JPH0593159A

JPH0593159A - インキ組成物

Info

Publication number: JPH0593159A
Application number: JP25503991A
Authority: JP
Inventors: Mikiya Shimada; 幹也嶋田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-10-02
Filing date: 1991-10-02
Publication date: 1993-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、スクリーン版を用いた印刷が可能
であり、優れた転写性と膜強度を有し、窒素雰囲気中で
も熱分解性のある、微細で狭ギャップな配線パターンを
歩留まりよく形成できる優れたインキ組成物を得ること
を目的とする。【構成】イソデシルメタアクリレートが重量比で５０
から７０重量％で、かつイソブチルメタアクリレートが
２０から４０重量％で、かつグリシジルメタアクリレー
トが１０重量％である組成の共重合体をα−テルピネオ
ール、ブチルカルビトールアセテート、ブチルカルビト
ール、2、2、4-トリメチル1、3-ヒドロキシペンチルイソブ
チレート、2-ブトキシエタノール、2-エトキシエタノー
ルのうち少なくとも一つ以上の有機溶剤からなる溶媒中
に、共重合体の重量比が５０から７０重量％となるよう
に溶解させた樹脂ビヒクルを使用し、樹脂ビヒクルを１
０重量％以上含む、あるいは樹脂ビヒクルと銅粉とガラ
スフリットと分散剤とを少なくとも含有し、樹脂ビヒク
ルの含有率が重量比で１５から２０重量％である構成を
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はハイブリッドＩＣ、セラ
ミック基板などの製造に使用されるインキ組成物、特
に、印刷と転写によりパターンを形成する場合のインキ
組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化に伴い、それに
使用される回路基板の微細化、小型化が要求されてい
る。そのため、放熱性に有利なセラミック多層基板やハ
イブリッドＩＣなどの高密度配線基板の開発が行なわれ
ており、特に配線のファイン化技術は必要不可欠な技術
である。

【０００３】従来、セラミック基板やハイブリッドＩＣ
の配線パターンはスクリーン印刷法を用いて、基板上に
銅などの無機物と樹脂ビヒクルを含んだインキを直接印
刷し、これを焼成することにより形成していた。最近で
は実験レベルで、従来のスクリーン印刷法と金の印刷イ
ンキを用いた２０ミクロン幅程度の微細線印刷が行なわ
れている。

【０００４】従来のスクリーン印刷に用いられるインキ
組成物は、一般にエチルセルロース系の樹脂をα−テル
ピネオールなどの有機溶剤中に溶解した樹脂ビヒクルを
用い、これと導電性無機物粉とガラスフリットと分散剤
等の添加物とを混練したものである。銅のインキ組成物
などは窒素雰囲気中で焼成しなければならないため、樹
脂には熱分解性のアクリル樹脂を使用することも知られ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スクリーン印刷法とインキ組成物を使用した場合には、
２０ミクロン幅の微細線は直線性が悪く、量産レベルで
は７５ミクロン幅の細線印刷が限界である。また、従来
のスクリーン印刷では、印刷されたインキがスクリーン
メッシュから幅広く流れ出たり、印刷後にだれたりする
ため、２０ミクロン幅のギャップを形成するような狭ギ
ャップ印刷は困難であった。

【０００６】また、従来のスクリーン印刷法は直接基板
上に印刷を行なうため、印刷不良を起こした場合には基
板そのものを廃棄しなければならない場合が多い。つま
り、従来のスクリーン印刷法とインキ組成物を使用した
場合には、微細かつ狭ギャップな配線パターンを歩留ま
りよく形成することは困難である。微細かつ狭ギャップ
な配線パターンを歩留まりよく形成するためには、離型
性と溶剤吸収性を有するフィルム上に一旦、インキを印
刷した後、印刷品質を確認後、パターンを転写する方法
が有効であるが、従来のインキ組成物では、フィルムか
ら基板上への転写性が悪く、断線のない、歩留まりのよ
い配線を形成することは困難である。

