JPH10112216A - 感光性導電ペースト、それを用いた電極およびその製造方法 - Google Patents

感光性導電ペースト、それを用いた電極およびその製造方法

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JPH10112216A
JPH10112216A JP21168297A JP21168297A JPH10112216A JP H10112216 A JPH10112216 A JP H10112216A JP 21168297 A JP21168297 A JP 21168297A JP 21168297 A JP21168297 A JP 21168297A JP H10112216 A JPH10112216 A JP H10112216A
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JP
Japan
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photosensitive
conductive paste
weight
leveling agent
powder
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Application number
JP21168297A
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English (en)
Inventor
Akiko Yoshimura
亜紀子 芳村
Yoshiki Masaki
孝樹 正木
Keiji Iwanaga
慶二 岩永
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Publication of JPH10112216A publication Critical patent/JPH10112216A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ピンホール欠陥をなくすことにより回路の短絡
を防ぎ、さらに高周波領域で使用する場合は、電極の表
面粗さの低減によって表皮効果に伴う抵抗値の増加を抑
制できる断面形状が矩形の電極パターンを提供する。 【解決手段】レベリング剤を含有する感光性導電ペース
トを用いることにより、達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はセラミックス基板や
ガラス基板上に導体パターンを形成するための感光性導
電ペーストに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、パソコンおよびPCカードに搭載
するマルチ・チップ・モジュール、チップ・サイズ・パ
ッケージ、あるいは携帯電話などの移動体通信機器用途
の高周波フィルター、チップインダクタ、積層コンデン
サなどの電子部品あるいはセラミックス多層基板に対し
て、小型化や高密度化、高精細化、高信頼性の要求が高
まってきている。また、プラズマディスプレイなどの表
示装置の高精細化に伴い電極の微細化への要求も高まっ
てきている。これらの要求に対して、各種の微細な導体
膜形成の方法が提案されている。
【0003】代表的な方法としては、薄膜法、メッキ法
および厚膜印刷法がある。薄膜法はスパッタ、蒸着など
で成膜した後に、フォトリソグラフィー技術で解像度L
/S=20/20μmまでのパターニングが可能である
が、この方法では、導体膜の膜厚を厚くするためには、
長時間を要するため薄い膜しか得られず、その結果回路
としてのインピーダンスが高くなるという欠点がある。
またメッキ法では、焼成工程において抵抗体などの厚膜
受動素子の形成が困難であるという問題がある。
【0004】一方、スクリーン印刷法で成膜される厚膜
印刷法では、マスク幅に対応した一定幅のL(線幅)/
S(幅間隔)=50/50μm以下のライン形成が困難
で、また断面形状がかまぼこ型になり電気特性面の設計
が困難であるという問題があった。
【0005】感光性ペースト法では、スクリーン印刷法
の技術を用いて、矩形の断面が得られるが、ペーストが
高粘度になるとペースト印刷後に塗布膜表面にスクリー
ンのメッシュ跡が残り、導体膜表面にピンホール欠陥が
発生する問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ペースト塗
布後の塗布膜表面のレベリング性を向上させ、スクリー
ン印刷後にメッシュあとなどに起因するピンホール欠陥
をなくすことにより回路の短絡を防ぎ、さらに断面形状
が矩形の電極パターンの形成を目的とした感光性導電ペ
ーストを供給することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる発明の目的は、導
電性粉末、感光性有機成分およびレベリング剤を含有す
ることを特徴とする感光性導電ペーストにより達成され
る。すなわち、本発明は感光性導電ペーストにレベリン
グ剤を添加したものであり、これを使用すると、フォト
リソグラフィ法を利用して、表面の中心線平均粗さ(R
a)が2μm以下で、かつ微細で断面形状が矩形の導体
パターンが形成できるものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下本発明を具体的に説明する。
【0009】本発明は感光性導電ペーストにレベリング
剤を添加し、表面平坦性に優れたペースト塗布膜のおよ
びパターン形成ができるようにするものである。
【0010】本発明の感光性導電ペーストにより形成す
る回路パターンは、ノートパソコンや携帯電話に実装さ
れるMCM(マルチ・チップ・モジュール)用基板の電
極、CSP(チップ・サイズ・パッケージ)用基板の電
極をはじめ、チップインダクタ、チップコンデンサなど
のチップ部品の電極、モジュール基板の電極、またプラ
ズマアドレス液晶用電極、プラズマディスプレイパネル
用電極などに好ましく用いられるが、これらに限定され
ない。
【0011】本発明で用いるレベリング剤は、高沸点芳
香族、ケトン、エステル、シリコーン樹脂、アクリルポ
リマ−などを単独、あるいは各々組み合わせて、ケト
ン、エステル、キシレン、アルコール類などの溶剤に溶
解させたもので、レベリング剤の添加量は、ペーストに
対して0.15〜20重量%であることが好ましい。
0.15重量%未満の添加では、塗膜のレベリング効果
が十分でなく、20重量%以上の添加の場合は、ペース
ト粘度の調製が困難となる。さらに好ましい添加量は、
0.3〜15重量%、より好ましくは0.5〜10重量
%である。
【0012】本発明で用いられるレベリング剤は有機物
であることが好ましく、分子量が300〜3000のア
クリル系重合物や変性ビニル系重合物が更に好ましい。
特に好ましくは、アクリル系重合物である。有機系のレ
ベリング剤は、無機系のものと比較して高いレベリング
効果が得られ、また、脱バインダ時にレベリング剤が残
存せずに熱分解するため好ましい。無機の絶縁材料を含
有するレベリング剤は、導体膜中に残存すると、抵抗値
の増加の原因となる。また、レベリング剤として有機界
面活性剤、好ましくはノニオン系有機界面活性剤を用い
ることができる。
【0013】具体的なレベリング剤添加の例としては、
