JPS6156489A - 厚膜導体回路の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は光硬化Ｗ樹脂組成物全バインダーとする光硬化
型焼成ペーストを用い７ｔｆｆ膜導体回路の製造方法に
関するものであシ、通信、産業用および民生用電子様器
などのエレクトロニクス機器に利用される厚膜２４俸回
路である。

〈炬宋のＣ前ン 従来、セラミック基板上に導体回路を形成する方法とし
ては、金、銀、ｔ７ｔｈパラジェウムなどの導電性金属
粉と低融点ガラス７リツト及び有機ビヒクルなどより成
る焼成ペーストをアルはすなどのセラミック基板上に直
接回路パターン管印刷し、乾燥後焼成する方法がある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、このような焼成ペーストは高沸点の溶媒を含有
しているために、（１）乾燥時間が長い、（２）スクリ
ーン版の目詰まシによるピンホール、線巾のくずれなど
が生じやすい、（３）職場環境の汚染が著しい、などの
多くの問題を抱えてい友。でた、これらの問題を解決す
るために、例えば特公昭５４−４１４９１号公報などで
は、光硬化型樹脂組成物をバインダーに用いる提案もな
されているが、（１）熱分解温度が高く焼成性が良好で
ない、（２）その友め焼成時に発生するピンホールやち
ぢれま几はカーボン残存により不良導体全形成しやすい
、（３）セラミック基板上に直接回路パターンを印刷す
るため精密なパターンの連続印刷ができないなどの欠点
がある。

〈問題点を解決する九めの手段〉 本発明者らは上記欠点を解消する穴め、種々鋭意検討し
ｔところ、熱転写用支持体上に光硬化型焼成ペーストを
用いて回路パターンを印刷し、次いでセ゛ラミックなど
の基板上に熱転写する方法を見出し、本発明に到達し友
。すなわち本発明は導電性微粉末（Ａｌ、ガラス質フリ
ット（Ｂ）および先便化型樹脂組成物（０全必須成分と
する光硬化型焼成ペーストヲ用いて支持体の剥離層上に
回路を印刷し、光硬化させて得几厚膜導体回路印刷物ま
交はその印刷回路上に光硬化捜カバーコート剤ａを印刷
し光硬化さ＋：を厚、膜導体回路印刷転写物を基板に熱
転写し、続いて焼成により導体回路を形成させることを
特徴とするＷ−膜導体回路の製造方法である。

本発明で使用する導電性微粉末（４）とは、例えば金、
銀、バラジニウム、白金などの貴金属粉末、銅、タング
ステン、モリブデン、ニッケルなどの卑金属粉末、限化
バラジェウム、酸化ルテニウムなどの金属試化物粉末で
ある。その含有率は本発明の焼成ペーストの５０〜９０
！ｆ＆％である。含有率が５０鵞★−未満の場合は、形
成回路の導電性が低下し安定し念回路の形成が困難であ
シ、一方９０９０鵞★越、（る場・ごは本発明の焼成ペ
ーストの粘度が著しく高くなシ印刷が困−となる。

不発明で使用するガラス質フリット田）とに、例えば、
酸化鉛、酸化ホウ累、酸化ビスマス、酸化カドミウム、
酸化ケイ累・、酸化マグネシウムなどであり、その含有
率は本発明の焼成ペーストの０．１〜１５３１Ｌ慧うで
ある。その含有率が０．１重ｌ：チ未を両の場合は導体
回路とセラばツ゛り基板との接着性に劣り、一方１５Ｘ
ｔ％を越える場合（ｃ１焼成ペーストの粘度が高くなシ
印制が困難となる。

次に、本発明で使用する光硬化型樹脂ｍ放物ｆｃｌは必
須成分としてメタアクリル順エステルま７？：に／およ
びアクリル酸エステルの重合体まｔは共１合体、元画化
型そツマ−および光開始剤を金回す　　１するものであ
る。メタアクリル酸エステルＩたに／およびアクリル酸
エステルの１合体ま友は共重合体とは、例えば、Ｃメタ
ノアクリル酸メチル（アクリル酸メチルエステルおよび
メタアクリル酸メチルエステルを示す。以下同様に略記
する〕、（メタアクリル酸エスル、（メタ）アクリル酸
−ｎ−プチルなどのＣメタ】アクリル酸アルキルエステ
ル類、Ｃメタノアクリル酸シクロヘキシルなどの（メタ
ノアクリル酸シクロアルキル中エステル類、（メタノア
クリル酸ベンジルなどの（メタノアクリル酸アラルキル
エステル類の重合体ｔｘは共重合体である。弁型合体成
分としては、Ｃメタ）アク、リル酸エステル以外の重合
性単量体を少量含んでいてもよい。