【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、スクリーン版を用いた印刷が可能であると同時に優
れた転写性と膜強度を有し、さらに、窒素雰囲気中でも
熱分解性のある、微細で狭ギャップな配線パターンを歩
留まりよく形成することのできる優れたインキ組成物を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のインキ組成物は、イソデシルメタアクリレ
ートとイソブチルメタアクリレートとグリシジルメタア
クリレートとの共重合体を前記共重合体の重量比が５０
から７０重量％となるように有機溶媒中に溶解させた樹
脂ビヒクルを、少なくとも１０重量％以上含有すること
を基本的な構成とし、また、前記共重合体の組成が、前
記イソデシルメタアクリレートが重量比で５０から７０
重量％で、かつ前記イソブチルメタアクリレートが２０
から４０重量％で、かつ前記グリシジルメタアクリレー
トが１０重量％であること、あるいは銅のインキ組成物
として、前記共重合体を、α−テルピネオール、ブチル
カルビトールアセテート、ブチルカルビトール、2、2、4-
トリメチル1、3-ヒドロキシペンチルイソブチレート、2-
ブトキシエタノール、2-エトキシエタノールのうち少な
くともひとつ以上の有機溶剤からなる溶媒中に、前記共
重合体の重量比が５０から７０重量％となるように溶解
させた樹脂ビヒクルと、銅粉とガラスフリットと分散剤
とを少なくとも含有し、さらに前記樹脂ビヒクルの含有
率が重量比で１５から２０重量％であるという構成を有
している。

【０００９】

【作用】上記の構成によって、本発明のインキ組成物は
微細で狭ギャップな配線パターンを歩留まりよく形成す
るための印刷転写法に使用できるスクリーン印刷および
転写が可能な、常粘着性と優れた膜強度とを有するイン
キ組成物を実現することができる。

【００１０】離型性と溶剤吸収性とを有するフィルム上
に、スクリーン版を用いて印刷した場合、フィルム上に
印刷されたインキは溶剤が吸収されるため、インキのだ
れが極めて少なく、結果として、細線を狭ギャップで印
刷することが可能である。通常のインキは、溶剤吸収に
より固化し、クラックが入ったり、粘着力が低下して転
写し難くなてしまう。これに対し、本発明のインキ組成
物は常粘着性を有するイソデシルメタアクリレートを用
いており、かつその他の樹脂との共重合体であるため、
樹脂ビヒクルは乾燥しても膜状であり、クラックの入り
難い膜強度を有している。

【００１１】従って、離型性の良いフィルムからは加圧
により、容易に基板上に転写でき、また、樹脂ビヒクル
量が少なくて多少転写性が悪い場合でも、この樹脂は熱
可塑性であるため加熱しつつ加圧することにより、転写
させることが可能である。

【００１２】また、本発明のインキ組成物において、上
記の樹脂ビヒクルと銅粉とガラスフリットと分散剤など
とを混練した場合には、この樹脂ビヒクルは熱分解性を
も有しているため、窒素雰囲気中で焼成しても銅配線を
得ることができる。

【００１３】また、離型性と溶剤吸収性とを有するフィ
ルムとしてはシリコーンゴムシートがあるが、樹脂ビヒ
クルの有機溶剤としてのα−テルピネオール、ブチルカ
ルビトールアセテート、ブチルカルビトール、2、2、4-ト
リメチル1、3-ヒドロキシペンチルイソブチレート、2-ブ
トキシエタノール、2-エトキシエタノールは樹脂との相
溶性やシリコーンゴム中への吸収性が良く、シリコーン
ゴム上への印刷品質の高い優れた印刷をすることができ
る。