高沸点芳香族、ケトン、エステル、シリコーン樹脂、ア
クリルポリマ−などをケトン、エステル、キシレン、ア
ルコール類などの溶剤に溶解させたByketol−O
K、Byketol−Special、BYK−30
0,302,306,307,335,310,32
0,322,323,324,325,330,33
1,344,370,371,354,358,361
(以上ビック・ケミ−社製)を好ましく用いることがで
きる。また分子量が300〜3000のアクリル系重合
物あるいは変性ビニル系重合物を石油ナフサ、キシロー
ル、トルエン、酢酸エチル、1−ブタノールおよびミネ
ラルターペンなどの溶媒に溶解させた”ディスパロン”
(L−1980−50、L−1982−50、L−19
83−50、L−1984−50、L−1985−5
0、#1970、#230、LC−900、LC−95
1、#1920N、#1925N、P−410)(以上
楠本化成株式会社製)、ノニオン系界面活性”カラース
パース188−A”、”ハイオニックPE”シリー
ズ、”モディコールL”、”ダプロ”(S−65、U−
99、W−77)(以上サンノプコ株式会社製)も上記
と同様に好ましく用いることができる。これら、レベリ
ング剤を添加することにより、ペースト粘度が0.5〜
500Pa・Sで、ピンホールおよびスクリーン印刷の
メッシュあとが残らない表面の中心線平均粗さ(Ra)
が2μm以下の導体膜表面を得ることができる。
【0014】ここで、Raとは、粗さ曲線からその平均
線の方向に基準長さ(L)だけ抜き取り、この抜き取り
部分の平均線の方向にX軸を、縦倍率の方向にY軸をと
り、粗さ曲線をy=f(x)で表したときに、次の式に
よって求められる値をマイクロメートル(μm)で表し
たものとする。
【0015】
【数1】 測定は、触針式表面粗さ測定器により行った。
【0016】ペーストの粘度は、ペーストの塗布方法に
より、適宜調整するが、その範囲は0.5〜500Pa
・Sであることが好ましい。ペースト粘度は、少量サン
プルアダプター付きのB型粘度計を用いて、回転数3r
pmで測定を行ったときの測定値である。レベリング剤
の添加は、前記ペースト粘度の範囲内でRaを2μm以
下にできる。ペーストの塗布方法としては、スクリーン
印刷法、ドクターブレード法、ロールコーティング法、
スピナー法、バーコータなどのコーティング法がいずれ
も適用できるが、ペースト粘度は、スクリーン印刷法で
1回塗布して膜厚10〜20μmを得るには、20〜2
00Pa・Sが好ましい。更に、好ましいのは1〜20
0Pa・Sである。0.5未満の粘度になると、印刷後
一回の印刷では薄い膜しか形成できず、膜を厚くするた
めに印刷を数回繰り返さなければならない。また、50
0Pa・Sより高粘度になるとスクリーン版の目詰まり
などが発生しやすくなる。スクリーン印刷法ではなく、
スピンコート法で行う場合は、2〜5Pa・Sが好まし
い。
【0017】また、粘度調整のためには、ペーストの有
機成分であるアクリル系共重合体、光重合開始剤および
光反応性化合物の混合溶液が溶解可能である有機溶媒や
水などの溶媒を加えてもよい。このとき使用される溶媒
はアクリル系共重合体、光重合開始剤および光反応性化
合物の混合物を溶解しうるものであればよい。たとえば
メチルセルソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソル
ブ、メチルエチルケトン、ジオキサン、アセトン、シク
ロヘキサノン、シクロペンタノン、イソブチルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、ジ
メチルスルフォキシド、γ−ブチロラクトンなどやこれ
らのうちの1種以上を含有する有機溶媒混合物が用いら
れる。
【0018】本発明において使用される導電性粉末は、
導電性を有する粉末であればよいが貴金属単体もしくは
合金もしくはコート体もしくは複合体もしくは混合体で
あることが好ましく、より好ましくはAg、Au、P
d、Ni、Cu、AlおよびPtの群から選ばれる少な
くとも1種を含む低抵抗の導電性粉末が使用される。こ
れらは単独、合金または混合粉末として用いることがで
きる。混合粉末の例としては、例えばAg(30〜8
0)−Pd(70〜20)、Ag(40〜70)−Pd
(60〜10)−Pt(5〜20)、Ag(30〜8
0)−Pd(60〜10)−Cr(5〜15)、Pt
(20〜40)−Au(60〜40)−Pd(20)、
Au(75〜80)−Pt(25〜20)、Au(60
〜80)−Pd(40〜20)、Ag(40〜95)−
Pt(60〜5)、Ag(80〜98)−Pd(20〜
2)、Ag(90〜98)−Pd(10〜2)−Pt
(2〜10)、Ag(85〜98)−Pt(15〜2)
(以上( )内は重量%を表わす)などの2元系や3元
系の混合金属粉末等を用いることができる。
【0019】これらの導電性粉末の平均粒子径は0.1
〜6μmが好ましい。より好ましくは0.3〜5μmで
あり、さらに好ましくは0.5〜4μmである。平均粒
子径が0.1μm未満と小さくなるとペースト中での粉
末の分散性が低下する、および焼成収縮率が大きくなる
ため好ましくない。一方、平均粒子径が6μmを越えて
大きくなると、塗布後のパターンの中心線表面粗さが大
きくなり、さらにパターン精度や寸法精度が低下するた
め好ましくない。さらにフォトリソ法でパターン形成を
する場合には露光時に散乱光が少なく膜中を透過する光
が多いほど好ましい。これらの点を考えあわせると、導
電性粉末の平均粒子径は0.1〜6μmであることが好
ましく、さらに好ましくは0.3〜5μm、さらに好ま
しくは0.5〜4μmである。
【0020】導電性粉末の比表面積は0.05〜10m
2 /gであることが好ましい。より好ましくは、0.1
5〜5m2 /gであり、さらに好ましくは、0.17〜
3m2 /gである。比表面積が0.05m2 /g未満で
はパターン精度および塗布膜の表面平坦性が低下するの
で好ましくない。一方、10m2 /gを越えると粉末の
比表面積が大きくなり過ぎて、ペースト中で粉末が凝集
を起こすため分散性が低下する。また焼成収縮が大きく
なるために好ましくない。
【0021】また粉末の比表面積の測定はBET法など
を用いて行うことができる。
【0022】また、粉末のペ−スト中での分散性を向上
させるために、タップ密度が大きく、分散性および充填
性に優れる粉末が好ましく用いられる。タップ密度は導
電性粉末の理論密度に対してその比率が30%以上、さ
らに好ましくは40%以上、更に好ましくは45%以上
である粉末が用いられる。30%以下の場合は粉末の充
填性が悪く、焼成後に収縮を起こしやすいため好ましく
ない。
【0023】導電性粉末の形状は、板状、片状、円錐
状、各状、棒状、粒状、針状のもの等も使用できるが、
単分散で凝集がなく、球状あるいは粒状であることが好
ましい。この場合、球状とは球形率が80個数%以上が
好ましい。球形率の測定は、粉末を光学顕微鏡で300
倍の倍率にて撮影して計数し、球形のものの比率を表わ
した。球状であると露光時に紫外線の散乱が非常に少な
くなり、高精度のパターンが得られる。粒状粉はアトマ
イズ法などによって作られた粉末に見られる形状であ
る。また、粉末のペースト中の有機組成物との親和性を
向上させて、ペースト中での粉末の分散性を向上させる
ために、粉末の製造工程中あるいは製造後に粉末の表面