元硬化型モノマーとは、（１）スチレン、α−メチルス
チレンなどのスチレン系化合物、（２）メチル（メタノ
アクリレート、エチル（メタノアクリレート、テトラヒ
ドロフルフリル（メタノアクリレートなどのモノ（メタ
ノアクリレート化合物、（３）エチレ°ングリコールジ
（メタノアクリレ−）、１．６−ヘキサンシオールジ（
メタノアクリレートなどのフルキレングリコールジＣメ
タノアクリレート化合物１．（４）トリメチロールプロ
パントリ（メタノアクＩＪＩ／−）、ペンタエリスリト
ールテトラ（メタノアクリレートなどの多価（メタノア
クリレート化合物などである。

光開始剤とはベンゾイン系化合物、ペンシフＸノン系化
合物、チオキサントン系化合物などの光開始剤である。

光硬化型樹脂組成物における（メタノアクリル酸エステ
ルの重合体又は共重合体のｔは、５〜５０重ｔ％であり
、元硬化型七ツマ−の量は９５〜５０１量チであること
が好ましい。光開始剤の量は光硬化型樹脂組成物中、１
〜１０ＰｆｌＲセあることが好ましい。

光硬化型樹脂組成物（Ｏの含有率は不発明の焼成ペース
トの５〜５０重量％である。含有率が５重量％未滴の場
合は、ペーストの粘度が高くなシ印刷が困難であり、一
方、５０ｉ［量％を越えると導電性の点で良好な回路金
得ることが困難となる。

光硬化型樹脂組成物（Ｃ）Ｋに公知の熱重合防止剤、レ
ベリング剤、消泡剤、増粘剤、揺変剤などを添加し、粘
度、保存安定性、印刷適性などｆ：調節して使用される
のが一般的である。

またカバーコート剤０に使用する光硬化型樹脂０として
は先に例示しｔ光硬化型樹脂組成物０がそのまま使用で
きるが、チオール−エン世光硬化型樹脂、光硬化をエポ
キシ樹脂、光硬化型不飽和ポリエステル樹脂なども使用
可能でるる。

本発明では上記導電性微粉末（Ａ、ガラス質フリット田
）および光硬化温樹脂組成物（Ｏｔ−必須成分とする焼
成ペーストラ用いて支持体の剥離層上に回路を印刷し、
光硬化させて厚膜導体回路印刷物を得る。

イクロクリスタリン・ワックスなどのワックス類ま几は
ロジン、ロジンエステル、アルキッド樹脂、テルペン樹
脂、石油樹脂、７２ノール樹脂、セル′１　　ロース誘
導体、ビニル系共１合体などを溶融又は溶液状態で上記
支持体上に塗布して得られるものである。

従来技術では被印刷物がセラミック基板であシ、その表
面は小さな凹凸があって被印刷物としては、むしろ不適
当〒めったが、本発明においては被印刷物が紙、合成紙
、フィルム等の表面性良好なシート状である几め、精密
な印刷が可能である。

焼成ベースＩ、ｔ−用いて支持体の剥離層上に回路全印
刷する方法としては、スクリーン印刷など従来公知の方
法に従う。

本発明では印刷に使用する焼成ペーストが光硬化屋焼成
ペーストでちるため溶剤を含まず、スクリーン版の目ｇ
ｌりによるピンホールや線幅のくずれなどを生じないと
いう大きな特徴がるる。

光硬化する東件は特に制限はない。光照射するのに用い
られる光源としては太陽光線、ケばカルランフ、低圧水
銀灯、高圧水銀灯、カーボンアーク灯、キセノンランプ
、メタルハライドランプなどが使用される。

上記厚膜導体回路印刷物の印刷回路上に光硬化　　　（
型カバーコート剤Ｑ）ｌ全印刷し光硬化ざぜて厚膜導体
回路印刷転写物としてもよい。

本発明では上記印＋１ｉ１物の印刷面又は上記転写物の
カバーコートＮを基板上に載置し、熱転写する。

また上記印刷物又は転写物の支持体を除いて剥離ｒｅ　
儒？基板上に載置して熱転写してもよい。基板としては
セラミック基板、アルミナ基板、ホー胃−基板、ベリリ
ア基板などを用いる。

