TW202102940A - 感光性組成物、複合體、電子零件及電子零件的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種能形成顯影性及解析性優異、且顯影步驟中導電性粉末不易脫落的導電膜的感光性組成物。根據本發明,提供一種感光性組成物,其包含:導電性粉末(a)、有機黏著劑(b)、光硬化性樹脂(c)、光聚合性單體(d)及光聚合引發劑(e)。有機黏著劑(b)包含纖維素系化合物。光硬化性樹脂(c)包含(甲基)丙烯酸系的光硬化性樹脂。將有機黏著劑(b)、光硬化性樹脂(c)與光聚合性單體(d)的總計設為100質量%時,玻璃化轉變點低於80℃的成分的含有比率為65質量%以上且90質量%以下。
Description
本發明有關於一種感光性組成物、複合體、電子零件及電子零件的製造方法。
以往,已知有使用包含導電性粉末、感光性成分及光聚合引發劑的感光性組成物,藉由光刻法在基材上形成導電層的方法(例如參照專利文獻1~6)。上述方法中,例如首先,在基材上賦予感光性組成物,使其乾燥,成形為導電膜(導電膜的成形步驟)。接著,在上述成形了的導電膜上覆蓋具有規定的開口圖案的光罩,隔著光罩,對導電膜進行曝光(曝光步驟)。由此,使導電膜的曝光部分進行光硬化。接著,用鹼性的水系顯影液將被光罩遮光了的未曝光部分腐蝕而去除(顯影步驟)。然後,對成為期望的圖案的導電膜進行煅燒從而燒結於基材(煅燒步驟)。根據包括以上的步驟的光刻法,可以形成與以往的各種印刷法相比更精細的導電層。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]:日本國專利申請公開2000-199954號公報
[專利文獻2]:國際公開2015-151892號
[專利文獻3]:日本國專利申請公開2016-201104號公報
[專利文獻4]:日本國專利申請公開2013-182800號公報
[專利文獻5]:國際公開2011-114846號
[專利文獻6]:日本國專利申請公開2016-071171號公報
[發明要解決的問題]
然而,近年來,各種電子設備的小型化、高性能化急速推進,對安裝於電子設備的電子零件(例如電感器零件等)也要求進一步的小型化、高密度化。伴隨於此,在製造電子零件時,要求導電層的低電阻化、細線化(窄小化)。具體而言,要求增加導電層的厚度;改善圖案的解析性;形成配線的線寬與相鄰配線間的空間(線及空間:L/S)為20μm/20μm以下的細線。
然而,厚膜狀或者L/S小的導電層難以兼顧顯影性與解析性而穩定地形成。作為一例,導電膜如果變厚,則光變得不易到達至接近於基材的深處。因此,光硬化變得不充分,顯影步驟中在曝光部分變得容易產生剝離、斷路。另外,L/S如果小,則顯影步驟中變得不易向配線間的空間部分供給水系顯影液。因此,未曝光部分變得不易被去除,顯影時間、即直至完全去除未曝光部分為止所需的時間(直至顯影點(B.P.)的時間)有時變長。另外,利用蝕刻未被完全去除的殘渣殘留於空間部分,有時解析性降低,或發生絕緣不良(漏電流)。
因此,本發明人等出於使顯影性與解析性平衡的目的考慮將水溶性高的纖維素系的有機黏著劑、與作為感光性成分的(甲基)丙烯酸系的光硬化性樹脂及光聚合性單體組成使用。然而,這樣的組成使用體系中,配線的線寬、截面形狀偶爾發生波動,電子零件的電特性(例如電感器零件的高頻特性)有時變低。本發明人等進一步反復進行了詳細的研究,結果重新判定:線寬、截面形狀中可見波動的配線中,在顯影後,導電性粉末從導電膜的表面脫落,在多處產生火山口狀的凹坑。
本發明是基於上述見解而作出的,其目的在於,提供:能形成顯影性與解析性優異、且顯影步驟中導電性粉末不易脫落的導電膜的感光性組成物。另外,相關的另一目的在於,提供一種複合體,其具備:由上述感光性組成物的乾燥體形成的導電膜。另外,相關的另一目的在於,提供:具備由上述感光性組成物的煅燒體形成的導電層的電子零件及其製造方法。
[用於解決問題的方案]
根據本發明,提供一種感光性組成物,其包含:導電性粉末(a)、有機黏著劑(b)、光硬化性樹脂(c)、光聚合性單體(d)及光聚合引發劑(e)。上述有機黏著劑(b)包含纖維素系化合物。上述光硬化性樹脂(c)包含(甲基)丙烯酸系的光硬化性樹脂。將上述有機黏著劑(b)、上述光硬化性樹脂(c)與上述光聚合性單體(d)的總計設為100質量%時,玻璃化轉變點低於80℃的成分的含有比率為65質量%以上且90質量%以下。
上述感光性組成物中,3種有機成分、即上述(b)~(d)中,玻璃化轉變點低於80℃的成分占規定的比率。藉由使玻璃化轉變點低於80℃的成分為規定比率以上,從而可以緩衝纖維素系化合物的高的玻璃化轉變點,導電性粉末與上述(b)~(d)這3種有機成分變得容易相容。因此,顯影步驟中未曝光部分的導電性粉末被沖洗乾淨,可以減少殘渣的發生。另外,導電膜乾燥時導電性粉末變得不易在表面側浮起,變得容易維持導電性粉末的周圍由有機成分所覆蓋的狀態。因此,可以適合形成顯影步驟中導電性粉末不易脫落的導電膜。其結果,可以形成線寬、截面形狀穩定的精細的導電層,可以改善電子零件的電特性(例如電感器零件的高頻特性)。
此處公開的較佳的一個方案中,將上述有機黏著劑(b)、上述光硬化性樹脂(c)與上述光聚合性單體(d)的總計設為100質量%時,上述有機黏著劑(b)的含有比率為25質量%以上且60質量%以下。由此,顯影步驟中未曝光部分變得容易被去除,可以縮短顯影時間、改善顯影性。
此處公開的較佳的一個方案中,將上述光硬化性樹脂(c)的整體設為100質量%時,50質量%以上為無酸價的光硬化性樹脂。由此,顯影步驟中可以迅速且乾淨地去除未曝光部分,可以改善解析性。