の処理を行うことも好ましく行われる。表面処理剤は、
界面活性剤や有機化合物を用いることができる。
【0024】本発明における感光性有機成分とは、感光
性導電ペースト中の感光性を有する化合物を含む有機成
分のことである。
【0025】本発明の感光性導電ペーストに関しては、
感光性化合物の含有率が感光性有機成分の10重量%以
上であることが光に対する感度の点で好ましい。さらに
は、30重量%以上であることが好ましい。
【0026】感光性化合物としては、光不溶化型のもの
と光可溶化型のものがあり、光不溶化型のものとして、 (1)分子内に不飽和基などの官能基を1つ以上有する
モノマー、オリゴマー、ポリマーのうち少なくとも1種
類からなるもの (2)芳香族ジアゾ化合物、芳香族アジド化合物、有機
ハロゲン化合物などの感光性化合物 (3)ジアゾ系アミンとホルムアルデヒドとの縮合物な
どいわゆるジアゾ樹脂といわれるもの 等がある。
【0027】また、光可溶型のものとしては、 (4)ジアゾ化合物の無機塩や有機酸とのコンプレック
ス、キノンジアゾ類 (5)キノンジアゾ類を適当なポリマーバインダーと結
合させた、例えばフェノールノボラック樹脂のナフトキ
ノン1,2−ジアジド−5−スルフォン酸エステル 等がある。
【0028】本発明においては、上記の全てを用いるこ
とができるが、取扱いの容易性や品質設計の容易性にお
いては、上記(1)が好ましい。
【0029】分子内に官能基を有する感光性モノマーの
具体的な例としては、メチルアクリレート、エチルアク
リレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルア
クリレート、n−ブチルアクリレート、sec−ブチル
アクリレート、sec−ブチルアクリレート、イソブチ
ルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−
ペンチルアクリレート、アリルアクリレート、ベンジル
アクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシ
トリエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシル
アクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシ
クロペンテニルアクリレート、2−エチルヘキシルアク
リレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアク
リレート、ヘプタデカフロロデシルアクリレート、2−
ヒドロキシエチルアクリレート、イソボニルアクリレー
ト、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソデキシ
ルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリル
アクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、メト
キシエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチ
レングリコールアクリレート、オクタフロロペンチルア
クリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリ
ルアクリレート、トリフロロエチルアクリレート、アリ
ル化シクロヘキシルジアクリレート、1,4−ブタンジ
オールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジ
アクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジ
エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリ
コールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアク
リレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
ト、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアク
リレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレー
ト、グリセロールジアクリレート、メトキシ化シクロヘ
キシルジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアク
リレート、プロピレングリコールジアクリレート、ポリ
プロピレングリコールジアクリレート、トリグリセロー
ルジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリ
レート、アクリルアミド、アミノエチルアクリレート、
フェニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレー
ト、ベンジルアクリレート、1−ナフチルアクリレー
ト、2−ナフチルアクリレート、ビスフェノールAジア
クリレート、ビスフェノールA−エチレンオキサイド付
加物のジアクリレート、ビスフェノールA−プロピレン
オキサイド付加物のジアクリレート、チオフェノールア
クリレート、ベンジルメルカプタンアクリレートなどの
アクリレート類、スチレン、p−メチルスチレン、o−
メチルスチレン、m−メチルスチレン、α−メチルスチ
レン、クロロメチルスチレン、ヒドロキシメチルスチレ
ンなどのスチレン類、また、これらの芳香環中の水素原
子の一部もしくはすべてを塩素、臭素原子、ヨウ素ある
いはフッ素に置換したもの、および上記化合物の分子内
のアクリレートの一部もしくはすべてをメタクリレート
に変えたもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン、1−ビニル−2−ピロリドンなどが挙げられ
る。
【0030】本発明ではこれらを1種または2種以上使
用することができる。これら以外に、不飽和カルボン酸
等の不飽和酸を加えることによって、感光後の現像性を
向上することができる。不飽和酸の具体的な例として
は、アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、クロト
ン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、またはこれ
らの酸無水物などがあげられる。
【0031】一方、分子内に官能基を有するオリゴマー
やポリマーの例としては、前述のモノマーのうち少なく
とも1種類を重合して得られた、分子内に官能基を1つ
以上有するオリゴマーやポリマー、もしくは、官能基を
有さないオリゴマーやポリマーの側鎖または分子末端に
官能基を付加させたものなどを用いることができる。少
なくともアクリル酸アルキルあるいはメタクリル酸アル
キルを含むこと、より好ましくは、少なくともメタクリ
ル酸メチルを含むことによって、熱分解性の良好な重合
体を得ることができる。
【0032】好ましい官能基は、エチレン性不飽和基を
有するものである。エチレン性不飽和基としては、ビニ
ル基、アリル基、アクリル基、メタクリル基などがあげ
られる。
【0033】このような官能基をオリゴマーやポリマー