熱転写法としては一般に加熱加圧し比後、支持体金剥離
して行なう。

本発明では基板上に転写され九回路を焼成して厚膜導体
回路を形成する。焼成方法は特に制限はない。

次に本発明の厚膜導体回路の製造方法の一例を図を用い
て説明する。第１図は本発明方法の工程を示す。

工程１・・・紙、合成紙、フィルムなどから成る支持体
１上にワックス類、ロジン、アル キッド樹脂、ビニル共ｘｅ体より成る 剥離１へ塗布する。

工程２０・＠Ｉ離層２上に光硬化型焼成ペース）Ｐによ
りスクリーン印刷法により回路パ ターン印刷を行なう。

工程３・・・剥離層上に印刷畜れ几回路を光照射する。

工程４・・・厚膜導体回路印刷物を得る。

工程５・会・、Ｉ！！膜導体回路印刷物上に光硬化型カ
バーコート剤Ｄｔ−スクリーン印刷法により塗布する。

工程６・・・厚膜導体回路印刷物上に塗布された光硬化
型カバーコート剤Ｄ’を光照射する。

工程７・−働厚膜導体回路印刷転与物を得る。

工程８＠・・導体回路印刷面ケ下にしてセラミック基板
上に印刷転写物を置き、８０〜２００℃、５〜６０ＫＰ
／ｆｆｉの条件下で約２〜２０秒間加熱圧着を行なう＠ 工程９・・・剥離層、導体回路（カバーコート剤も含む
）がセラミック基板上に転写され、セラミック基板上に
は所望の導体回路 が形成される。

工程１０・・ｅセラミック基板上に形成され友回路の焼
成を行ない、カバーコート剤、剥離 層、バインダー全焼失ざぜる。

〜６０ＫＰ／ｍの条件で２〜２０秒間加熱圧着してもよ
い。

工程９においては剥離層、導体回路がセラミック基板上
に転写され、セラミック基板上に所望の導体回路が形成
される。

カバーコートされｔ印刷回路も同様に加熱圧着してセラ
ミック基板上に転写される。セラミック基板上に転写さ
れｔ回路は工程ＱＧＩにおいて焼成式れ厚膜導体回路が
形成される。焼成条件は、例えば窒素雰囲気中まｉは酸
化雰囲気中において４００〜１１００℃まで２００〜ｂ 高温度で１５〜３０分保持し、その後室温まで自然冷却
されるが、この焼成条件はこれに限足されるものではな
い。

まｔ工程（Ａ）においては印刷面を下にしてセラミック
基板に転写されることが図示されているが、これとは逆
に支持体を除きパターン印刷面を上にし剥離層を載置し
てセラミック基板に転写することも可能である。さらに
、剥離層上にカバーコート層を設け、その上に回路印刷
し、基板上にカッく一コート層を載置して又は支持体を
除いて剥離層を載置して転写することも可能である。

〈発明の効果〉 本発明の熱転写方式による厚膜導体回路の裏道方法の優
れ九効果として、次の点が挙げられる。

（１）パターン回路を紙、合成紙、フィルム等の入面性
良好なシートに印刷するため精密なノ（ターンの連続印
刷が可能でおる。

（２）使用する焼成ペーストが光硬化泣焼放ペーストで
あるため全く溶剤を含有せず、スクリーン版の目詰まり
によるピンホール、線巾のくずれが生じない。

＋３１セラミツク基板に直接印刷しないため、セラミ　
。

ツク基板表面の精密な加工は必要としない。

〈実施例〉 本発明を更に詳細゛に説明するために実施例を挙　゛）
げるが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定され
るものではない。

実施例中、単に部ｔｅはチとめるのは重量部または重ｉ
−％を示す。性能評価のための測定は次の方法によつｆ
ｃ。

印刷適性：支持体上に設けられた剥ＩＢｆＦ２に第２図
に示し九回路パターン（縦３，５ａｘ×横３．０１７ｘ
）’１２５０メツシュのポリエステルのスクリーン版に
より導電性微粉末囚、ガラス質フリット［Ｆ］）および
光硬化型樹脂組成物Ｃ）よシなる光硬化塑焼成ペースト
金印１１１Ｌ、ポリエステルｅスクリーン版の目詰まシ
、ま友は細線が欠）腺するまでの印刷枚数により印刷適
性を測定した。

転写性：印刷物音１５０℃、４０　ＫＦ／Ｃ１ｌの条件
下で１０秒間加熱圧着してセラミック基板に転写し、そ
の転写性を目視判定した。

焼成性：熱転写しｔセラミック基板全４００℃／時間の
昇温速度で８５０℃まで焼成し、焼成後のピンホール、
回路矢線の有無を判定した。

導電性：セラミック基板上に形成され定圧２図の回路の
抵仇値を測定し之。

太造例１ 銀粉末（Ａ）７５係、ガラス質フリ・フト■）４％およ
び光硬化塁樹脂組成物（０２１％をセラミック３本ロー
ルを用いてよく混練し光硬化型焼成ペーストＣＩ）ｔ−
得几。使用し文光硬化型樹脂組成物の組成は次の通りで
ある。