此處公開的較佳的一個方案中,上述光硬化性樹脂(c)由無酸價的光硬化性樹脂構成。由此,導電性粉末與上述(b)~(d)這3種有機成分的相容進一步變良好,導電膜乾燥時導電性粉末變得不易在表面浮起。換言之,導電膜乾燥時導電性粉末變得容易沉入至接近基材的一側。因此,可以更良好地降低顯影步驟中的導電性粉末的脫落。其結果,可以以高水平抑制線寬、截面形狀的波動,可以適合地形成線寬穩定的精細的導電層。
此處公開的較佳的一個方案中,上述導電性粉末(a)為球狀或大致球狀。球狀或大致球狀的導電性粉末例如與如鱗片狀那樣的長寬比大者相比,容易滾動移動,顯影步驟中相對地容易脫落。因此,此處公開的技術的應用是有效的。
此處公開的較佳的一個方案中,基於JIS Z 8781:2013年的L*a*b*表色系中,上述導電性粉末(a)的亮度L*為50以上。由此,可以改善曝光性能,可以進一步穩定地形成線寬、截面形狀的波動少的細線。
另外,根據本發明,提供一種複合體,其具備:生片;及,導電膜,其配置於上述生片上,且由上述感光性組成物的乾燥體形成。
此處公開的較佳的一個方案中,上述生片包含縮丁醛系樹脂,上述縮丁醛系樹脂的玻璃化轉變點低於80℃。在生片上形成導電膜的情況下,必須在低於生片中所含的樹脂的玻璃化轉變點的溫度下進行乾燥。因此,此處公開的技術的應用是有效的。
另外,根據本發明,提供一種電子零件,其具備:由上述感光性組成物的煅燒體形成的導電層。根據上述感光性組成物,可以穩定地形成L/S小的細線的導電層、及/或厚膜狀的導電層。因此,藉由使用上述感光性組成物,從而可以適合地實現具備小型及/或高密度的導電層、且電特性優異的電子零件。另外,可以適合地實現不易產生絕緣不良的電子零件。
另外,根據本發明,提供一種電子零件的製造方法,其包括如下步驟:在基材上賦予上述感光性組成物,進行曝光、顯影後,進行煅燒,從而形成由上述感光性組成物的煅燒體形成的導電層。根據上述製造方法,可以穩定地製造具備小型及/或高密度的導電層、且電特性優異的電子零件,可以改善生產性、良率。
以下,對本發明的適合的實施方式進行說明。需要說明的是,本說明書中特別提及的事項(例如感光性組成物的組成)以外的實施本發明所必需的事項(例如感光性組成物的製備方法、導電膜、導電層的形成方法、電子零件的製造方法等)可以基於本說明書教導的技術內容、及該領域中的本領域技術人員的一般技術常識而理解。本發明可以基於本說明書中公開的內容及該領域中的技術常識而實施。
需要說明的是,本說明書中「導電膜」是指,使感光性組成物在有機成分的沸點以下的溫度(大致100℃以下,例如80℃以下)下乾燥而成的膜狀體(乾燥物)。導電膜包含未煅燒(煅燒前)的膜狀體全部。導電膜可以為光硬化前的未硬化物,也可以為光硬化後的硬化物。另外,本說明書中「導電層」是指,將感光性組成物在導電性粉末的燒結溫度以上進行煅燒而成的燒結體(煅燒物)。導電層包含配線(線狀體)、配線圖案及實心圖案。另外,本說明書中表示範圍的「A~B」的表述是指,A以上且B以下,且包含「較佳大於A」及「較佳小於B」的含義。
另外,本說明書中「玻璃化轉變點」是指,基於差示掃描量熱分析(Differential Scanning Calorimetry:DSC)的玻璃化轉變溫度(Tg)。另外,本說明書中「重量平均分子量」是指,藉由凝膠層析法(Gel Permeation Chromatography:GPC)測定、利用標準聚苯乙烯標準曲線換算而成的重量基準的平均分子量。另外,本說明書中「酸價」是指,中和單位試樣(1g)中所含的游離脂肪酸所需的氫氧化鉀(KOH)的含量(mg)。單位為mgKOH/g。
《感光性組成物》
此處公開的感光性組成物包含導電性粉末(a)、有機黏著劑(b)、(甲基)丙烯酸系的光硬化性樹脂(c)、光聚合性單體(d)及光聚合引發劑(e)作為必須成分。導電性粉末(a)為無機成分,有機黏著劑(b)、光硬化性樹脂(c)、光聚合性單體(d)及光聚合引發劑(e)為有機成分。此處公開的感光性組成物例如能適合用於包含L/S為20μm/20μm以下的細線的配線的導電層、進一步包含15μm/15μm以下的超細線的配線的導電層的製作。另外,能適合用於厚度為5μm以上、進一步為10μm以上那樣的厚膜狀的導電層的製作。以下,對各構成成分依次進行說明。
>導電性粉末(a)>
導電性粉末為對導電層賦予導電性的成分。導電性粉末的種類沒有特別限定,例如可以根據用途等,從以往公知的物質中,單獨使用1種,或適宜組成2種以上而使用。作為導電性粉末,例如可以舉出金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、鋁(Al)、鎳(Ni)、釕(Ru)、銠(Rh)、鎢(W)、銥(Ir)、鋨(Os)等金屬的單體、及它們的混合物、合金等。作為合金,例如可以舉出銀-鈀(Ag-Pd)、銀-鉑(Ag-Pt)、銀-銅(Ag-Cu)等銀合金。
適合的一方案中,導電性粉末包含銀系顆粒。銀的成本較低,且電導率高。因此,導電性粉末藉由包含銀系顆粒,從而可以實現成本與低電阻的平衡性優異的導電層。需要說明的是,本說明書中,「銀系顆粒」包括所有含有銀成分的物質。作為銀系顆粒的一例,可以舉出以銀的單體、上述銀合金、銀系顆粒作為核的核殼顆粒、例如銀-陶瓷的核殼顆粒等。金屬-陶瓷的核殼顆粒具有:核部,其包含金屬材料;及,覆蓋部,其包含陶瓷材料、且覆蓋核部的表面的至少一部分。在陶瓷製的基材上形成導電層而製造陶瓷電子零件的用途中,為了提高與陶瓷基材的一體性,可以適合地抑制煅燒後的導電層的剝離、斷路。