に付加させる方法は、ポリマー中のメルカプト基、アミ
ノ基、水酸基やカルボキシル基に対して、グリシジル基
やイソシアネート基を有するエチレン性不飽和化合物や
アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドまたは
アリルクロライドを付加反応させて作る方法がある。
【0034】グリシジル基を有するエチレン性不飽和化
合物としては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グ
リシジル、アリルグリシジルエーテル、エチルアクリル
酸グリシジル、クロトニルグリシジルエーテル、クロト
ン酸グリシジル、イソクロトン酸グリシジルなどがあげ
られる。
【0035】イソシアネート基を有するエチレン性不飽
和化合物としては、(メタ)アクリロイルイソシアネー
ト、(メタ)アクリロイルエチルイソシアネート等があ
る。
【0036】また、グリシジル基やイソシアネート基を
有するエチレン性不飽和化合物やアクリル酸クロライ
ド、メタクリル酸クロライドまたはアリルクロライド
は、ポリマー中のメルカプト基、アミノ基、水酸基やカ
ルボキシル基に対して0.05〜0.8モル当量付加さ
せることが望ましく、さらに好ましくは0.1〜0.6
モル当量である。0.05モル当量未満では現像許容幅
が狭いうえ、パターンエッジの切れが悪くなりやすく、
また0.8モル当量より大きい場合は、未露光部の現像
液溶解性が低下しやすい。
【0037】また、不飽和カルボン酸等の不飽和酸を共
重合することによって、感光後の現像性を向上すること
ができる。不飽和酸の具体的な例としては、アクリル
酸、メタアクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイ
ン酸、フマル酸、ビニル酢酸、またはこれらの酸無水物
などがあげられる。
【0038】こうして得られた側鎖にカルボキシル基等
の酸性基を有するオリゴマーもしくはポリマーの酸価
(AV)は50〜180、さらには70〜140の範囲
が好ましい。さらに好ましくは80〜120の範囲であ
る。酸価が50未満もしくは180を越えると現像許容
幅が狭いうえ、パターンエッジの切れが悪くなりやす
い。また、180を越えた場合、塗布膜の硬度が低下し
やすい。
【0039】さらにバインダーとして、ポリビニルアル
コール、ポリビニルブチラール、メタクリル酸エステル
重合体、アクリル酸エステル重合体、アクリル酸エステ
ル−メタクリル酸エステル共重合体、α−メチルスチレ
ン重合体、ブチルメタクリレート樹脂などの非感光性の
ポリマーを加えてもよい。
【0040】感光性モノマーをオリゴマーやポリマーに
対して0.05〜10倍量用いることが好ましい。より
好ましくは0.1〜3倍量である。10倍量を越えると
ペーストの粘度が小さくなり、ペースト中での分散の均
一性が低下する恐れがある。0.05倍量未満では、未
露光部の現像液への溶解性が不良となりやすい。
【0041】本発明においては、電極の微細パターン形
成のために紫外線吸光剤が添加される。紫外線吸収効果
の高い吸光剤を添加することによって焼き付け後の電極
厚み5〜30μmにおいて最小線幅5〜50μm、電極
間の最小線間隔10〜50μmの高解像度のパターンが
形成できる。さらに、切れが優れ、滲みおよびエッジカ
ールのない電極パターンが得られる。
【0042】すなわち、通常、導電性粉末だけでは、紫
外線が1μm以下の導電性粉末や不均一な形状の導電性
粉末によって散乱されて余分な部分まで光硬化し、露光
マスク通りのパターンができず、このためマスク以外の
部分が現像できなくなることが起こりやすい。この原因
について本発明者らが鋭意検討を行った結果、散乱され
た紫外光が吸収されて、あるいは弱められて露光マスク
による遮光部分にまでまわり込むことが原因であること
が判明した。したがって紫外線吸光剤を添加することに
よって散乱光のまわり込みがほぼ回避され、マスク部分
の感光性有機成分の硬化を防ぎ、露光マスクに相当した
パターンが形成される。
【0043】紫外線吸光剤としては250〜520nm
の波長範囲で高いUV吸収係数を有するものが好ましく
用いられ、中でも350〜450nmの波長範囲で高い
UV吸収係数を有する有機系染料が好ましく用いられ
る。有機系染料としてアゾ系染料、アミノケトン系染
料、キサンテン系染料、キノリン系染料、アミノケトン
系染料、アントラキノン系、ベンゾフェノン系、ジフェ
ニルシアノアクリレート系、トリアジン系、p−アミノ
安息香酸系染料などが使用できる。有機系染料は吸光剤
として添加した場合にも、焼成後の電極導体膜中に残存
しないで導体膜特性の低下を少なくできるので好まし
い。これらの中でもアゾ系およびベンゾフェノン系染料
が好ましい。
【0044】アゾ系染料としての代表的なものとして、
スダンブルー(Sudan Blue、C22182
2 =342.4)、スダンR(C171422=27
8.31)、スダンII(C18142O=276.3
4)、スダンIII (C22164O=352.4)、ス
ダンIV (C24204O=380.45)、オイルオ
レンジSS(Oil Orange SS、CH36
4N:NC106OH=262.31)オイルバイオレッ
ト(Oil Violet、C24215=379.4
6)、オイルイエローOB(Oil Yellow O
B、CH344N:NC104NH2=261.33)
などである。
【0045】ベンゾフェノン系染料としては、ユビナー
ルD−50(C13105=246.22、2,2´,
4,4´−テトラハイドロオキシベンゾフェノン)、ユ
ビナールMS40(C14126S=308、2−ヒド
ロキシ−4−メトキシベンゾフェノン5−スルフォン
酸)、ユビナールDS49(C1512112Na2
478、2,2−ジヒドロキシ−4,4´−ジメトキシ
ベンゾフェノン−5,5´−ジスルフォン酸ナトリウ
ム)などがあるが、250〜520nmで吸収すること
ができる染料が使用できる。
【0046】紫外線吸光剤の添加量は、0.01から1
重量%が好ましい。より好ましくは0.01から0.3
重量%であり、さらに好ましくは0.02〜0.1重量
%である。0.01重量%未満では添加効果が低く、パ
ターンの切れや滲みやエッジ部のカールをなくす効果が
少ない。1重量%を越えると紫外線吸収効果が大きくな
り過ぎて、現像時に膜が剥がれやすくなったり、高精細
なパターン形成ができにくい。
【0047】本発明で使用する光重合開始剤の具体的な
例として、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メ
チル、4,4−ビス(ジメチルアミン)ベンゾフェノ
ン、4,4−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、
α−アミノアセトフェノン、4,4−ジクロロベンゾフ
ェノン、4−ベンゾイル−4−メチルジフェニルケト
ン、ジベンジルケトン、フルオレノン、2,2−ジエト
キシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニ
ル−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2
−メチルプロピオフェノン、p−t−ブチルジクロロア
セトフェノン、チオキサントン、2−メチルチオキサン
