光性Ａｇペーストを用いて形成した導体層とを備えた多層配線チップ部品に関する。
硼珪酸ガラスを含む非磁性セラミックを用いたインダクタ部を有するセラミック積層部品を製造するために用いられる非磁性セラミック材料として、ＳｉＯ2を７０〜９０ｗ％、Ｂ2Ｏ3を１０〜３０ｗ％、Ｋ2Ｏを５ｗ％以下の割合で含有する硼珪酸ガラスを配合した非磁性セラミックが知られている（特許文献１参照）。
そして、この非磁性セラミックを用いた場合、インダクタ部の非磁性セラミック層が、フェライト磁性層に比べ誘電率が著しく低いため、自己共振周波数を飛躍的に高くすることが可能で、高周波帯域への対応が容易になり、セラミック積層部品の構造設計の自由度を向上させることができるとされている。
また、感光性材料を用いて製造される積層セラミック回路基板の製造方法として、感光性セラミックペーストと、感光性導電性ペーストとを順次、露光／現像／積層してなる積層セラミック回路基板の製造方法が知られている（特許文献２参照）。
そして、この製造方法によれば、配線密度の高い積層セラミック回路基板を効率よく製造することができるとされている。
ところで、特許文献１において用いることが可能であるとされている、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｋ2Ｏを含むガラス（以下、「Ｓｉ−Ｂ−Ｋ系ガラス」ともいう）は、焼成工程で粘性流動が少なく、例えば、このＳｉ−Ｂ−Ｋ系ガラスを含むガラス層と、Ａｇを導電成分とする導体層が積層された積層体を焼成する工程で、導体成分であるＡｇがガラス層（絶縁層）中に拡散してしまうことにより、層間の絶縁性の低下を引き起こすことを抑制、防止することができる点において好ましい材料である。
しかしながら、Ｓｉ−Ｂ−Ｋ系ガラスは、例えば、ガラスペースト中にフィラーとして配合されるアルミナなどのセラミック骨材に対する濡れ性が悪い（例えば、接触角９０°以上）ため、緻密なガラス層（絶縁体）を得るためには、長時間の焼成処理が必要になる。
そして、焼成時間が長くなると、焼結体（多層配線チップ部品などの焼結積層体）中にボイドの発生や、Ａｇの拡散が生じ、層間の絶縁性が低下するという問題点がある。
また、上記特許文献１および２において開示されているような、Ｓｉ−Ｂ−Ｋ系ガラス以外のガラスをガラス成分として含む従来の感光性ガラスペーストを用いた場合にも、程度の差はあっても同様の問題点があるのが実情である。
特開平１０−８７３４２号公報 特開平８−１８２３６号公報
本願発明は、上記課題を解決するものであり、低温短時間焼成が可能で、焼成工程を経て形成されるガラス層における、ボイドの発生と、Ａｇの拡散を抑制することが可能な感光性ガラスペースト、およびそれを用いて製造される、高特性の多層配線チップ部品を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本願発明（請求項１）の感光性ガラスペーストは、
感光性ガラスペーストが焼成されてなるガラス層と、前記ガラス層間に形成される、感光性Ａｇペーストが焼成されてなる導体層とを備えた多層配線チップ部品を製造するにあたって、前記ガラス層を形成するために用いられる感光性ガラスペーストであって、
主成分ガラス、焼結助剤ガラス、セラミック骨材を含む無機成分と、
感光性有機成分と、
を含有し、
前記焼結助剤ガラスの軟化点が６００℃以上であり、
前記無機成分中の前記焼結助剤ガラスの含有割合が、前記無機成分比率で５〜１０体積％であって、
前記焼結助剤ガラスの８００℃における前記セラミック骨材に対する接触角が４４°以下であり、前記主成分ガラスの８００℃における前記セラミック骨材に対する接触角よりも小さいこと
を特徴としている。
また、請求項２の感光性ガラスペーストは、請求項１の発明の構成において、前記主成分ガラスが７０〜９０重量％のＳｉＯ2と、１５〜２０重量％のＢ2Ｏ3と、１〜５重量％のＫ2Ｏとを含むものであることを特徴としている。
また、請求項３の感光性ガラスペーストは、請求項１または２記載の発明の構成において、前記焼結助剤ガラスが４５〜６０重量％のＳｉＯ2と、１５〜２５重量％のＢ2Ｏ3と、１０〜２０重量％のＣａＯと、５〜１５重量％のＬｉ2Ｏと、０〜１０重量％のＺｎＯとを含むものであることを特徴としている。