沒有特別限定,作為構成核殼顆粒的覆蓋部的陶瓷材料,例如可以舉出鋯的氧化物(氧化鋯)、鎂的氧化物(氧化鎂)、鋁的氧化物(氧化鋁)、矽的氧化物(二氧化矽)、鈦的氧化物(二氧化鈦)、鈰的氧化物(氧化鈰)、釔的氧化物(氧化釔)、鈦酸鋇等氧化物系材料;堇青石、莫來石、鎂橄欖石、滑石、塞隆(sialon)、鋯石、鐵素體(ferrite)等複合氧化物系材料;矽的氮化物(氮化矽)、鋁的氮化物(氮化鋁)等氮化物系材料;矽的碳化物(碳化矽)等碳化物系材料;羥基磷灰石等氫氧化物系材料;等。
導電性粉末在其表面可以附著有機表面處理劑。有機表面處理劑可以以例如改善感光性組成物中的導電性粉末的分散性、提高導電性粉末與其他含有成分的親和性、防止構成導電性粉末的金屬的表面氧化中的至少1個目的而使用。作為有機表面處理劑,例如可以舉出脂肪酸等羧酸、苯并三唑系化合物等。
沒有特別限定,導電性粉末的D50
粒徑(相當於在基於雷射繞射・散射法的體積基準的粒度分佈中從粒徑小的一側起累積值50%的粒徑。以下相同。)可以大致為0.1~10μm。藉由使D50
粒徑為上述範圍,從而可以改善曝光性能,可以進一步穩定地形成細線。從抑制導電性粉末的聚集、改善感光性組成物中的保存穩定性的觀點出發,導電性粉末的D50
粒徑例如可以為0.5μm以上、1μm以上。另外,從改善細線形成性、或推進導電層的緻密化、低電阻化的觀點出發,導電性粉末的D50
粒徑例如可以為5μm以下、4.5μm以下、4μm以下、進一步3μm以下。
沒有特別限定,導電性粉末可以為球狀或大致球狀。由此,可以改善曝光性能,可以進一步穩定地形成細線。另外,球狀或大致球狀的導電性粉末與鱗片狀的導電性粉末相比,容易在導電膜的表面或者內部滾動移動。因此,此處公開的技術的應用是有效的。需要說明的是,本說明書中「球狀」是指,平均長寬比為1.0者。另外,本說明書中「大致球狀」是指,平均長寬比超過1.0且2.0以下、較佳1.5以下。本說明書中「球狀」、「大致球狀」是指,作為整體觀察為大致球體(球)的形態,包含橢圓狀、多面體狀、圓盤球狀等。另外,本說明書中「平均長寬比」是指,用電子顯微鏡觀察構成導電性粉末的多個導電性顆粒,由得到的觀察圖像算出的長寬比的算術平均值(長徑/短徑比)。
沒有特別限定,基於JIS Z 8781:2013年的L*a*b*表色系中,導電性粉末的亮度L*可以為50以上。由此,曝光時光變得穩定地達到至未硬化的導電膜的深處,例如也可以穩定地形成膜厚為5μm以上、進一步為10μm以上那樣的厚膜狀的導電層。從上述的觀點出發,導電性粉末的亮度L*可以為大致55以上、例如60以上。亮度L*可以根據例如上述的導電性粉末的種類、D50
粒徑而調整。需要說明的是,亮度L*的測定可以用例如依據JIS Z 8722:2009年的分光測色計而進行。
沒有特別限定,導電性粉末(a)在感光性組成物整體中所占的比率可以為大致50質量%以上、典型地為60~95質量%、例如為70~90質量%。藉由滿足上述範圍,從而可以形成緻密性、導電性高的導電層。另外,可以改善感光性組成物的操作性、成形為導電膜時的作業性。
>有機黏著劑(b)>
有機黏著劑為用於提高基材與光硬化前的導電膜(未硬化物)的接著性的成分。有機黏著劑不同於後述的光硬化性樹脂(c)、光聚合性單體(d),不具有感光性(是指藉由光而產生化學變化或結構變化的性質。例如光硬化性)。本實施方式中,有機黏著劑包含纖維素系化合物(b1)。有機黏著劑可以僅由纖維素系化合物(b1)構成,只要不顯著降低此處公開的技術效果就可以進一步包含其他化合物(b2)而構成。
作為纖維素系化合物(b1),可以從以往公知的物質中單獨使用1種,或適宜組成2種以上而使用。需要說明的是,本說明書中「纖維素系化合物」包含纖維素、纖維素的衍生物、及它們的鹽。纖維素系化合物典型地在纖維素的重複結構單元即葡萄糖環中具有多個羥基,體現良好的水溶性,因此,可以在顯影步驟中用水系顯影液容易地去除。作為纖維素系化合物的一例,例如可以舉出羥基甲基纖維素、羥基乙基纖維素、羥基丙基纖維素、羥基丙基甲基纖維素等羥基烷基纖維素;甲基纖維素、乙基纖維素等烷基纖維素;羧基甲基纖維素等羧基烷基纖維素;等。
顯影步驟中使用鹼性的水系顯影液的情況下,纖維素系化合物可以具有鹼溶性高的結構部分、例如酚性羥基、羧基、酯鍵基團、磺基、膦醯基、硼酸基那樣的酸性基團。例如可以具有羧基。纖維素系化合物更較佳在重複結構單元中包含酸性基團。酸性基團為具有裂解性的質子、且在水中體現酸性的取代基。酸性基團的一部分可以經酯化。酸性基團可以鍵合於纖維素系化合物的主鏈(碳數成為最大的碳鏈。以下相同)的碳,也可以鍵合於側鏈(從主鏈分支的碳鏈。以下相同)的碳。藉由包含鹼溶性高的結構部分,從而變得容易用鹼性的水系顯影液進一步迅速且無殘渣地去除未曝光部分。
作為除纖維素系化合物以外的化合物(b2),可以從以往已知能用於該種用途的物質中單獨使用1種,或適宜組成2種以上而使用。作為除纖維素系化合物以外的化合物(b2)的一例,例如可以舉出:不具有感光性的(聚)丙烯酸系樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚碳酸酯樹脂等。需要說明的是,纖維素系化合物通常玻璃化轉變點高於80℃。纖維素系化合物(b1)的玻璃化轉變點大致為100~200℃、例如可以為110~150℃。因此,除纖維素系化合物以外的化合物(b2)可以包含玻璃化轉變點低於80℃的化合物。例如可以包含玻璃化轉變點大致為70℃以下、60℃以下的化合物。由此,可以較低地抑制感光性組成物中的玻璃化轉變點超過80℃的化合物的含有比率。