トン、2−クロロチオキサントン、2−イソプロピルチ
オキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジル、ベ
ンジルジメチルケタノール、ベンジル−メトキシエチル
アセタール、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、
ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、2−t−
ブチルアントラキノン、2−アミルアントラキノン、β
−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロ
ン、ジベンゾスベロン、メチレンアントロン、4−アジ
ドベンザルアセトフェノン、2,6−ビス(p−アジド
ベンジリデン)シクロヘキサノン、2,6−ビス(p−
アジドベンジリデン)−4−メチルシクロヘキサノン、
2−フェニル−1,2−ブタジオン−2−(o−メトキ
シカルボニル)オキシム、1−フェニル−プロパンジオ
ン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1,3
−ジフェニル−プロパントリオン−2−(o−エトキシ
カルボニル)オキシム、1−フェニル−3−エトキシ−
プロパントリオン−2−(o−ベンゾイル)オキシム、
ミヒラーケトン、2−メチル−[4−(メチルチオ)フ
ェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパノン、ナフタ
レンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロラ
イド、N−フェニルチオアクリドン、4,4−アゾビス
イソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズ
チアゾールジスルフィド、トリフェニルホルフィン、カ
ンファーキノン、四臭素化炭素、トリブロモフェニルス
ルホン、過酸化ベンゾインおよびエオシン、メチレンブ
ルーなどの光還元性の色素とアスコルビン酸、トリエタ
ノールアミンなどの還元剤の組合せなどが挙げられる。
本発明ではこれらを1種または2種以上使用することが
できる。
【0048】さらに、光重合開始剤は、感光性有機成分
に対して、通常0.1〜50重量%、より好ましくは、
2〜30重量%用いる。光重合開始剤の量が少なすぎる
と、光感度が不良となり、光重合開始剤の量が多すぎれ
ば、露光部の残存率が小さくなりすぎるおそれがある。
【0049】本発明において用いられる感光性導電ペー
スト中には、必要に応じて、ガラスフリット、増感剤、
増感助剤、重合禁止剤、可塑剤、増粘剤、有機溶媒、酸
化防止剤、分散剤、沈殿防止剤などの添加剤成分が加え
らる。
【0050】ガラスフリットは導電性粉末をガラス基板
上に強固に焼き付けるために、また導電性粉末を焼結す
るための焼結助剤の効果や導体抵抗を下げる効果がある
ためである。ガラスフリットとして添加するものは、S
iO2、Al23、Ba23、BaO、K2Oなどが好ま
しい。
【0051】ガラスフリットの組成としては、SiO2
は1〜55重量%の範囲で配合することが好ましく、1
重量%未満の場合は基板上に焼き付けたときの密着性、
強度や安定性が低下する。また55重量%より多くなる
と耐熱温度が増加し、850℃以下でガラス基板上に焼
き付けが難しくなる。Al23は1〜10重量%の範囲
で配合することが好ましい。1重量%未満ではガラス相
中の強度が低下する。10重量%を越えるとガラスの耐
熱温度が高くなり過ぎてガラス基板上に焼き付けが難し
くなる。B23は8〜65重量%の範囲で配合すること
が好ましい。B23は、Al23が多い場合でも電気絶
縁性、強度、熱膨張係数などの電気、機械および熱的特
性を損なうことのないように焼付け温度を制御するため
に配合される。8重量%未満では密着強度が低下し、ま
た65重量%を越えるとガラスフリットの安定性が低下
する。BaOは2〜20重量%の範囲で配合することが
好ましい。2重量%未満では導電ペーストをガラス基板
上に焼付けする時に、焼付け温度を制御するのに効果が
少ない。20重量%を越えるとガラスの耐熱温度が低く
なり過ぎて基板上への焼き付けが難しくなる。K2Oは
2〜15重量%の範囲で配合することが好ましい。2重
量%未満では導電ペーストをガラス基板上に焼き付ける
ときに、焼き付け温度を制御するのに効果が少ない。1
5重量%を越えるとガラスの耐熱温度が低くなり過ぎて
基板上への焼き付けが難しくなる。
【0052】また、ガラスフリット中にBi23、Zn
O、CaO、TiO2、ZrO2、Li2Oなどを含有す
ることによって熱膨張係数、ガラス軟化点、絶縁抵抗を
制御できるが、その量は10重量%未満であることが好
ましい。
【0053】使用するガラスフリットの粒子径は、微粒
子であればあるほど、ペースト中での分散性が向上する
ので好ましい。50%径が0.5〜3μmの範囲、90
%径が0.7〜4μmの範囲が好ましく、基板上に強固
に接着するので好ましい。
【0054】感光性導電ペースト中のガラスフリット含
有量としては、0.1〜5重量%であることが好まし
い。より好ましくは0.5〜3.5重量%である。ガラ
スフリットは電気絶縁性であるので含有量が5重量%を
越えると電極の抵抗が増大するので好ましくない。0.
1重量%未満では、電極膜と基板との強固な接着強度が
得られにくい。
【0055】本発明においてガラスフリットに微量含ま
れるCaO、BaO、Fe2 O3 、K2 O、Na2 Oな
どの金属および酸化物が感光性有機成分と反応してペー
ストが短時間でゲル化し、塊となりペーストとして印刷
できなくなったり、現像ができなくなってパターン形成
できなくなる場合がある。これはイオン架橋反応による
ゲル化と推定されるが、このような反応を防止するため
に、悪い影響を与えない範囲で安定化剤を添加してゲル
化を防止することが好ましい。すなわち、ゲル化反応を
引き起こす金属あるいは酸化物粉末との錯体化あるいは
酸官能基との塩形成などの効果のある化合物で粉末を表
面処理し、感光性導電ペーストを安定化させる。そのよ
うな安定化剤としては、トリアゾール化合物が好ましく
用いられる。トリアゾール化合物の中でも特にベンゾト
リアゾールが有効に作用する。
【0056】本発明において使用されるベンゾトリアゾ
ールによるガラスフリット粉末の表面処理は次のように
して行うと好ましい。すなわちガラスフリットに対して
所定の量のベンゾトリアゾールを酢酸メチル、酢酸エチ
ル、エチルアルコール、メチルアルコールなどの有機溶
媒に溶解した後、これら粉末を十分に浸す事ができるよ
うに溶液中に3〜24時間浸積する。浸積後、好ましく
は20〜30℃下で自然乾燥して溶媒を蒸発させてトリ
アゾール処理を行った後、50〜80℃で5〜12時
間、真空乾燥して粉末を作製する。
【0057】本発明において使用される安定化剤のガラ
スフリットに対する割合は0.2〜4重量%が好まし
く、さらに0.4〜3重量%であることがより好まし
い。0.2重量%未満では架橋反応を防止するのに効果
がない。また4重量%を越えると安定化剤の量が多くな
り過ぎて非酸化性雰囲気中での導電ペーストの焼成時に
おいてポリマー、モノマーおよび安定化剤などの脱バイ
ンダーが困難となり、導体膜の特性が低下する。
【0058】また上記において導電ペースト中に微量含