【００１４】

【実施例】

（実施例１）以下本発明のインキ組成物の第一の実施例
について説明する。（表１）に示すような組成のインキ
を調製した。

【００１５】

【表１】

【００１６】（表１）に示すインキ組成物は樹脂ビヒク
ルのみから成るものである。ビヒクルＡはイソデシルメ
タアクリレートが５０重量％で、かつイソブチルメタア
クリレートが４０重量％で、かつグリシジルメタアクリ
レートが１０重量％である共重合体（分子量３３．４１
８）を、共重合体の重量比が６０重量％となるようにα
−テルピネオール中に溶解した樹脂ビヒクルであり、ビ
ヒクルＢはイソデシルメタアクリレートが７０重量％
で、かつイソブチルメタアクリレートが２０重量％で、
かつグリシジルメタアクリレートが１０重量％である共
重合体（分子量３４．１５６）を、共重合体の重量比が
６０重量％となるようにα−テルピネオール中に溶解し
た樹脂ビヒクルである。

【００１７】この両者を重量比で、前者が８割、後者が
２割となるように混合することにより、インキ組成物を
調製した。ビヒクルＡは常粘着力が強く、ビヒクルＢは
膜強度がより強い傾向を示した。

【００１８】３００メッシュ、乳剤厚１０ミクロン、細
線幅８０ミクロン、ピッチ１００ミクロンのスクリーン
版と、転写シートとして最表面層に約３００ミクロンの
シリコーンゴム層を有するポリエチレンテレフタレート
フィルムを用いて、上記インキ組成物を転写シートのシ
リコーンゴム上にスクリーン印刷した。その結果、イン
キだれおよび断線のない１８から２０ミクロンの狭ギャ
ップを有するストライプパターンが得られた。

【００１９】印刷品質を観察、約３０分後、表面に約１
００オングストローム厚の金薄膜を形成したグレーズド
アルミナ基板上に、転写シート押し当て、パターンを転
写した。転写性は良好で、転写後のパターンは短絡な
く、品質の良いものであった。この基板を５０℃に加熱
後、金エッチャント中に浸して金をエッチングし、アセ
トンにてインキを除去した結果、良好な金配線パターン
を得ることができた。

【００２０】（実施例２）以下本発明のインキ組成物の
第二の実施例について説明する。イソデシルメタアクリ
レートが７０重量％で、かつイソブチルメタアクリレー
トが２０重量％で、かつグリシジルメタアクリレートが
１０重量％である共重合体（分子量３４．１５６）を共
重合体の重量比が６０重量％となるようにα−テルピネ
オール中に溶解し、樹脂ビヒクルを調製した。この樹脂
ビヒクルをインキ全量の１０重量％となるように、市販
の銅ペースト（Ｄｕｐｏｎｔ社製ＱＰ１５３）中に添
加した。３００メッシュ、乳剤厚１０ミクロン、最小
線幅５０ミクロン、ピッチ１００ミクロンのスクリーン
版と、最表面層に約３００ミクロンのシリコーンゴム層
を有する転写シートを用いて、上記インキ組成物を転写
シートのシリコーンゴム上にスクリーン印刷した。その
結果、インキだれおよび断線のない配線パターンが得ら
れた。印刷品質を観察後、５０℃に加熱したアルミナ基
板上に転写シート押し当て、パターンを転写した。転写
性は良好で、転写後のパターンは断線なく、品質の良い
ものであった。このアルミナ基板を９００℃、窒素雰囲
気中で焼成したところ良好な銅配線パターンが得られ
た。

【００２１】本実施例において、樹脂ビヒクルの添加量
などは本実施例に限定するものではないが、樹脂ビヒク
ルの添加量が８重量％程度であったりすると、十分な転
写性は得られなかった。

【００２２】（実施例３）以下本発明のインキ組成物の
第三の実施例について説明する。（表２）に調製したイ
ンキ組成物の組成を示す。

【００２３】

【表２】

【００２４】（表２）に示したインキ組成物は窒素雰囲
気焼成用の銅インキである。このインキは、樹脂ビヒク
ルを調製後、（表２）に示す材料を、３本ロールミルを
用いて混練して調製した。本インキはイソデシルメタア
クリレートが７０重量％で、かつイソブチルメタアクリ
レートが２０重量％で、かつグリシジルメタアクリレー
トが１０重量％である共重合体（分子量３４．１５６）
を、共重合体の重量比が６０重量％となるようにブチル
カルビトールアセテート中に溶解した樹脂ビヒクルを使
用した。