有機黏著劑(b)中,纖維素系化合物(b1)可以為第1成分(質量基準的含有比率最多的成分),除纖維素系化合物以外的化合物(b2)的含有比率可以高於纖維素系化合物(b1)。沒有特別限定,纖維素系化合物(b1)在有機黏著劑(b)整體中所含的比率以質量基準計,實質上可以為100質量%(95質量%以上),例如可以為30~80質量%、40~70質量%。除纖維素系化合物以外的化合物(b2)在有機黏著劑(b)整體中所占的比率以質量基準計,例如可以為20~70質量%、30~60質量%。
沒有特別限定,有機黏著劑的重量平均分子量可以為大致5千以上、例如1萬以上。由此,光硬化前的導電膜對基材的黏著性(黏性)提高,可以適合地抑制顯影步驟中剝離、斷路等的發生。有機黏著劑的重量平均分子量可以為大致100萬以下,典型地為50萬以下,例如可以為30萬以下、20萬以下、10萬以下。纖維素系化合物(b1)的重量平均分子量可以大於除纖維素系化合物以外的化合物(b2)。例如,可以比除纖維素系化合物以外的化合物(b2)大2倍以上、3倍以上。纖維素系化合物(b1)的重量平均分子量可以大於後述的光硬化性樹脂(c)。例如,可以為光硬化性樹脂的2倍以上、3倍以上。具體而言,纖維素系化合物(b1)的重量平均分子量可以為大致1萬~50萬、例如5萬~20萬。另外,除纖維素系化合物以外的化合物(b2)的重量平均分子量可以為大致5千~10萬、例如1萬~5萬。
沒有特別限定,有機黏著劑可以具有酸價。有機黏著劑的整體的酸價可以為大致10mgKOH/g以上、例如20mgKOH/g以上、進一步30mgKOH/g以上。由此,顯影步驟中對水系顯影液的溶解性得到提高,可以更良好地改善未曝光部分的去除性。另外,與導電性粉末的相容進一步變良好,可以更良好地抑制導電性粉末的脫落。有機黏著劑的整體的酸價可以為大致300mgKOH/g以下,例如可以為200mgKOH/g以下,進一步可以為150mgKOH/g以下。由此,顯影步驟中對水系顯影液的溶解性被適度抑制,可以更良好地抑制曝光部分的剝離、斷路。纖維素系化合物(b1)的酸價可以小於除纖維素系化合物以外的化合物(b2)。例如,可以為除纖維素系化合物以外的化合物(b2)的1/2倍以下、1/3倍以下。具體而言,纖維素系化合物(b1)的酸價可以為大致10~300mgKOH/g、例如20~200mgKOH/g。
沒有特別限定,將有機黏著劑(b)、光硬化性樹脂(c)與光聚合性單體(d)的總計設為100質量%時,有機黏著劑(b)的含有比率可以為大致20~65質量%、例如23~60質量%、25~56質量%。將有機黏著劑(b)、光硬化性樹脂(c)與光聚合性單體(d)的總計設為100質量%時,纖維素系化合物(b1)的含有比率可以為大致10~30質量%、例如15~25質量%。將有機黏著劑(b)、光硬化性樹脂(c)與光聚合性單體(d)的總計設為100質量%時,除纖維素系化合物以外的化合物(b2)的含有比率可以為大致50質量%以下、例如45質量%以下,5~40質量%。有機黏著劑(b)的含有比率如果為規定值以上,可以改善光硬化前的導電膜對基材的接著性。另外,可以縮短直至完全去除未曝光部分為止所需的時間,可以改善顯影性。有機黏著劑(b)的含有比率如果為規定值以下,則可以抑制顯影步驟中曝光部分的剝離、斷路。因此,可以以更高水平使未曝光部分的去除性與曝光部分的耐蝕刻性平衡。
沒有特別限定,有機黏著劑(b)在感光性組成物整體中所占的比率可以為大致0.1~20質量%、典型地0.5~10質量%、例如1~5質量%。藉由使有機黏著劑的比率為規定值以上,從而顯影步驟中,可以改善顯影性,可以縮短顯影時間。另外,可以提高曝光部分對基材的保持力(耐蝕刻性),可以更良好地抑制曝光部分的剝離、斷路。進一步,藉由使有機黏著劑的比率為規定值以下,從而感光性成分的比率、即、後述的光硬化性樹脂(c)、光聚合性單體(d)的比率相對改善,曝光步驟中可以使導電膜穩定地硬化。
>光硬化性樹脂(c)>
光硬化性樹脂為藉由光照射而產生硬化反應的感光性成分。聚合反應例如可以為加成聚合也可以為開環聚合。光硬化性樹脂與後述的光聚合性單體(d)相比,能以少的曝光量進行硬化。因此,光硬化性樹脂為用於確實地硬化至曝光部分的深處(接近於基材的部分)的成分。需要說明的是,本說明書中「光硬化性樹脂」除光硬化性單體之外,還包含光硬化性聚合物及光硬化性低聚物(預聚物)。光硬化性樹脂典型地具有1個以上的不飽和鍵及/或環狀結構。
本實施方式中,光硬化性樹脂包含(甲基)丙烯酸系的光硬化性樹脂(以下,也稱為「(甲基)丙烯酸系樹脂」)。需要說明的是,本說明書中「(甲基)丙烯酸酯」是指,包含「甲基丙烯酸酯」及「丙烯酸酯」的術語。光硬化性樹脂可以僅由(甲基)丙烯酸系樹脂構成,只要不顯著降低此處公開的技術效果就可以進一步包含除(甲基)丙烯酸系樹脂以外的光硬化性樹脂而構成。
作為(甲基)丙烯酸系樹脂,可以從以往公知的物質中單獨使用1種,或適宜組成2種以上而使用。作為(甲基)丙烯酸系樹脂的一例,可以舉出(甲基)丙烯酸烷基酯的均聚物;以(甲基)丙烯酸烷基酯為主單體、且在該主單體中包含具有共聚性的副單體的共聚物;及,它們的改性物。(甲基)丙烯酸系樹脂體現良好的水溶性,因此,顯影步驟中可以用水系顯影液容易地去除。另外,藉由包含(甲基)丙烯酸系樹脂,從而可以改善導電層的柔軟性、對基材的追隨性,可以更良好地抑制剝離、斷路的發生。進一步,可以改善導電層的耐久性。