リコールジメタクリレート（付加モル数ｎ　＝　１４）
１５部、ベンジルジメチルケタール６部、２−エチルア
ントラキノン２部、レベリング剤１部。

実施例１ 剥離層としてヘキストワックス５０部、パラフィン２０
部、ホワイトオイル１０部およびアルキッド樹脂１０部
よシなるワックス層が塗布され几ポリエステル・フィル
ム表面上に、光硬化型焼成ペース）（１）ｔ−ポリエス
テル・スクリーン版ヲ用いて回路パターン全厚み約２０
μｍに連続印刷した。

この場合、印刷枚数が１．０００枚を越えてもスクリー
ン版の目詰シや細線の矢線は全く見られなかつｊａ この印刷回路パターンｉ　５．６　ＫＷ水冷式高圧水銀
灯下、１５備の距離で１４秒間照射し硬化させ九〇 次いで、光硬化鳳カバーコート剤Ｇ）Ｉ’ｔ　１００メ
ツシユのポリエステル・スクリーン板金用いて印刷回路
上に縦４．０ｃＭＸ横４．Ｏｃ！ｘＸ厚さ約３０μｍの
寸法で印刷し、同様に５．６ＫＷ水冷式高圧水銀灯下、
１５ｃの距離で１４秒間照射し硬化畜せ文。

得られた回路パターン印刷転写フィルム全印刷面を下に
してセラミック基板（縦５α×横５ｃＭ×厚みり、６α
、アルミナ含有率９６％）に１５０℃、４０ＫＰ／ＣＭ
の条件下で１０秒間加熱圧着し転写性を判定した。ざら
に、この転写セラピック基板金４００℃／時間の昇温速
度で８５０℃まで焼成し、焼成性とその導電性を測定し
た。その結果を第１表に示す。

１．１　実施例２ 実施例ＩＫおける元硬化型カバーコート剤ａを用いない
以外は実施例１と同様にしてセラきツク基板上に導体回
路金形成し友。その結果をＷｃ１表に示す。

製造例２ 銀粉末囚７５％、ガラス質フリット［Ｆ］）４％、溶剤
型樹脂（エチルセルローズ／α−テルピネオール＝２０
／８０重景比）２１％をセラミック３本ロールを用いて
よく混練し溶剤型焼成ペース）（ＩＩ）ｔ−得ｔ。

比較例１ 実施例１の離形Ｍ全塗布したポリエステル・フィルムに
溶剤型焼成ベース）［１）を実施例１と同様にして回路
パターン（厚み約３０μｍ）を印刷し、６０％ＲＨ雰囲
気中で８０℃において３０分間乾燥し比。次いで、溶剤
型カバーコート剤〔メタクリル酸メチル／メタクリル酸
−ｎ−ブチル（４０／６０モル比〕共重合体とソルペツ
ン＃１００（＠エラン・　　　”スタンダード石油ａ）
の混合物、組成比＝２５／７５（重量比）：［”ｌＯＯ
メツシュのポリエステル・スクリーン版を用いて回路パ
ターン上に縦４．０ＧＩＸ横４．０４Ｘ厚言２Ｑ、Ａｍ
の寸法で印刷し、６０％ＲＨ１ｇ囲気中で８０℃におい
て３０分間乾燥した。

捲られ定回路パターン印刷転写フィルムの評価は実施例
１と同様にして行なった。その結果を第１表に示す。

比較例２ 光硬化型焼成ベースｌ）を用いて、実施例１と同様にし
て回路パターン全セラミック基板上に直接印刷し九ｃ、
次いで５．６ＫＷ水冷式高圧水銀灯下、１５ＣｒＢの距
離で１４秒間照射し硬化させ几。評価は実施ψＩＪ　１
と同様にして行なり友。その結果を第１表に示す。

以下余白 第１表から明らかなように、本発明方法により転写性、
焼成性ならびに導電性に優れｔ厚膜導体回路が１０００
枚以上と多量に生産することが出来る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る厚膜導体回路の製造方法の一例を
示す解説図である。 第２図に印刷適性、導電性を評価する几めの印刷パター
ンでるる・ 図中、記号は以下のものを示す。 １・・上支持体　　　　２・・・剥離層３・、・カバー
コート層 ３ａ・・・光重合したカバーコート層 ４１１・φセラミック基板　５・０焼成炉ＰｅＯ元硬化
型焼成ペースト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　導電性微粉末（Ａ）、ガラス質フリット（Ｂ）および
   光硬化型樹脂組成物（Ｃ）を必須成分とする光硬化型焼
   成ペーストを用いて支持体の剥離層上に回路を印刷し、
   光硬化させて得た厚膜導体回路印刷物またはその印刷回
   路上に光硬化型カバーコート剤（Ｄ）を印刷し光硬化さ
   せた厚膜導体回路印刷転写物を基板に熱転写し、続いて
   焼成により導体回路を形成させることを特徴とする厚膜
   導体回路の製造方法。