有する水分が存在すると導電ペーストのゲル化を促進す
る。これを防止するため感光性有機成分(感光性ポリマ
ー、感光性モノマー、光重合開始剤、増感剤、光重合促
進剤、可塑剤、増粘剤、有機溶媒、有機分散剤など)に
微量含有する水分を除去するのが好ましい。水分の除去
は、固体か液体かの種類によって異なるが、真空乾燥処
理、モレキュラシーブ、ロータリーエバポレイターなど
で除去する。さらに、ガラスフリットの場合は、ガラス
フリットを150〜200℃で5〜15時間乾燥して水
分を十分除去するとゲル化が防止できるので好ましい。
【0059】本発明において、ガラスフリットに加えて
焼結助剤となる金属や金属酸化物を添加すると、導電性
粉末が焼結時に異常粒子成長を回避できる、あるいは焼
結を遅らせるなどの効果があり、その結果、導体膜とガ
ラス基板との接着強度をあげるの効果がある。そのよう
な焼結助剤としてCu、Cr、Mo、AlあるいはNi
などの金属や金属酸化物が使用できる。これらのうちで
金属酸化物は電気的に絶縁物として作用するので添加物
の量は少ない方がよく、3重量%以下が好ましい。3重
量%を越えると導体膜の電気抵抗が増加するのでよくな
い。また、金属酸化物と金属を併用することも好ましく
行われる。
【0060】増感剤は、感度を向上させるために添加さ
れる。増感剤の具体例として、2,4−ジエチルチオキ
サントン、イソプロピルチオキサントン、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−ジメチルアミニベンザル)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、ミヒラーケトン、
4,4−ビス(ジエチルアミノ)−ベンゾフェノン、
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)、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、N−フェニルエタノールアミン、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、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
ラゾールなどがあげられる。本発明ではこれらを1種ま
たは2種以上使用することができる。なお、増感剤の中
には光重合開始剤としても使用できるものがある。増感
剤を本発明の感光性樹脂組成物に添加する場合、その添
加量は側鎖または分子末端にカルボキシル基とエチレン
性不飽和基を有するアクリル系共重合体と光反応性化合
物の和に対して通常0.1〜60重量%、より好ましく
は0.5〜35重量%である。増感剤の量が少なすぎれ
ば光感度を向上させる効果が発揮されず、増感剤の量が
多すぎれば露光部の残存率が小さくなりすぎるおそれが
ある。
【0061】可塑剤の具体的な例としては、ジブチルフ
タレート、ジオクチルフタレート、ポリエチレングリコ
ール、グリセリンなどがあげられる。
【0062】導電膜の表面にPVAの膜を形成すること
によって感度がさらに向上できるので好ましい。PVA
膜の形成方法は濃度が0.5〜5重量%の水溶液をスピ
ナーなどの方法で基板上に均一に塗布した後に70〜9
0℃で10〜60分間乾燥することによって水分を蒸発
させて行う。また水溶液中にアルコールを少量添加する
と絶縁膜との塗れ性が良くなり蒸発が容易になるので好
ましい。さらに好ましいPVAの溶液濃度は、1〜3重
量%である。この範囲にあると感度が一層向上する。P
VA塗布によって感度が向上するのは次の理由が推定さ
れる。すなわち感光性ポリマーおよびモノマーが光硬化
する際に、空気中の酸素があると光硬化の感度を妨害す
ると考えられるが、PVAの膜があると余分な酸素を遮
断できるので露光時に感度が向上するので好ましい。P
VA以外に水溶性で、透明なポリマー例えばセルロース
系のメチルセルロースなども使用できる。
【0063】熱重合禁止剤は、保存時の熱安定性を向上
させるために添加される。熱重合禁止剤の具体的な例と
しては、ヒドロキノン、N−ニトロソジフェニルアミ
ン、フェノチアジン、p−t−ブチルカテコール、N−
フェニルナフチルアミン、2,6−ジ−t−ブチル−p
−メチルフェノール、クロラニール、ピロガロールなど
が挙げられる。熱重合禁止剤を添加する場合、その添加
量は、側鎖にエチレン性不飽和基を有するアクリル系共
重合体と光反応性重合性化合物の和に対し、通常、0.
1〜20重量%、より好ましくは、0.5〜10重量%
である。熱重合禁止剤の量が少なすぎれば、保存時の熱
的な安定性を向上させる効果が発揮されず、熱重合禁止
剤の量が多すぎれば、露光部の残存率が小さくなりすぎ
るおそれがある。
【0064】酸化防止剤は、保存時におけるアクリル系
共重合体の酸化を防ぐために添加される。酸化防止剤の
具体的な例として2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾ
ール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t
−4−エチルフェノール、2,2−メチレン−ビス−
(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2−
メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノ
ール)、4,4−ビス−(3−メチル−6−t−ブチル
フェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−6
−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2
−メチル−4−ヒドロキシ−t−ブチルフェニル)ブタ
ン、ビス[3,3−ビス−(4−ヒドロキシ−3−t−
ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエス
テル、ジラウリルチオジプロピオナート、トリフェニル
ホスファイトなどが挙げられる。酸化防止剤を添加する
場合、その添加量は通常、導電粉末、側鎖にエチレン性
不飽和基を有するアクリル系共重合体、光反応性化合物
および光重合開始剤の総和に対して0.01〜5重量
%、より好ましくは0.1〜1重量%である。酸化防止
剤の量が少なければ保存時のアクリル系共同重合体の酸
化を防ぐ効果が得られず、酸化防止剤の量が多すぎれば
露光部の残存率が小さくなりすぎるおそれがある。
【0065】次に、感光性ペーストを用いてパターン加
工を行う一例について説明するが、本発明はこれに限定
されない。
【0066】アルミナ基板、ガラス基板、絶縁層が予め
施されたセラミックス基板等の基板上にスクリーン印刷
法でペースト塗布し、乾燥する。ここでペーストをアル
ミナ基板上に塗布する場合、基板と塗布膜との密着性を
高めるために基板の表面処理を行うとよい。表面処理液
としてはシランカップリング剤、例えばビニルトリクロ
ロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエト
キシシラン、トリス−(2−メトキシエトキシ)ビニル
シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−(メタクリロキシプロピル)トリメトキシシラ