作為均聚物的具體例,例如可以舉出聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯、聚(甲基)丙烯酸丁酯等。作為共聚物的具體例,例如可以舉出:包含甲基丙烯酸酯的聚合物及丙烯酸酯的聚合物嵌段作為重複結構單元的嵌段共聚物等。作為甲基丙烯酸酯的具體例,可以舉出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯等。作為丙烯酸酯的具體例,可以舉出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸正己酯等。作為共聚物的具體例,還可以舉出胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯等。
作為除(甲基)丙烯酸系樹脂以外的光硬化性樹脂,可以從已知以往能用於該種用途的物質中單獨使用1種,或適宜組成2種以上而使用。作為除(甲基)丙烯酸系樹脂以外的光硬化性樹脂的一例,例如可以舉出胺基甲酸酯樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂、氧雜環丁烷樹脂等。光硬化性樹脂中,(甲基)丙烯酸系樹脂可以為第1成分,除(甲基)丙烯酸系樹脂以外的光硬化性樹脂的含有比率可以高於(甲基)丙烯酸系樹脂。沒有特別限定,(甲基)丙烯酸系樹脂在光硬化性樹脂整體中所占的比率以質量基準計,可以為大致50質量%以上、典型地80質量%以上、例如90質量%以上,實質上可以為100質量%(95質量%以上)。
沒有特別限定,光硬化性樹脂的重量平均分子量通常大於後述的光聚合性單體(d),可以為大致5千以上、例如1萬以上。由此,可以以很小的曝光量使曝光部分適合地硬化至深處。另外,曝光部分對基材的黏著性(黏性)提高,可以適合地抑制剝離、斷路等的發生。光硬化性樹脂的重量平均分子量可以為大致10萬以下、例如5萬以下、4萬以下。(甲基)丙烯酸系樹脂的重量平均分子量可以為大致10萬以下、例如5萬以下、4萬以下。光硬化性樹脂的重量平均分子量可以小於纖維素系化合物(b1)的重量平均分子量。(甲基)丙烯酸系樹脂的重量平均分子量可以小於纖維素系化合物(b1)的重量平均分子量。由此,顯影步驟中可以改善顯影性。
光硬化性樹脂可以具有酸價也可以不具有酸價。(甲基)丙烯酸系樹脂可以具有酸價也可以不具有酸價。適合的一方案中,將光硬化性樹脂的整體設為100質量%時,50質量%以上由無酸價的光硬化性樹脂構成。由此,顯影步驟中,可以將未曝光部分迅速且乾淨地去除,可以改善顯影性。其中,適合的一方案中,光硬化性樹脂由無酸價的光硬化性樹脂構成。(甲基)丙烯酸系樹脂可以為無酸價。由此,顯影步驟中,可以更良好地降低導電性粉末的脫落,可以以高水平抑制導電層的線寬、截面形狀的波動。
沒有特別限定,光硬化性樹脂可以包含玻璃化轉變點低於80℃的化合物。例如,可以包含玻璃化轉變點為大致70℃以下、60℃以下的化合物。適合的一方案中,將光硬化性樹脂的整體設為100質量%時,50質量%以上、80質量%以上、90質量%以上、進一步實質上100質量%(95質量%以上)由玻璃化轉變點60℃以下的化合物構成。由此,可以較低地抑制感光性組成物中的玻璃化轉變點超過80℃的化合物的含有比率。
沒有特別限定,將有機黏著劑(b)、光硬化性樹脂(c)與光聚合性單體(d)的總計設為100質量%時,光硬化性樹脂(c)的含有比率可以為大致5~30質量%、例如10~25質量%。由此,可以以高的水平平衡顯影性與解析性。
沒有特別限定,光硬化性樹脂(c)在感光性組成物整體中所占的比率可以為大致0.1~20質量%、典型地0.5~10質量%、例如1~5質量%。光硬化性樹脂(c)的比率可以低於後述的光聚合性單體(d)。藉由使光硬化性樹脂(c)的比率為規定值以上,從而曝光步驟中,可以使曝光部分精度良好地硬化至深處。因此,即使為形成厚膜狀的導電層的情況下,也可以更良好地抑制曝光部分的剝離、斷路。另外,藉由使光硬化性樹脂(c)的比率為規定值以下,從而可以更良好地提高顯影性,可以進一步縮短顯影時間。
>光聚合性單體(d)>
光聚合性單體為如下感光性成分:藉由由後述的光聚合引發劑(e)產生的活性物質而產生聚合反應,形成交聯結構。光聚合性單體為用於提高聚合反應性、使光硬化在短時間內結束的成分。需要說明的是,本說明書中「光聚合性單體」包含:每1分子中具有1個聚合性官能團的單官能單體;每1分子中具有2個以上的聚合性官能團的多官能單體;及,它們的改性物。光聚合性單體典型地具有1個以上的不飽和鍵及/或環狀結構。
作為光聚合性單體,可以從以往公知的物質中單獨使用1種,或適宜組成2種以上而使用。作為光聚合性單體的一例,可以舉出:具有1個以上的(甲基)丙烯醯基、乙烯基那樣的不飽和鍵的自由基聚合性的單體;具有環氧基那樣的環狀結構的陽離子聚合性的單體。作為具體例,可以舉出(甲基)丙烯酸酯單體、具有胺基甲酸酯鍵的胺基甲酸酯改性(甲基)丙烯酸酯單體、環氧改性(甲基)丙烯酸酯單體、有機矽改性(甲基)丙烯酸酯單體等。其中,光聚合性單體可以包含具有(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯酸酯單體。由此,可以提高與(甲基)丙烯酸系樹脂的親和性,可以改善感光性組成物的保存穩定性。需要說明的是,本說明書中「(甲基)丙烯醯基」是指,包含「甲基丙烯醯基(-C(=O)-C(CH3
)=CH2
)」及「丙烯醯基(-C(=O)-CH=CH2
)」的術語。
作為(甲基)丙烯酸酯單體,可以舉出三乙二醇單丙烯酸酯、三乙二醇單甲基丙烯酸酯、四乙二醇單丙烯酸酯、四乙二醇單甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三季戊四醇七丙烯酸酯、三季戊四醇八丙烯酸酯、四季戊四醇九丙烯酸酯、四季戊四醇十丙烯酸酯等。其中,從提高光硬化性的觀點出發,較佳每1分子中具有3個以上、進一步具有5個以上的(甲基)丙烯醯基的單體。