【００２５】３００メッシュ、乳剤厚２０ミクロン、最
小線幅３０ミクロン、ピッチ１００ミクロンの配線を有
するスクリーン版と、最表面層に約３００ミクロンのシ
リコーンゴム層を有する転写シートを使用し、本インキ
を一旦、転写シート上に印刷、検査後、基板を５０℃に
加熱しながら転写シートをアルミナ基板上に押しつけ
た。検査時、転写シート上における印刷品質は良好であ
り、インキが乾燥した後も転写性は良好で、アルミナ基
板上に断線のない銅インキパターンを得ることができ
た。９００℃、窒素雰囲気中で焼成したところ、配線基
板として十分使用可能な銅配線セラミック基板を得た。

【００２６】また、本実施例では、樹脂ビヒクルの組成
比が１６．４重量％であるが、樹脂ビヒクル添加量や樹
脂ビヒクルの組成および溶剤などは本実施例に限定する
ものではない。樹脂ビヒクル量が多いほど転写性は向上
したが、多く添加しすぎると、焼成後の銅導体が疎にな
り、良好な配線が得られなってしまった。そのため、樹
脂ビヒクル添加量は、インキ組成物の組成で１５重量％
から２０重量％が良かった。

【００２７】（実施例４）以下本発明のインキ組成物の
第四の実施例について説明する。（表３）に調製したイ
ンキ組成物の組成を示す。

【００２８】

【表３】

【００２９】（表３）に示したインキ組成物は窒素雰囲
気焼成用の銅インキである。このインキは、樹脂ビヒク
ルを調製後、（表３）に示す材料を、３本ロールミルを
用いて混練して調製した。本インキはイソデシルメタア
クリレートが５０重量％で、かつイソブチルメタアクリ
レートが４０重量％で、かつグリシジルメタアクリレー
トが１０重量％である共重合体（分子量３３．４１８）
を、共重合体の重量比が５０重量％となるようにα−テ
ルピネオール中に溶解した樹脂ビヒクルを使用した。

【００３０】３００メッシュ、乳剤厚２５ミクロン、最
小線幅４０ミクロン、ピッチ１００ミクロンの配線を有
するスクリーン版と、最表面層に約３００ミクロンのシ
リコーンゴム層を有する転写シートを使用し、本インキ
を一旦、転写シート上に印刷後、基板を６０℃に加熱し
ながら転写シートをアルミナ基板上に押しつけた。転写
シート上における印刷品質は良好であった。インキが乾
燥した後も転写性は良好で、アルミナ基板上に断線のな
い銅インキパターンを得ることができた。９００℃、窒
素雰囲気中で焼成したところ、配線基板として十分使用
可能な銅配線セラミック基板を得た。