ン、γ(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキ
シシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノ
プロピルトリエトキシシランなどあるいは有機金属例え
ば有機チタン、有機アルミニウム、有機ジルコニウムな
どである。シランカップリング剤あるいは有機金属を有
機溶媒例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、
エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルアルコ
ール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチル
アルコールなどで0.1〜5%の濃度に希釈したものを
用いる。次にこの表面処理液をスピナーなどで基板上に
均一に塗布した後に80〜140℃で10〜60分間乾
燥する事によって表面処理ができる。
【0067】塗布層の厚みは、塗布回数、スクリーンの
メッシュ、ペーストの粘度を選ぶことによって調整でき
る。
【0068】基板上に一様に塗布したペーストの膜を7
0〜100℃で数分から1時間加熱して溶媒類を蒸発・
乾燥後、マスクを介して露光、現像処理を行う。 乾燥
後の塗布膜は通常のフォトマスク法で露光される。フォ
トリソグラフィー法により選択的に露光した後、現像し
て未硬化部分を除去(いわゆるネガ型の)して、所定の
パターンを形成する。
【0069】本発明の感光性導電ペーストの調合、印
刷、露光、現像工程では紫外線を遮断できるところで行
う必要がある。そうでないとペーストあるいは塗布膜が
紫外線によって光硬化してしまい、本発明の効果を発揮
できる導電膜が得られない。感光性導電ペーストは通常
のフォトマスク法を用いて露光される。この際使用され
る活性光源はたとえば紫外線、電子線、X線などが挙げ
られるが、これらの中で紫外線が好ましく、その光源と
してはたとえば低圧水銀灯、高圧水銀灯、ハロゲンラン
プ、殺菌灯などが使用できる。これらのなかでも超高圧
水銀灯が好適である。露光条件は導体膜の厚みによって
異なるが、5〜100mW/cm2 の出力の超高圧水銀
灯を用いて1〜30分間露光を行なう。
【0070】露光後、現像液を使用して現像を行なう
が、この場合、浸漬法やスプレー法あるいはパドル法で
行なう。現像液としては前記の側鎖にエチレン性不飽和
基を有するアクリル系共重合体、光反応性化合物および
光重合開始剤の混合物が溶解可能である有機溶媒を使用
できる。また該有機溶媒にその溶解力が失われない範囲
で水を添加してもよい。またアクリル系共重合体の側鎖
にカルボキシル基が存在する場合、アルカリ水溶液で現
像できる。アルカリ水溶液として水酸化ナトリウムや水
酸化カルシウム水溶液などのような金属アルカリ水溶液
を使用できるが、有機アルカリ水溶液を用いた方が焼成
時にアルカリ成分を除去しやすいので好ましい。有機ア
ルカリの具体例としては、テトラメチルアンモニウムヒ
ドロキサイド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロ
キサイド、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン
などが挙げられる。アルカリ水溶液の濃度は通常0.0
1〜3重量%、より好ましくは0.1〜1重量%であ
る。アルカリ濃度が低すぎれば未露光部の除去に時間が
かかり、完全に除去されない。アルカリ濃度が高すぎれ
ば、現像液濃度が強すぎてパターン部を剥離させ、また
露光部を腐食させるおそれがあり良くない。現像時間
は、露光したパターンの種類、パターンサイズによって
異なるが、20から60秒である。さらに現像後、水で
シャワーリンスを行うことによってパターンの線間や端
部に残存した現像液を完全に除去できる。
【0071】次にオーブンにて水分除去した塗布膜を電
気炉やベルト炉で焼成を行い導体膜を形成できる。焼成
雰囲気や温度は基板や導体の種類によって異なるが、大
気雰囲気、窒素雰囲気、酸素を20〜100ppm含有
する窒素雰囲気および水素雰囲気などで、500〜16
00℃の温度で1〜60分間保持して焼成して、導体膜
を作製する。
【0072】
【実施例】以下の実施例で本発明を具体的に説明する。
実施例において、以下に示すA〜Mの材料を用いた。ペ
ースト組成および評価結果については表1に示した。濃
度は特に断らない限りすべて重量%で表わす。
【0073】A.導電性粉末としては、以下の粉末を用
いた。
【0074】a.銅粉末、単分散粒状、平均粒子径3.
1μm、比表面積0.44(m2/g)、タップ密度4.
2(g/cm2) b.銅粉末、単分散粒状、平均粒子径2.5μm、比表
面積0.52(m2/g)、 タップ密度4.6(g/c
2) c.銀粉末、単分散粒状、平均粒子径3.7μm、比表
面積0.48(m2/g)、タップ密度3.2(g/c
2) d.銀粉末、単分散粒状、平均粒子径2.9μm、比表
面積0.47(m2/g)、タップ密度5.0(g/c
2) e.銀粉末、単分散粒状、平均粒子径1.3μm、比表
面積0.48(m2/g)、タップ密度4.3(g/c
2) f.95Ag−5Pd粉末、単分散粒状、平均粒子径
3.0μm、比表面積0.82(m2/g)、タップ密度
5.0(g/cm2) g.タングステン粉末、単分散粒状、平均粒子径3.0
μm、比表面積0.15(m2/g)、タップ密度8.2
(g/cm2) B.ガラスフリット ガラスフリットa;(重量%)ZrO2(42),B2
3(24),SiO2(21),Li2O(7),Al2
3(4)およびその他の酸化物(2) ガラスフリットb;(重量%)Bi23(50),Si
2(7),B23(15),ZnO(14),BaO
(14) C.紫外線吸光剤 有機染料;アゾ系染料;スダン(Sudan)、化学
式;C242ON4O,分子量;380.45 D.分散剤 ノプコスパース 092(サンノプコ製) E.ポリマーバインダ ポリマ−a;エチルセルロース ポリマーb;40%のメタアクリル酸(MAA)、30
%のメチルメタアクリレート(MMA)および30%の
スチレン(St)からなる共重合体のカルボキシル基
(MAA)に対して0.4当量(40%に相当する)の
グリシジルメタアクリレート(GMA)を付加反応させ
たポリマー。ポリマーの酸価は105であった。
【0075】F.モノマ モノマーa;ネオペンチルグリコール・ヒドロキシピベ
レート・ジアクリレート(HX−620:日本化薬社
製) モノマーb;トリメチロール・プロパン・トリアクリレ
ート・モジファPO(TPA−330:日本化薬社製) G.レベリング剤 レベリング剤a;ディスパロンL−1980−50(楠
本化成製) レベリング剤b;ディスパロンLC−951(楠本化成
製) レベリング剤c;BYK−325(ビック.ケミ−社
製) H.溶媒 γ−ブチロラクトン(γ−BL) エタノ−ル プロパノール I.光重合開始剤 2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2
−モルホリノプロパノン−1(イルガキュア907:チ
バガイギ−) J.増感剤 2、4−ジエチルチオキサントン(DETX−S:日本