適合的另一方案中,光聚合性單體包含具有胺基甲酸酯鍵(-NH-C(=O)-O-)的含胺基甲酸酯鍵的單體。藉由包含含胺基甲酸酯鍵的單體,可以更良好地改善曝光部分的耐蝕刻性,且可以實現柔軟性、伸縮性優異的導電層。因此,可以改善基材與導電層的密著性,可以以高水平抑制剝離、斷路的發生。作為含胺基甲酸酯鍵的單體,可以舉出含有胺基甲酸酯鍵的胺基甲酸酯改性(甲基)丙烯酸酯單體;胺基甲酸酯改性環氧單體等。
沒有特別限定,光聚合性單體的重量平均分子量可以為大致1萬以下、例如5千以下、3千以下、2千以下。光聚合性單體的重量平均分子量可以小於纖維素系化合物(b1),也可以小於光硬化性樹脂(c)。
沒有特別限定,將有機黏著劑(b)、光硬化性樹脂(c)與光聚合性單體(d)的總計設為100質量%時,光聚合性單體(d)的含有比率可以為大致10~60質量%、例如20~55質量%、25~50質量%。光聚合性單體(d)的比率可以高於有機黏著劑(b),可以高於光硬化性樹脂(c)。由此,可以以高水平平衡藉由使用光硬化性樹脂而產生的防止剝離的效果與藉由使用光聚合性單體而產生的顯影時間縮短的效果。
沒有特別限定,將感光性成分的總計、即、光硬化性樹脂(c)與光聚合性單體(d)的總計設為100質量%時,光聚合性單體(d)的含有比率可以超過50質量%,例如可以為55~90質量%以上、60~80質量%。由此,可以以高水平平衡顯影性與解析性。
沒有特別限定,光聚合性單體(d)在感光性組成物整體中所占的比率可以為大致0.1~50質量%、典型地1~30質量%、例如2~10質量%。光聚合性單體(d)的比率可以高於有機黏著劑(b),可以高於光硬化性樹脂(c)。藉由使光聚合性單體的比率為規定值以上,從而曝光步驟中可以縮短曝光時間。藉由使光聚合性單體的比率為規定值以下,從而聚合物成分的比率、即、有機黏著劑(b)、光硬化性樹脂(c)的比率相對改善,可以提高感光性組成物對基材的保持力。其結果,可以更良好地抑制曝光部分的剝離、斷路。
>光聚合引發劑(e)>
光聚合引發劑為藉由紫外線等的光能的照射而分解,產生自由基、陽離子等活性物質從而引發感光性成分的聚合反應的成分。作為光聚合引發劑,例如可以根據感光性成分的種類等從以往公知的物質中單獨使用1種、或適宜組成2種以上而使用。光聚合引發劑可以為光自由基聚合引發劑,也可以為光陽離子聚合引發劑,還可以為光陰離子聚合引發劑。作為典型例,可以舉出烷基苯酮系光聚合引發劑、苯乙酮系光聚合引發劑、二苯甲酮系光聚合引發劑、苯偶姻系光聚合引發劑、醯基氧化膦系光聚合引發劑等。
作為光聚合引發劑,例如可以舉出2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、2,4-二乙基噻噸酮、二苯甲酮等。
沒有特別限定,光聚合引發劑(e)在感光性組成物整體中所占的比率可以為大致0.01~5質量%、典型地0.1~4質量%、例如0.2~3質量%。由此,可以更穩定地形成導電層。
>有機系分散介質(f)>
感光性組成物在上述必須成分(a)~(e)的基礎上,可以含有用於使這些成分分散或溶解的有機系分散介質。有機系分散介質為如下成分:對感光性組成物賦予適度的黏性、流動性,改善感光性組成物的操作性,或改善成形為導電膜時的作業性。作為有機系分散介質,例如可以根據光聚合性單體(d)的種類等而從以往公知的物質中單獨使用1種,或適宜組成2種以上而使用。
作為有機系分散介質,例如可以舉出萜品醇、二氫萜品醇(薄荷醇)等醇系溶劑;乙二醇、丙二醇、二乙二醇等二醇系溶劑;一縮二丙二醇甲基醚、甲基溶纖劑(乙二醇單甲基醚)等醚系溶劑;二乙二醇單丁基醚乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯(二乙二醇單丁基醚乙酸酯)、異冰片基乙酸酯等酯系溶劑;甲苯、二甲苯、石腦油、石油系烴等烴系溶劑;礦物精油;等有機溶劑。
沒有特別限定,感光性組成物中包含有機系分散介質(f)的情況下,有機系分散介質(f)在感光性組成物整體中所占的比率可以為大致1~50質量%、典型地為3~30質量%、例如4~20質量%。
>其他添加成分>
感光性組成物只要不顯著有損此處公開的技術效果即可,在上述成分的基礎上,可以進一步根據需要含有各種添加成分。作為添加成分,可以從以往公知的物質中單獨使用1種,或適宜組成2種以上而使用。作為添加成分的一例,例如可以舉出光增感劑、聚合抑制劑、自由基捕捉劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、塑化劑、表面活性劑、流平劑、增稠劑、濕潤劑、分散劑、消泡劑、抗靜電劑、抗膠凝劑、穩定化劑、防腐劑、顏料、填充劑(有機或無機填料)等。
沒有特別限定,感光性組成物中包含添加成分的情況下,添加成分在感光性組成物整體中所占的比率可以為大致5質量%以下、典型地為3質量%以下、例如2質量%以下、較佳1質量%以下。
此處公開的感光性組成物中,上述(b)~(d)這3種有機成分中,以規定的比率包含玻璃化轉變點低於80℃的成分。即,將有機黏著劑(b)、光硬化性樹脂(c)與光聚合性單體(d)的總計設為100質量%時,玻璃化轉變點低於80℃的成分的含有比率占65~90質量%。由此,與不滿足上述的情況相比,可以緩衝纖維素系化合物的高的玻璃化轉變點,有機成分變得容易纏繞在導電性粉末的周圍。因此,顯影步驟中可以乾淨地去除未曝光部分,可以改善解析性。另外,可以抑制導電膜乾燥時導電性粉末在表面側浮起,變得容易維持導電性粉末的周圍由有機成分所覆蓋的狀態。因此,可以適合地形成顯影步驟中導電性粉末不易脫落的導電膜。其結果,可以形成線寬、截面形狀穩定的精細的導電層,可以改善電子零件的電特性(例如電感器零件的高頻特性)。