【００３１】また、本実施例では、樹脂ビヒクルの組成
比が１５．０重量％であるが、樹脂ビヒクル添加量や樹
脂ビヒクルの組成および溶剤などは本実施例に限定する
ものではない。本実施例で使用した共重合体は乾燥後、
実施例３において使用した共重合体よりも膜強度が強か
った。また、樹脂ビヒクル量が多いほど転写性は向上し
たが、多く添加しすぎると、焼成後の銅導体が疎にな
り、良好な配線が得られなってしまった。そのため、樹
脂ビヒクル添加量は、インキ組成物の組成で１５重量％
から２０重量％が良かった。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明のインキ組成物は、
イソデシルメタアクリレートとイソブチルメタアクリレ
ートとグリシジルメタアクリレートとの共重合体を前記
共重合体の重量比が５０から７０重量％となるように有
機溶媒中に溶解させた樹脂ビヒクルを、少なくとも１０
重量％以上含有することを基本的な構成とし、また、さ
らに前記共重合体の組成が、前記イソデシルメタアクリ
レートが重量比で５０から７０重量％で、かつ前記イソ
ブチルメタアクリレートが２０から４０重量％で、かつ
前記グリシジルメタアクリレートが１０重量％であるこ
と、あるいは銅のインキ組成物として、前記共重合体
を、α−テルピネオール、ブチルカルビトールアセテー
ト、ブチルカルビトール、2、2、4-トリメチル1、3-ヒドロ
キシペンチルイソブチレート、2-ブトキシエタノール、
2-エトキシエタノールのうち少なくともひとつ以上の有
機溶剤からなる溶媒中に、前記共重合体の重量比が５０
から７０重量％となるように溶解させた樹脂ビヒクル
と、銅粉とガラスフリットと分散剤とを少なくとも含有
し、さらに前記樹脂ビヒクルの含有率が重量比で１５か
ら２０重量％であるという構成を有することにより、ス
クリーン版を用いた印刷が可能であると同時に優れた転
写性と膜強度を有し、さらに、窒素雰囲気中でも熱分解
性のある、微細で狭ギャップな配線パターンを歩留まり
よく形成できる優れたインキ組成物を実現できるもので
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イソデシルメタアクリレートとイソブチ
ルメタアクリレートとグリシジルメタアクリレートとの
共重合体を、前記共重合体の重量比が５０重量％から７
０重量％となるように有機溶媒中に溶解させた樹脂ビヒ
クルを、少なくとも１０重量％以上含有することを特徴
とするインキ組成物。
【請求項２】イソデシルメタアクリレートとイソブチ
ルメタアクリレートとグリシジルメタアクリレートとの
共重合体の組成が、前記イソデシルメタアクリレートが
重量比で５０重量％から７０重量％で、かつ前記イソブ
チルメタアクリレートが２０重量％から４０重量％で、
かつ前記グリシジルメタアクリレートが１０重量％であ
ることを特徴とする請求項１記載のインキ組成物。
【請求項３】イソデシルメタアクリレートとイソブチ
ルメタアクリレートとグリシジルメタアクリレートとの
共重合体を、α−テルピネオール、ブチルカルビトール
アセテート、ブチルカルビトール、2、2、4-トリメチル1、
3-ヒドロキシペンチルイソブチレート、2-ブトキシエタ
ノール、2-エトキシエタノールのうち少なくともひとつ
以上の有機溶剤からなる溶媒中に、前記共重合体の重量
比が５０重量％から７０重量％となるように溶解させた
樹脂ビヒクルと、銅粉とガラスフリットと分散剤とを少
なくとも含有し、さらに前記樹脂ビヒクルの含有率が重
量比で１５重量％から２０重量％であることを特徴とす
るインキ組成物。
【請求項４】イソデシルメタアクリレートとイソブチ
ルメタアクリレートとグリシジルメタアクリレートとの
共重合体の重量比が、前記イソデシルメタアクリレート
が５０重量％から７０重量％で、かつ前記イソブチルメ
タアクリレートが２０重量％から４０重量％で、かつ前
記グリシジルメタアクリレートが１０重量％であり、か
つ前記共重合体をα−テルピネオール、ブチルカルビト
ールアセテート、ブチルカルビトール、2、2、4-トリメチ
ル1、3-ヒドロキシペンチルイソブチレート、2-ブトキシ
エタノール、2-エトキシエタノールのうち少なくともひ
とつ以上の有機溶剤からなる溶媒中に、前記共重合体の
重量比が５０重量％から７０重量％となるように溶解さ
せた樹脂ビヒクルと、銅粉とガラスフリットと分散剤と
を少なくとも含有し、さらに前記樹脂ビヒクルの含有率
が重量比で１５重量％から２０重量％であることを特徴
とするインキ組成物。