また、請求項４の感光性ガラスペーストは、請求項１〜３のいずれかの発明の構成において、
前記セラミック骨材が、アルミナ、マグネシア、スピネル、シリカ、フォルステライト、ステアタイトおよびジルコニアからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、かつ、
前記無機成分中の前記セラミック骨材の含有割合が、無機成分比率で２２．５〜２７．５体積％であること
を特徴としている。
また、請求項５の感光性ガラスペーストは、請求項１〜４の発明の構成において、紫外線吸収剤として有機染料を含有していることを特徴としている。
また、請求項６の感光性ガラスペーストは、請求項１〜５の発明の構成において、光重合開始剤としてリン系化合物を含有していることを特徴としている。
また、請求項７の感光性ガラスペーストは、請求項１〜６の発明の構成において、前記光重合開始材である前記リン系化合物が、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、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、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（２，６−ジクロロベンゾイル）−４−プロピルベンジルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィネイト、（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−ペンチルフォスフィンオキサイド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している。
また、請求項８の多層配線チップ部品は、
請求項１〜７のいずれかに記載の感光性ガラスペーストが焼成されてなるガラス層と、
前記ガラス層間に形成された、前記感光性Ａｇペーストが熱処理されてなる導体層と
を備えていることを特徴としている。
本願発明（請求項１）の感光性ガラスペーストは、主成分ガラスと、焼結助剤ガラスと、セラミック骨材とを含む無機成分と、感光性有機成分とを含有し、焼結助剤ガラスとして、８００℃におけるセラミック骨材との接触角が４４°以下であり、主成分ガラスの８００℃におけるセラミック骨材との接触角よりも小さく、かつ、軟化点が６００℃以上であるものを用いるとともに、無機成分中の焼結助剤ガラスの含有割合が、無機成分比率で５〜１０体積％となるようにしているので、低温短時間焼成が可能で、焼成工程を経て形成されるガラス層における、ボイドの発生と、Ａｇの拡散を抑制することができる。
すなわち、ガラス成分として、主成分ガラスと、主成分ガラスよりもセラミック骨材に対する濡れ性のよい焼結助剤ガラスとを配合したガラス成分を用いているので、例えばＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｋ2Ｏを含む、Ｓｉ−Ｂ−Ｋ系ガラスなどの粘性流動が少ない主成分ガラスの働きにより、Ａｇの拡散を抑制することが可能になるとともに、セラミック骨材に対する濡れ性のよい、例えばＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、ＣａＯ、Ｌｉ2Ｏを含む、Ｓｉ−Ｂ−Ｌｉ−Ｃａ系ガラスなどの焼結助剤ガラスの働きにより、低温短時間焼成が可能になり、長時間焼成に起因するボイド発生とＡｇ拡散を抑制することができる。
なお、ガラス軟化点が６００℃以上の焼結助剤ガラスを用いるようにした場合、通常は５００〜６００℃の範囲で行われる脱バインダー工程で、バインダーをはじめとする有機物質の大部分を効率よく除去することができるので、その後の焼成工程においてガラス成分が軟化した際に残留した炭素の酸化によるボイドの発生を効率よく抑制、防止することができる。
したがって、本願発明の感光性ガラスペーストを用いることにより、ガラス層間に導体層を備えた構造を有する、積層インダクタなどの多層配線チップ部品を製造する場合に、層間絶縁性に優れ、所望の特性を備えた信頼性の高い多層配線チップ部品を効率よく製造することが可能になる。
