JPS6221733A - オ−バコ−トペ−スト - 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】 〔概要〕 ポリメチルメタアクリレートと少量のエチルセルローズ
とをバインダとして用いたオーバコート用ガラスペース
ト。

〔産業上の利用分野〕

本発明は不活性雰囲気中で焼成が可能なオーバコートペ
ーストの構成に関する。

大量の情報を高速に処理する情報処理装置の進歩と共に
、これに使用する電子部品はますます小形化されると共
に集積化が行われており、各種の集積回路が実用化され
ている。

この代表的なものが半導体集積回路（Ｍｏｎｏｌ　１ｔ
ｈｉｃ　ＩＣ）であり、集積化が進んでＬＳＩ、　ＶＬ
ＳＩが実用化されている。

一方、セラミックやガラスセラミック基板を用い、これ
にスクリーン印刷技術を使用して導電体ペースト、抵抗
体ペースト、誘電体ペーストなどを印刷材料とし、微細
な配線パターン、抵抗体パターン、絶縁層などを印刷し
、焼成して集積回路を形成する厚膜集積回路（厚膜ＩＧ
）も実用化されている。

そして一般的には受動素子からなる厚膜ＩＣに半導体Ｉ
Ｃを搭載して使用する場合が多い。

さて従来の厚膜ＩＣの導体パターンを構成する導体ペー
ストとしては金（＾Ｕ）ペースト、銀（八ｇ）ペースト
、パラジウム・金（Ｐｄ−Ａｕ）ペースト、Ｐｄ　　・
Ａｇペーストなど大気中で焼成が可能なペーストが用い
られていた。

然し、半導体ＩＣの集積化が進んでＶＬＳ　Ｉが実用化
され、これを搭載するセラミック基板が多層化され、ま
た配線パターンも微細化してくると、従来よりも抵抗率
の少ない材料が必要になり、銅（Ｃｕ）ペーストが着目
されるようになった。

すなわちＣｕペーストを使用すると電気抵抗が低く、半
田の濡れ性が良く、またマイグレーションなどの現象の
ない厚膜ＩＣを作ることができる。

然し、Ｃｕペーストを構成するＣｕは大気中焼成によっ
て容易に酸化し、亜酸化銅（Ｃｕｚ　Ｏ）または酸化銅
（Ｃｕｂ）になるので焼成は不活性雰囲気例えば窒素（
Ｎ２）気流中で行う必要があり、また焼成後もこの上に
酸化防止用のオーバコートを行う必要がある。

本発明はこの目的に使用されるオーバコートペーストの
改良に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より存在するオーバコート用ペーストは眉間絶縁用
あるいはクロスオーバ用として使用されている。

すなわちセラミック基板上にスクリーンプリント法によ
り導体ペーストを印刷し、焼成して微細な回路パターン
を作り、この上にコンタクトホール部を除いて一面にオ
ーバコートペーストを印刷して焼成し、更にこの上に導
体パターンを形成する層間絶縁用として用いられている
。

またセラミック基板上に形成する配線パターンで立体交
叉部がある場合に、その交叉部のみに絶縁用としてオー
バコートペーストをスクリーンプリントして用いられて
いる。

ごのような用途に使用するオーバコートペーストは導体
ペーストが大気中焼成用に作られているため、同様に大
気中焼成用に作られている。

すなわちオーバコート用ペーストは低誘電率のガラス粉
末例えば硼硅酸ガラス粉末を主成分とし、これにエチル
セルローズのようなセルローズやポリブチルメタクリエ
ートなどの樹脂をバインダとしてを加え、更に少量の分
散剤を加えたものにテレピン油やセロソルブなどの溶剤
を加えてペースト状としたものからなっている。

そしてスクリーン印刷後の焼成に当たって、これらのバ
インダは酸化されて何れも炭酸ガス（ＣＯ２）と水蒸気
（１１２０）となり、最終的にはガラス粉末だけが残存
して溶融し、導体パターンなどの被覆が行われている。

然し、先に記したように導体パターンがＣｕペーストを
用いて形成されていると、この酸化を防ぐために印刷し
たオーバコートパターンは不活性雰囲気（多くの場合Ｎ
２雰囲気）中で焼成を行う必要がある。