化薬) K.光重合促進剤 p−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル(EPA:
日本化薬) L.可塑剤 ジブチルフタレート(DBP) M.増粘剤 アエロジル(SiO2)を酢酸2−(2−ブトキシエト
キシ)エチルに溶解させて、SiO2の15重量部溶液を
添加した。
【0076】実施例1〜10 以下の手順に従って、導電性粉末、ガラスフリットを表
1のように用いて、ペーストを作製し、パターニングを
行い、各種金属特性にあわせた焼成条件1〜4で焼成を
行い電極を形成した。各実施例における焼成条件は表1
に示した。またペーストの組成および得られた電極の特
性を表1に示した。
【0077】a.有機ビヒクルの作製 溶媒およびポリマーを混合し、攪拌しながら80℃まで
加熱し、すべてのポリマーを均一に溶解させた。ついで
溶液を室温まで冷却し、モノマー、可塑剤増感剤、増感
助剤、増粘剤、レベリング剤および光重合開始剤を加え
て溶解させた。その後、溶液を400メッシュのフィル
ターを通し濾過した。
【0078】b.吸光剤添加粉末の作製 有機染料を所定の量秤量し、アセトンに溶解させた溶液
に分散剤を加えて、ホモジナイザーで均一に攪拌した。
この溶液中に、導電性粉末およびガラスフリットを所定
の量添加して、局所排気装置内でアセトンを蒸発させな
がら均質に分散・混合後を行い、導電性粉末およびガラ
スフリットの表面を均質にコーティングした(いわゆる
カプセル処理した)粉末を作製した。
【0079】c.ペースト作製 上記a.項記載有機ビヒクルに有機染料でカプセル化処
理した導電性粉末およびガラスフリットを所定の組成と
なるように添加し、3本ローラーで混合・分散してペー
ストを作製した。
【0080】d.基板の表面処理 表面処理液として(2−アミノエチル)アミノプロピル
トリメトキシシランのイソプロピルアルコールの0.5
重量%溶液を用いる。この溶液1.0mlを基板上に滴
下し、スピナーで回転数3000rpmで10秒塗布し
た後、室温で乾燥させて表面処理を行った。
【0081】e.印刷 上記のペーストを325メッシュのスクリーンを用いて
96%アルミナ基板(76mm×76mm×0.635
mmt)上に50mm角の大きさにベタ印刷し、80℃
で40分間 乾燥した。乾燥後の塗布膜の厚みは15〜
30μmであった。
【0082】f.露光・現像 上記で作製した塗布膜を20〜70μmのファインパタ
ーンを有する電極を形成したクロムマスクを用いて、上
面から500mW/cm2 の出力の超高圧水銀灯で紫外
線露光した。次に25℃に保持したモノエタノールアミ
ンの0.5%の水溶液に浸漬して現像し、その後スプレ
ーを用いて未露光部を水洗浄し、その後エアーガンで水
分を吹き飛ばし、50℃で30分間乾燥を行った。
【0083】g.焼成 下記に示すように各種金属特性にあわせた焼成条件1〜
4で、脱バインダおよび焼結を行った。
【0084】焼成条件1:酸素を50ppm含有する窒
素雰囲気中にて、600℃で30分間保持し脱バインダ
を行った。その後、炉内を窒素ガスで置換して、900
℃で30分間保持して焼結を行った。
【0085】焼成条件2:大気雰囲気中で850℃で1
5分間保持し脱バインダおよび焼結を行った。
【0086】焼成条件3 :大気雰囲気中で600℃で
10分間保持し脱バインダおよび焼結を行った。
【0087】焼成条件4:水素雰囲気中で1600℃で
15分間保持し脱バインダおよび焼結を行った。
【0088】h.評価 感光性導電ペーストの粘度はB型粘度計を用いて、回転
速度3rpmの条件で測定を行った。焼成後の電極につ
いては、走査電子顕微鏡(SEM)を用いてパターン解
像度を、また、触針式表面粗さ計を用いてRaを測定
し、評価した。
【0089】比較例1 レベリング剤を添加しない以外は、実施例4と同様にし
てペーストを作製し、Raを測定したところ、塗布膜表
面にピンホールが発生し、Ra=2.2μmとなった。
【0090】
【表1】
【0091】
【発明の効果】このようにレベリング剤を含有する感光
性導電ペーストを用いてフォトリソグラフィ法により線
幅/線間隔が30/30μm以下のパターン解像度が得
られ、Raが2μm以下の導電膜が形成できるため、電
子部品、セラミックス多層基板あるいはディスプレイの
電極の微細化、低抵抗化および高信頼性化が可能となっ
た。
【0092】すなわち、高周波領域で使用する場合は、
電極の表面粗さの低減によって表皮効果に伴う抵抗値の
増加を抑制でき、また導体膜が薄膜の場合には、ピンホ
ール欠陥の増加の抑制が可能となった。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電性粉末、感光性有機成分およびレベリ
    ング剤を含有することを特徴とする感光性導電ペース
    ト。
  2. 【請求項2】導電性粉末が、Cu、Ag、Pd、W、A
    u、Niの群から選ばれる少なくとも1種を含有するこ
    とを特徴とする請求項1記載の感光性導電ペースト。
  3. 【請求項3】感光性有機成分が、側鎖または分子末端に
    カルボキシル基を有するアクリル系共重合体、光反応性
    化合物および光重合開始剤を含有することを特徴とする
    請求項1記載の感光性導電ペースト。
  4. 【請求項4】感光性有機成分が、側鎖または分子末端に
    カルボキシル基とエチレン性不飽和基を有するアクリル
    系共重合体、光反応性化合物および光重合開始剤を含有
    することを特徴とする請求項1記載の感光性導電ペース
    ト。
  5. 【請求項5】レベリング剤が有機物であることを特徴と
    する請求項1記載の感光性導電ペースト。
  6. 【請求項6】レベリング剤が有機界面活性剤であること
    を特徴とする請求項1記載の感光性導電ペースト。
  7. 【請求項7】レベリング剤がノニオン系界面活性剤であ
    ることを特徴とする請求項1記載の感光性導電ペース
    ト。
  8. 【請求項8】レベリング剤の含有量が導電性粉末に対し
    て0.15〜20重量%であることを特徴とする請求項
    1記載の感光性導電ペースト。
  9. 【請求項9】導電性粉末80〜95重量部、感光性有機
    成分5〜40重量部およびレベリング剤0.15〜20
    重量部を含有することを特徴とする感光性導電ペース
    ト。
  10. 【請求項10】紫外線吸光剤を含有することを特徴とす
    る請求項1記載の感光性導電ペースト。
  11. 【請求項11】ペーストの粘度が0.5〜500Pa・
    Sであることを特徴とする請求項1記載の感光性導電ペ
    ースト。
  12. 【請求項12】導電性粉末、感光性有機成分およびレベ
    リング剤を含有する感光性導電ペーストを塗布、露光、
    現像、焼成することを特徴とする、表面の中心線平均粗
    さ(Ra)が2μm以下であるパターン形成された電極
    およびその製造方法。
  13. 【請求項13】導電性粉末、感光性有機成分およびレベ
    リング剤を含有する感光性導電ペーストを塗布、露光、
    現像、焼成することを特徴とする、表面の中心線平均粗
    さ(Ra)が1μm以下であるパターン形成された電極
    およびその製造方法。
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