また、低温短時間焼成が可能であることから、本願発明の感光性ガラスペーストを用いることにより、所定の形状精度、寸法精度を有するビアホールが所定の位置に配設されたガラス層（絶縁層）を確実に形成することができる。
なお、本願発明における「８００℃におけるセラミック骨材との接触角」とは、セラミック骨材と同じ材料（組成や粒径などの条件が同じ材料）を成形し、焼成することにより作製したセラミック基板に対する８００℃における接触角を測定したものであり、このセラミック基板は、本願発明の多層配線チップ部品を構成する構成要素ではなく、焼結助剤ガラスのセラミック骨材に対する濡れ性を規定するために導入された概念である。
また、請求項２の感光性ガラスペーストの場合、主成分ガラスとして用いられている、７０〜９０重量％のＳｉＯ2と、１５〜２０重量％のＢ2Ｏ3と、１〜５重量％のＫ2Ｏとを含むガラスが粘性流動が少ないものであることから、焼成することにより形成されるガラス層へのＡｇの拡散を効率よく抑制することが可能になる。
したがって、本願発明の感光性ガラスペーストを用いることにより絶縁性の高いガラス層（絶縁層）を形成することが可能になる。
また、請求項３の感光性ガラスペーストの場合、焼結助剤ガラスとして用いられている、４５〜６０重量％のＳｉＯ2と、１５〜２５重量％のＢ2Ｏ3と、１０〜２０重量％のＣａＯと、５〜１５重量％のＬｉ2Ｏと、０〜１０重量％のＺｎＯとを含むガラスが、セラミック骨材に対する濡れ性が高いものであることから、低温短時間焼成が可能で、ボイドの発生とＡｇの拡散をより確実に抑制、防止することが可能になり、本願発明を実効あらしめることができる。
また、請求項４の感光性ガラスペーストのように、無機成分中に、セラミック骨材としてアルミナ、マグネシア、スピネル、シリカ、フォルステライト、ステアタイトおよびジルコニアからなる群より選択される少なくとも１種を２２．５〜２７．５体積％の割合で含有させるようにした場合、抗折強度が１６０ＭＰａ以上の強度を有するガラス層を形成することが可能になるとともに、必要な形状保持能力を持たせることが可能になり、形状精度、寸法精度の高い積層構造体（多層配線チップ部品）を得ることが可能になる。
なお、無機成分中のセラミック骨材の含有割合は、無機成分を１００体積％としたとき、２２．５〜２７．５体積％となるような割合であることが好ましい。
これは、セラミック骨材の割合が２２．５体積％を下回ると、ガラス層の抗折強度１６０ＭＰａ以上を達成することができず、強度の面で信頼性が不十分になり、２７．５体積％を上回ると、焼結性が悪化することによる。
また、請求項５の感光性ガラスペーストのように、紫外線吸収剤として有機染料を含有させることにより、例えば、フォトリソグラフィー法により、精度の高いビアホールの形成などを行うことが可能になり、例えば、ビアホールを形成する場合に、形状精度、寸法精度に優れたビアホールを確実に形成して、高性能で信頼性の高い多層配線チップ部品を製造することができるようになる。
また、請求項６の感光性ガラスペーストのように光重合開始剤としてリン系化合物を含有させることにより、例えば、フォトリソグラフィー法によりビアホールを形成するような場合に、感光性有機物の重合を確実に開始させて、形状精度、寸法精度に優れたビアホールを確実に形成することが可能になり、高性能で信頼性の高い多層配線チップ部品を製造することができるようになる。
また、請求項７の感光性ガラスペーストのように、光重合開始剤であるリン系化合物として、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、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、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（２，６−ジクロロベンゾイル）−４−プロピルベンジルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィネイト、（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−ペンチルフォスフィンオキサイドの少なくともいずれかを用いることにより、感光性有機物の重合を確実に開始させることが可能になり、本願発明をさらに実効あらしめることができる。