《感光性組成物的用途》
根據此處公開的感光性組成物,可以穩定地形成細線的導電層、厚膜狀的導電層。因此,此處公開的感光性組成物例如可以適合用於電感器零件、電容器零件、多層電路基板等各種電子零件中的導電層的形成。電子零件可以為表面安裝型、通孔安裝型等各種安裝形態。電子零件可以為積層型,也可以為卷線型,還可以為薄膜型。作為電感器零件的典型例,可以舉出高頻濾波器、共模濾波器、高頻電路用電感器(線圈)、一般電路用電感器(線圈)、高頻濾波器、抗流線圈、變壓器等。
作為電子零件的一例,可以舉出陶瓷電子零件。需要說明的是,本說明書中,「陶瓷電子零件」是指,所有使用陶瓷材料而成的電子零件,包含所有具有非晶態的陶瓷基材(玻璃陶瓷基材)或者晶態(即非玻璃)的陶瓷基材的電子零件。作為陶瓷電子零件的典型例,可以舉出:具有陶瓷基材的高頻濾波器、陶瓷電感器(線圈)、陶瓷電容器、低溫煅燒積層陶瓷基材(Low Temperature Co-fired Ceramics Substrate:LTCC基材)、高溫煅燒積層陶瓷基材(High Temperature Co-fired Ceramics Substrate:HTCC基材)等。
圖1為示意性示出積層晶片電感器1的結構的剖視圖。需要說明的是,圖1中的尺寸關係(長度、寬度、厚度等)未必反映實際的尺寸關係。另外,附圖中的符號X、Y分別表示左右方向、上下方向。但其只不過是便於說明的方向。
積層晶片電感器1具備:主體部10;及,設置於主體部10的左右方向X的兩側面部分的外部電極20。積層晶片電感器1例如為1608形狀(1.6mm×0.8mm)、2520形狀(2.5mm×2.0mm)等尺寸。主體部10具有:陶瓷層(電介質層)12與內部電極層14一體化而成的結構。陶瓷層12例如由作為能構成導電性粉末的覆蓋部的上述的陶瓷材料構成。在上下方向Y上,在陶瓷層12之間配置有內部電極層14。內部電極層14使用上述感光性組成物而形成。夾持陶瓷層12而在上下方向Y上相鄰的內部電極層14借助設置於陶瓷層12的通孔16而導通。由此,內部電極層14構成為三維的螺旋形狀(螺旋狀)。內部電極層14的兩端分別與外部電極20連接。
積層晶片電感器1例如可以利用以下的步驟來製造。即,首先,製備包含作為原料的陶瓷材料、黏著劑樹脂及有機溶劑的糊劑,將其供給至載體片上,形成陶瓷生片。黏著劑樹脂例如可以為玻璃化轉變點為60~80℃的縮丁醛系樹脂。接著,將該陶瓷生片壓延後,切割成期望的尺寸,得到多個陶瓷層形成用生片。接著,在多個陶瓷層形成用生片的規定位置,使用穿孔機等,適宜地形成導通孔。接著,使用上述感光性組成物,在多個陶瓷層形成用生片的規定位置形成規定的線圈圖案的導電膜。作為一例,藉由包含以下的步驟的製造方法,可以在生片上形成未煅燒狀態的導電膜:(步驟S1:導電膜的成形步驟)在陶瓷層形成用生片上賦予感光性組成物並進行乾燥,從而成形為由感光性組成物的乾燥體形成的導電膜的步驟;(步驟S2:曝光步驟)在導電膜上覆蓋規定的開口圖案的光罩,隔著光罩進行曝光,使導電膜局部光硬化的步驟;(步驟S3:顯影步驟)對光硬化後的導電膜進行蝕刻,將未曝光部分去除的步驟。需要說明的是,在生片上具備導電膜的帶導電膜的生片為複合體的一例。
需要說明的是,用上述感光性組成物成形為導電膜時,可以適宜使用以往公知的方法。例如,(步驟S1)中,感光性組成物的賦予可以使用網版印刷等各種印刷法、棒塗機等進行。感光性組成物的乾燥可以在比生片中所含的有機黏著劑的玻璃化轉變點還低的溫度下進行。例如,生片中包含玻璃化轉變點為60~80℃的PVB樹脂的情況下,可以在低於80℃、例如60~70℃下進行乾燥。(步驟S2)中,曝光中可以使用發出可見光線、紫外線、X射線、電子束、α射線、β射線、γ射線的那樣的輻射線的曝光機。作為一例,可以使用發出10~500nm的波長範圍的光線的曝光機、例如高壓汞燈、金屬鹵化物燈、氙燈等紫外線照射燈。(步驟S3)中,蝕刻中可以典型地使用鹼性的水系顯影液。例如可以使用包含氫氧化鈉、碳酸鈉等的水溶液。鹼性的水溶液的濃度例如可以調整為0.01~0.5質量%。
接著,將形成有未煅燒狀態的導電膜的陶瓷層形成用生片多張積層並壓接。由此,製作未煅燒的陶瓷生片的積層體。接著,將陶瓷生片的積層體例如在600~1000℃下進行煅燒。由此,形成主體部10,所述主體部10為陶瓷生片經一體地燒結而得到,且具備:陶瓷層12,及,由感光性組成物的煅燒體形成的內部電極層14。然後,對主體部10的兩端部賦予適當的外部電極形成用糊劑並進行煅燒,從而形成外部電極20。如以上,可以製造積層晶片電感器1。
以下,對有關於本發明的幾個實施例進行說明,但並非意在將本發明限定於這些實施例所示的內容。
(感光性組成物的製備)
首先,作為導電性粉末(a),準備球狀的銀粉末(D50
粒徑:2μm、長寬比:1.0、亮度L*
:50~80)。另外,作為有機黏著劑(b),準備表1所示的纖維素系的有機黏著劑及(甲基)丙烯酸系的有機黏著劑1、2。另外,作為光硬化性樹脂(c),準備表1所示的(甲基)丙烯酸系的光硬化性樹脂1~5。另外,作為光聚合性單體(d),準備表1所示的胺基甲酸酯丙烯酸酯單體。另外,作為光聚合引發劑(e),準備烷基苯酮系的光聚合引發劑。需要說明的是,表1的樹脂酸價的欄中「N.D.」表示為檢測下限以下(未檢出)。而且,使上述準備好的(a)~(e)的成分溶解於有機系分散介質(f),製備感光性組成物(例1~15、比較例1~6)。此時,分別進行混合,使得將感光性組成物的整體設為100質量%,(a)的成分為77質量%、(b)~(d)的成分的總計為10質量%、(e)的成分為1質量%、(f)的成分為12質量%、進一步(b)~(d)的成分成為表2~3所示的含有比率。