然し、この場合はバインダの酸化が行われず炭化して残
留するために絶縁が低下し、オーバコートとしての役割
を果たさなくなる。

そのため、エチルセルローズの添加量を成るぺ（少なく
し、長時間をかけて焼成する方法が試みられているが、
バインダの添加量が少ないためにペーストの印刷性が悪
く、またエチルセルローズの分解飛散性が劣って絶縁抵
抗値が低いために実用には通せず、不活性雰囲気中で焼
成が可能なオーバコート用ペーストの実現が望まれてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上説明したように不活性雰囲気中で焼成して充分に高
い絶縁抵抗値を示すオーバコートペーストが必要である
が、そのためにはガラス粉末に混入した場合に印刷性が
良く、溶剤に溶けて適当な粘性を示し、また焼成処理に
あたって完全に分解し飛散するバインダの選定が問題で
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題はガラス粉末とバインダとを主構成材とし、
これを溶剤により分散してなり、不活性雰囲気中で焼成
が可能なオーバコート用ガラスペーストのバインダがポ
リメチルメタアクリレートを主体とし、これよりも少量
のエチルセルローズを加えて構成されることを特徴とす
るオーバコートペーストの使用により解決することがで
きる。

〔作用〕

°本発明は不活性雰囲気中で加熱した場合に分解飛散す
るバインダの必要条件を研究した結果なされたものであ
る。

すなわちバインダとしては適当な粘性を示すために高分
子化合物が用いられるが、これが加熱により分解し、飛
散するためには分子の直鎖が加熱により切断して複数個
の低分子の材料に分解し、蒸発する形態をとる材料が適
している。

発明者等はアクリル系の材料特にポリメチルメタアクリ
レート（略称ＰＭＭＡ）がこのタイプの熱分解特性を示
す点に着目し、これをバインダとして選んだ。

然し、市販されているＰＭＭＡは各種の分子量分布のも
のがあり、実験の結果は分子量が比較的低く１．１　Ｘ
１０５〜２．２　ＸＩＯ’のものが分解飛散性が良い。

なおバインダとしてＰＭＭＡのみを用いる場合はガラス
粉との濡れ性が悪く、印刷性が良くない。

そこで、これに印刷性を向上する材料をバインダとして
少量添加する必要がある。

発明者等はこの材料として従来よりバインダとして使用
されているエチルセルローズを選んだ。

然し、このエチルセルローズはガラス粉との濡れ性は良
いが、不活性雰囲気中で加熱する場合は炭化し易い。

そこで本発明に係るペーストにおいては少量添加して印
刷性を向上させる。

なお、市販されているエチルセルローズには分子量が５
０００〜５Ｘ１０’と広い分子量分布のものがあるが、
バインダとして用いるものは分解のし易さから５０００
〜５００００の低分子量のものが適している。

以上綜合して本発明に係るオーバコート用ペーストは従
来使用されているオーバコート用ペーストのバインダと
してＰＭＭＡと少量のエチルセルローズを使用するもの
で、これにより印刷性が良く、また焼成後において絶縁
抵抗値の高い、オーバーコートを実現するものである。

〔実施例〕

表は本発明を実施したオーバコートペーストの組成であ
る。

表 このペーストの粘度は８５０ポイズであり、エチルセル
ローズを含むために印刷性は良好であって幅が２００μ
ｍのオーバコートパターンの印刷が可能であり、Ｎ２気
流中で６２０℃、１０分（予熱および徐冷工程を含まず
）の熱処理を行うことにより透明で絶縁性の良いオーバ
コートを形成することができる。

なお実験結果によるとエチルセルローズとＰＭＭＡの重
量比が０．１２以下の場合はパターンの印刷性は著しく
低下し、また重量比が０．３以上では炭素が残り、オー
バコート層が変色し、また下に抵抗パターンが形成しで
ある場合は、その抵抗値が変動する。

〔発明の効果〕

以上記したように本発明の実施により不活性雰囲気中で
焼成でき、良好な絶縁特性を示すオーバコートペースト
を実用化することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ガラス粉末とバインダとを主構成材とし、これを溶剤
   により分散してなり、不活性雰囲気中で焼成が可能なオ
   ーバコート用ガラスペーストのバインダがポリメチルメ
   タアクリレートを主体とし、これよりも少量のエチルセ
   ルローズを加えて構成されることを特徴とするオーバコ
   ートペースト。