また、本願発明（請求項８）にかかる多層配線チップ部品は、本願発明の感光性ガラスペーストが焼成されてなるガラス層と、感光性Ａｇペーストが熱処理されてなる導体層とを備えており、本願発明の感光性ガラスペーストが、上述の特性を備えていることから、所定の形状精度、寸法精度を有するビアホールが所定の位置に配設されたガラス層やガラス層間に配設された導体層などを備えた信頼性の高い多層配線チップ部品を提供することが可能になる。
本願発明の一実施例にかかる多層配線チップ部品（積層インダクタ）の外観構成を示す斜視図である。 本願発明の一実施例にかかる多層配線チップ部品（積層インダクタ）の内部構造を示す分解斜視図である。
符号の説明
１ ガラス層（絶縁層）
２ 導体層（内部導体）
３ ビアホール
４ 積層体
５ コイル
５ａ，５ｂ コイルの端部
６ａ，６ｂ 外部電極
７ 方向性マークパターン
本願発明の感光性ガラスペーストにおいては、主成分ガラスとしては、例えば、７０〜９０重量％のＳｉＯ2と、１５〜２０重量％のＢ2Ｏ3と、１〜５重量％のＫ2Ｏを含むガラス（Ｓｉ−Ｂ−Ｋ系ガラス）を用いることが望ましい。このＳｉ−Ｂ−Ｋ系ガラスを主成分ガラスとして用いた場合、粘性流動が少なく、Ａｇ拡散を十分に防止することができる。なお、Ｓｉ−Ｂ−Ｋ系ガラスを用いる場合の、好ましい平均粒径の範囲は０．８〜１．３μｍの範囲である。
また、焼結助剤ガラスとしては、例えば、４５〜６０重量％のＳｉＯ2と、１５〜２５重量％のＢ2Ｏ3と、１０〜２０重量％のＣａＯと、５〜１５重量％のＬｉ2Ｏと、０〜１０重量％のＺｎＯを含むガラスを用いることが、その濡れ性の面から好ましい。なお、この焼結助剤ガラスを用いる場合の好ましい平均粒径の範囲は２．３〜２．７μｍの範囲である。
また、紫外線吸光剤としては、３５０〜４５０ｎｍの波長範囲で高ＵＶ吸光度を有する有機染料が好ましく用いられる。
有機染料は、吸光剤として添加した場合にも焼成時に蒸発するため、焼成後のガラス層に残存しないので吸光剤による絶縁抵抗の低下がなく望ましい。
有機染料としては、高い吸光度を有する種々の染料が使用できるが、特に、アゾ系染料、アミノケトン系染料、キサンテン系染料、キノリン系染料、アントラキノン系染料などが好ましい有機染料として例示される。そして、それらの中でも特にアゾ系染料を用いることが望ましい。
代表的なアゾ系染料としては、スダンブルー（Ｓｕｄａｎ Ｂｌｕｅ、Ｃ22Ｈ18Ｎ2Ｏ2＝３４２．４）、スダンＲ（Ｃ17Ｈ14Ｎ2Ｏ2＝２７８．３１）、スダンII（Ｃ18Ｈ14Ｎ2Ｏ＝２７６．３４）、スダンIII（Ｃ22Ｈ16Ｎ4Ｏ＝３５２．４）、スダンIV（Ｃ24Ｈ20Ｎ4Ｏ＝３８０．４５）、オイルオレンジＳＳ（Ｏｉｌ Ｏｒａｎｇｅ ＳＳ、ＣＨ3Ｃ6Ｈ4Ｎ：ＮＣ10Ｈ6ＯＨ＝２６２．３１）、オイルバイオレット（Ｏｉｌ Ｖｉｏｌｅｔ，Ｃ24Ｈ21Ｎ5＝３７９．４６）、オイルイエローＯＢ（Ｏｉｌ Ｙｅｌｌｏｗ ＯＢ、ＣＨ3Ｃ4Ｈ4Ｎ：ＮＣ10Ｈ4ＮＨ2＝２６１．３３）などが例示されるが、２５０〜５２０ｎｍの波長範囲で高ＵＶ吸光度を有する有機染料が好ましく用いられる。
また、セラミック骨材としては、アルミナ、マグネシア、スピネル、シリカ、フォルステライト、ステアタイトまたはジルコニアなどを用いることが可能であり、これら２種以上を混合して用いることも可能である。
なお、これらのセラミック骨材の中でも、形成されるガラス層（絶縁層）および積層体の強度の点で、特にアルミナをセラミック骨材として用いることが好ましい。
以下に本願発明の実施例を示して、本願発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
［感光性ガラスペーストの作製］
表１に示すように、
(ａ)主成分ガラスとして、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｋ2Ｏを所定の割合で含む、ホウ珪酸ガラス（Ｓｉ−Ｂ−Ｋ系ガラス）（ガラスＡ、８００℃におけるアルミナに対する接触角≧９０°、ガラス軟化点Ｔｓ：７９０℃）を用意した。
(ｂ)また、焼結助剤ガラスとして、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＣａＯ、ＺｎＯを所定の割合で含む、Ｓｉ−Ｂ−Ｌｉ−Ｃａ−Ｚｎ系ホウ珪酸ガラス（ガラスＢ、８００℃におけるアルミナに対する接触角が２６°、ガラス軟化点Ｔｓ：７１８℃）を用意した。
(ｃ)また、焼結助剤ガラスとして、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＣａＯ、ＺｎＯを所定の割合で含む、Ｓｉ−Ｂ−Ｌｉ−Ｃａ−Ｚｎ系ホウ珪酸ガラス（ガラスＣ、８００℃におけるアルミナに対する接触角が４４°、ガラス軟化点Ｔｓ：６０９℃）を用意した。
この(ｂ)および(ｃ)のガラスは本願発明において用いられる焼結助剤ガラスの要件を満たすガラスである。
さらに、比較のため、８００℃におけるアルミナに対する接触角、ガラス軟化点が異なる焼結助剤ガラスとして、以下の(ｄ)および(ｅ)のガラスを用意した。
なお、(ｄ)および(ｅ)のガラスは本願発明において用いられる焼結助剤ガラスの要件を満たさないガラスである。
(ｄ)Ｂｉ2Ｏ3：Ｂ2Ｏ3：Ｌｉ2Ｏ：ＳｉＯ2を所定の割合で含む、Ｂｉ−Ｂ−Ｌｉ−Ｓｉ系ホウ珪酸ガラス（ガラスＤ、８００℃におけるアルミナに対する接触角：１０°、ガラス軟化点Ｔｓ：４２０℃）、
(ｅ)Ｂｉ2Ｏ3：Ｂ2Ｏ3：Ａｌ2Ｏ3：ＳｉＯ2を所定の割合で含む、Ｂｉ−Ｂ−Ａｌ−Ｓｉ系ホウ珪酸ガラス（ガラスＥ、８００℃におけるアルミナに対する接触角：１０°、ガラス軟化点Ｔｓ：４９０℃）、
Figure 0005195432
なお、表１には、この実施例１でセラミック骨材（フィラー）として用いられるアルミナ粉末と同じアルミナ粉末を成形し焼成することにより得られるアルミナ基板に対する、各ガラスの８００℃における接触角と、各ガラスの軟化点を示している。
そして、表１に示す主成分ガラス（ガラスＡ）と焼結助剤ガラス（ガラスＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）とを、表２に示すような割合で配合して、無機成分（主成分ガラス、焼結助剤ガラス、およびセラミック骨材（フィラー）の混合物）を調製した。
Figure 0005195432
なお、表２において、無機成分１〜５は本願発明の範囲内の無機成分であり、無機成分６〜９は、本願発明の範囲外の比較例の無機成分である。
それから、表２の各無機成分と、以下の各成分とを、下記の割合で配合して、感光性ガラスペーストを得た。
(ａ)ポリマー（アクリル酸とアクリル酸メチルの共重合体：２８重量部）
(ｂ)モノマー（ＥＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート：１２重量部）
(ｃ)光重合開始剤１（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重量部）
(ｄ)光重合開始剤２（２，４−ジメチルチオキサントン：０．４重量部）
(ｅ)光重合開始剤３（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：０．６重量部）
(ｆ)溶剤（ペンタメチレングリコール：０．６重量部）
(ｇ)有機染料（オイルイエロー（商品名、オリエント化学工業株式会社製）：１重量部）
(ｈ)添加剤（分散剤、消泡剤：１重量部）
(ｉ)表２に示す無機混合物（５５．４重量部）
［試験用配線回路チップの作製］
次に、上記感光性ガラスペーストを用いて、以下の手順で試験用配線回路チップを作製した。
(１)まず、感光性ガラスペーストをＰＥＴフィルム上にスクリーン印刷し、乾燥した後、全面露光する。これを数回繰り返し、厚み約１５０μｍの、外層となるガラス層を得る。
(２)次に、感光性Ａｇペーストを外層上に１０μｍ程度の膜厚となるようにスクリーン印刷し、乾燥する。
(３)そして、感光性Ａｇペースト層を露光、現像処理して１層目のコイルパターンを形成する。
(４)さらに、形成したコイルパターン上に、感光性ガラスペーストを１５μｍ程度の膜厚となるように全面にスクリーン印刷し、乾燥する。続いて、選択的に露光・現像処理して所定の箇所にビアホールを形成する。
(５)再度、感光性Ａｇペーストを１０μｍ程度の膜厚となるように全面にスクリーン印刷し、乾燥する。
(６)続いて、感光性Ａｇペーストを選択的に露光・現像処理して２層目のコイルパターンを形成する。
(７)さらに、感光性ガラスペーストの全面印刷・乾燥・全面露光を必要回数繰り返し、外層を形成する。
これにより内部に２層の導体層（電極層）が配設され、上下両側に外層が配設されたマザー配線回路板を得る。これを、ダイサーを用いて約１ｍｍ□のチップ形状に分割した後、ＰＥＴフィルムを分離し、脱バインダーを行った後、焼成することにより２層の導体層（電極層）が内部に配設された構造を有する試験用配線回路チップ（試料１〜試料９）を得た。
［評価］
上記の各感光性ガラスペーストを用いて作製した、２層の導体層を含む試験用配線回路チップ（試料１〜９）について、Ａｇ拡散量、焼結性、気孔率を調べた。その結果を表３に示す。
Figure 0005195432
なお、表３において、試料番号に＊を付したものは、本願発明の範囲外の比較例である。
表３においては、Ａｇ拡散量に関し、Ａｇの拡散距離が３０μｍ未満のものを○として評価し、Ａｇの拡散距離が３０μｍ以上であるものを×として評価した。
また、焼結性に関しては、試験用配線回路チップを赤色の染料インクに浸漬し、取り出して洗浄を行った後、試験用配線回路チップの断面研磨を行って、内側にインクの浸透が確認できたものを×として評価し、浸透が確認できないものを○として評価した。
また、気孔率（％）は、走査型レーザー顕微鏡（１ＬＭ２１，レーザーテック株式会社製、倍率５０倍）で観察される視野をパーソナルコンピュータに取り込み、ガラス部の面積と気孔部の面積を明暗２値化して計測した。本願発明では、気孔率を以下に示す式で定義した。
気孔率＝観察ガラス層中の気孔部の面積／観察ガラス層の全面積
なお、この気孔率が１％以上になると不良率が増加することが確認されている。
表３に示すように、表２の無機成分１〜５（本願発明の要件を備えた無機成分）を含む本願発明の実施例にかかる感光性ガラスペーストを用いた試料番号１〜５の試料の場合、Ａｇ拡散量が少なく、十分に焼結したガラス層（絶縁層）を備えた配線回路チップを作製できることが確認された。また、配線回路チップを構成するガラス層（絶縁層）の気孔率も１％未満と小さいことが確認された。
これに対し、表２の無機成分６（無機成分中の焼結助剤ガラス（ガラスＢ）が４体積％と本願発明の範囲を下回る本願発明の範囲外の無機成分）を含む感光性ガラスペーストを用いた、表３の試料番号６の試料の場合、焼結性が不十分になることが確認された。
また、表２の無機成分７（無機成分中の焼結助剤ガラス（ガラスＢ）が１５体積％と本願発明の範囲を超える本願発明の範囲外の無機成分）を含む感光性ガラスペーストを用いた、表３の試料番号７の試料の場合、Ａｇ拡散量が増加することともに、気孔率が増大することが確認された。
上記試料番号６および７の評価結果より、無機成分中の焼結助剤ガラスの量が焼結性、Ａｇ拡散量、気孔率に影響を与えること、および、焼結助剤ガラスの割合が本願発明の範囲を外れると、焼結性、Ａｇ拡散量、気孔率の各特性のいずれもが良好なものを得ることができないことがわかる。
また、表２の無機成分８（焼結助剤ガラスとして、ガラス軟化点が４２０℃のガラスＤを含む本願発明の範囲外の無機成分）を含む感光性ガラスペーストを用いた、表３の試料番号８の試料の場合、ガラスＤのガラス軟化点が６００℃未満（４２０℃）であることから、Ａｇの拡散量が大きくなるとともに、気孔率が増大することが確認された。
また、表２の無機成分９（焼結助剤ガラスとして、ガラス軟化点が４９０℃のガラスＥを含む本願発明の範囲外の無機成分）を含む感光性ガラスペーストを用いた、表３の試料番号９の試料の場合も、ガラスＥのガラス軟化点が６００℃未満（４９０℃）であることから、Ａｇの拡散量が多くなるとともに、気孔率が増大することが確認された。
上記試料番号８および９の評価結果より、焼結助剤ガラスの軟化点が６００℃未満の場合、焼結性は良好であっても、Ａｇ拡散量および気孔率がいずれも増大し、特性の良好なものを得ることができないことがわかる。
なお、気孔率が増大するのは、軟化温度が、焼成工程前の脱バインダー工程における熱処理温度（通常５００〜６００℃）より低い焼結助剤ガラスであるガラスＤ，Ｅを用いた場合、焼結助剤ガラスの軟化が脱バインダー工程で開始することにより、有機成分の残渣や脱脂時にやむを得ず残留してしまう炭素が、軟化したガラス層（絶縁層）中に閉じ込められてしまい、その後の焼成工程で炭素が酸化されて発生するガスによりボイドが発生することのよるものと考えられる。
この実施例２では、本願発明の感光性ガラスペーストを用いて製造した多層配線チップ部品について説明する。
図１は本願発明の一実施例（実施例２）にかかる多層配線チップ部品（積層インダクタ）の外観構成を示す斜視図、図２はその内部構造を示す分解斜視図である。
この実施例２の多層配線チップ部品は、図１および図２に示すように、本願発明の感光性ガラスペーストを用いて形成したガラス層（絶縁層）１を介して、Ａｇを主成分とする導体層（内部導体）２が積層され、ビアホール３（図２参照）を介して導体層（内部導体）２が互いに接続されることにより、積層体４の内部に螺旋状のコイル５が配設された構造を有している。
そして、積層体４の左右両端側には、コイル５の端部５ａ，５ｂと導通するように外部電極６ａ，６ｂ（図１）が配設されており、積層体４の上面には、多層配線チップ部品の方向性を示すための方向性マークパターン７（図１）が配設されている。
この多層配線チップ部品においては、絶縁層であるガラス層１を介して、コイル５を構成する導体層（内部導体）２が配設されているが、ガラス層１が、上述のような、低温短時間焼成が可能で、焼成工程を経て形成されるガラス層における、ボイドの発生と、導体層２を構成するＡｇの拡散を抑制することが可能な本願発明の感光性ガラスペーストを用いて形成されていることから、導電成分であるＡｇの拡散が少なく、絶縁層の焼結性に優れた信頼性の高い多層配線チップ部品を提供することができる。
次に、この多層配線チップ部品を、本願発明の感光性ガラスペーストを用いて製造する方法について説明する。
(１)まず、感光性ガラスペースト（例えば、実施例１の主成分ガラスＡと焼結助剤ガラスＢを用いてなる表２の無機成分２を配合した感光性ガラスペースト）をＰＥＴフィルムなどの支持部材上にスクリーン印刷し、乾燥した後、全面露光する。これを数回繰り返し、所定の厚み（例えば、約１５０μm）のガラス層である外層を得る。
(２)次に、感光性Ａｇペーストを外層上に１０μｍ程度の膜厚となるようにスクリーン印刷し、乾燥する。
そして、感光性Ａｇペースト層を選択的に露光・現像処理して１層目のコイルパターンを形成する。
(３)さらに、形成したコイルパターンの上から、感光性ガラスペーストを１５μｍ程度の膜厚となるように全面にスクリーン印刷し、乾燥する。続いて、選択的に露光・現像処理して所定の箇所にビアホールを形成する。
(４)再度、感光性Ａｇペーストを１０μｍ程度の膜厚となるように全面にスクリーン印刷し、乾燥し、感光性Ａｇペーストを選択的に露光・現像処理して２層目のコイルパターンを形成する。
(５)そして、必要な層数が得られるまで感光性Ａｇペースト層（コイルパターン）と感光性ガラスペースト層（絶縁層）の積層を繰り返す。
(６)それからさらに、感光性ガラスペーストの全面印刷・乾燥・全面露光を必要回数繰り返し外層を得る。
(７)次に、外層の最上層にチップの方向性を示すための方向性マークパターンをスクリーン印刷する。
(８)このようにして得られたマザー積層体を、ダイサーを用いてチップ形状に分割した後、ＰＥＴフィルムなどの支持部材を分離し、脱バインダーを行った後、焼成する。
(９)その後、焼成された積層体に外部電極を形成する。それからさらに、電解めっき法や無電解めっき法などによって、外部電極の表面に単層または積層構造のめっき層を被着させる。
これにより、図１および図２に示すような構造を有し、Ａｇの拡散が少なく、絶縁層の焼結性に優れた信頼性の高い多層配線チップ部品（積層インダクタ）が得られる。
なお、この実施例２では、多層配線チップ部品が積層インダクタである場合を例にとって説明したが、本願発明は、積層インダクタに限らず、積層ＬＣ複合部品をはじめ、ガラス層と導体層が積層された構造を有する種々の積層電子部品に適用することが可能である。
また、本願発明は、さらにその他の点においても上記実施例に限定されるものではなく、主成分ガラスと、焼結助剤ガラスの具体的な組成、セラミック骨材の種類、それらの配合割合、感光性有機成分の種類や配合割合などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
上述のように本願発明によれば、低温短時間焼成が可能で、焼成工程を経て形成されるガラス層における、ボイドの発生と、Ａｇの拡散を抑制することが可能な感光性ガラスペースト、およびそれを用いて製造される、高特性の多層配線チップ部品を提供することができる。
したがって、本願発明は、ガラス層間に導体層を備えた構造を有する、積層インダクタなどの多層配線チップ部品の分野、多層配線チップ部品を製造するために用いられる感光性ガラスペーストの分野に広く適用することが可能である。

Claims (8)

  1. 感光性ガラスペーストが焼成されてなるガラス層と、前記ガラス層間に形成される、感光性Ａｇペーストが焼成されてなる導体層とを備えた多層配線チップ部品を製造するにあたって、前記ガラス層を形成するために用いられる感光性ガラスペーストであって、
    主成分ガラス、焼結助剤ガラス、セラミック骨材を含む無機成分と、
    感光性有機成分と、
    を含有し、
    前記焼結助剤ガラスの軟化点が６００℃以上であり、
    前記無機成分中の前記焼結助剤ガラスの含有割合が、前記無機成分比率で５〜１０体積％であって、
    前記焼結助剤ガラスの８００℃における前記セラミック骨材に対する接触角が４４°以下であり、前記主成分ガラスの８００℃における前記セラミック骨材に対する接触角よりも小さいこと
    を特徴とする感光性ガラスペースト。
  2. 前記主成分ガラスが７０〜９０重量％のＳｉＯ2と、１５〜２０重量％のＢ2Ｏ3と、１〜５重量％のＫ2Ｏとを含むものであることを特徴とする請求項１記載の感光性ガラスペースト。
  3. 前記焼結助剤ガラスが４５〜６０重量％のＳｉＯ2と、１５〜２５重量％のＢ2Ｏ3と、１０〜２０重量％のＣａＯと、５〜１５重量％のＬｉ2Ｏと、０〜１０重量％のＺｎＯとを含むものであることを特徴とする請求項１または２記載の感光性ガラスペースト。
  4. 前記セラミック骨材が、アルミナ、マグネシア、スピネル、シリカ、フォルステライト、ステアタイトおよびジルコニアからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、かつ、
    前記無機成分中の前記セラミック骨材の含有割合が、無機成分比率で２２．５〜２７．５体積％であること
    を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の感光性ガラスペースト。
  5. 紫外線吸収剤として有機染料を含有してい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ガラスペースト。
  6. 光重合開始剤としてリン系化合物を含有している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ガラスペースト。
  7. 前記光重合開始材である前記リン系化合物が、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、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、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（２，６−ジクロロベンゾイル）−４−プロピルベンジルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィネイト、（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−ペンチルフォスフィンオキサイド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１〜６のいずれかに記載の感光性ガラスペースト。
  8. 請求項１〜７のいずれかに記載の感光性ガラスペーストが焼成されてなるガラス層と、
    前記ガラス層間に形成された、前記感光性Ａｇペーストが熱処理されてなる導体層と
    を備えていることを特徴とする多層配線チップ部品。
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