(配線圖案的製作)
首先,將上述製備好的感光性組成物分別以4cm見方的大小網版印刷於市售的陶瓷生片上。接著,使其以60℃乾燥15分鐘,在生片上以膜厚8μm及12μm這2種厚度成形為導電膜(實心膜)(導電膜的成形步驟)。接著,自導電膜上方覆蓋光罩,所述光罩具有L/S=20μm/20μm、15/15μm、12/12μm這3種開口圖案。在使光罩覆蓋於導電膜上的狀態,利用曝光機,在曝光照度50mW/cm2
、曝光量900mJ/cm2
的條件下照射光,使曝光部分硬化(曝光步驟)。曝光後,向陶瓷生片的表面吹送0.1質量%、27℃的Na2
CO3
水溶液(水系顯影液),直至達到顯影點(BreakPoint)(B.P.)(顯影步驟)。需要說明的是,B.P.設為直至在0.1質量%的水系顯影液中未曝光部分顯影、且能以目視確認到未曝光部分消失為止的時間。如此將未曝光部分去除後,用純水清洗,在室溫下乾燥。如此,在陶瓷生片上形成具備3種L/S的配線圖案的導電膜(乾燥膜)。
(1.顯影性的評價)
對於上述製作好的配線圖案,對顯影性進行評價。即,測定在顯影步驟中達到顯影點(B.P.)為止的時間(顯影時間)t。將結果示於表2~3的「顯影時間(t)秒」欄。
另外,基於該結果,以下述指標對顯影性進行評價。將結果示於表2~3的「顯影性的評價」欄。
「A」:15秒≤t≤25秒(顯影性特別良好)。
「B」:10秒≤t>15秒、或25秒>t≤30秒(顯影性良好)。
「C」:5秒≤t>10秒、或30秒>t≤35秒(顯影性普通)。
「D」:5秒>t、或35秒>t(顯影性不良)。
(2.解析度的評價)
上述導電膜的成形步驟中,成形為膜厚8μm及12μm這2種厚度的導電膜(實心膜)。另外,上述顯影步驟中,考慮顯影寬容度(margin),將顯影的時間設為上述顯影點(B.P.)的1.4倍的時間。除此之外,與上述配線圖案的形成同樣地形成導電膜。此處,形成膜厚為2種×L/S為3種、總計6種圖案的導電膜。接著,對於上述製作好的各配線圖案,用雷射顯微鏡(倍率:500倍)進行觀察,由得到的觀察圖像確認了剝離、配線間的殘渣的有無。然後,對於2種膜厚,分別將未確認到剝離、殘渣的最小的L/S作為解析度。將結果示於表2~3的「解析度(μm)」欄。需要說明的是,表2~3中,對於L/S=20μm/20μm的開口圖案中仍然能確認到剝離、配線間的殘渣的情況,記作「大於20」。
另外,對於L/S=12/12μm、膜厚8μm的試驗例,進行各10個視野的觀察,確認配線間的殘渣的有無。然後,根據殘渣的數量,以下述的指標評價解析性。將結果示於表2~3的「配線圖案的殘渣(配線間)」欄。
「A」:無配線圖案的殘渣。
「B」:稍殘留配線圖案的殘渣(對於1個視野為2處以下)。
「C」:較多殘留配線圖案的殘渣(對於1個視野為3處以上)。
另外,基於該結果,以下述的指標評價解析性。將結果示於表2~3的「解析性的評價」欄。
「A」:膜厚8μm且L/S=12/12μm、且膜厚12μm且L/S=15/15μm、且配線圖案的殘渣為A(解析性特別良好)。
「B」:符合膜厚8μm且L/S=15/15μm、膜厚12μm且L/S=20/20μm、配線圖案的殘渣為B中的1者(解析性良好)。
「C」:符合膜厚8μm且L/S=15/15μm、膜厚12μm且L/S=20/20μm、配線圖案的殘渣為B中的2者以上(解析性普通)。
「D」:符合膜厚8μm且L/S=20/20μm、膜厚12μm且大於L/S=20/20μm、配線圖案的殘渣為C中的至少1者(解析性不良)。
(3.銀粉末的脫落性的評價)
對於上述製作好的配線圖案中光罩的L/S=12/12μm的試驗例,評價銀粉末的脫落性。即,用掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM),對顯影後的導電膜的表面進行各10個視野觀察(加速電壓:10kV、倍率:3000倍),評價銀粉末的脫落的程度。作為一例,圖2的(A)中示出實施例1的觀察圖像。另外,圖2的(B)中示出比較例1的觀察圖像。此處,確認圖2的(B)中確認那樣的處於導電膜的表面的火山口狀的凹坑(認為銀顆粒脫落的部位)的有無。然後,根據凹坑的數量,以下述指標評價銀粉末的脫落性。將結果示於表2~3的「銀粉末的脫落性」欄。
「A」:未確認到銀粉末的脫落。
「B」:稍確認到銀粉末的脫落(對於每1隔視野,凹坑為1~3個)。
「C」:確認到稍多的銀粉末的脫落(對於每1隔視野,凹坑為4~10個)。
「D」:確認到大量的銀粉末的脫落(對於每1隔視野,凹坑為10個以上)。
(綜合評價)
基於上述1.顯影性、2.解析性、及3.銀粉末的脫落性的評價,以下述的指標進行綜合評價。將結果示於表2~3的「綜合評價」欄。
「A」:1~3均為A。
「B」:1~3中的1者為B、剩餘者為A或B。
「C」:1~3中的1者為C、剩餘者為A、B、C中的任意者。
「D」:1~3中的至少1者為D。
如表3所示那樣,比較例1~5的綜合評價均為D。
比較例1~4為(b)~(d)這3種有機成分中玻璃化轉變點低於80℃的成分的含有比率不足(低於65質量%)的試驗例。其中,比較例1~3中,顯影性良好,但是解析性及銀粉末的脫落性的評價為D。比較例4中,解析性中可見改善,但是銀粉末的脫落性的評價仍然為D。比較例1~4中,作為銀粉末的脫落性差的理由,認為這是由於,玻璃化轉變點低於80℃的成分的含有比率不足,因此,導電性粉末與有機成分無法充分地相容。因此,導電膜乾燥時銀粉末在表面側浮起,變得容易在導電膜的表面露出,結果認為,顯影步驟中會脫落。實際上,本發明人等嘗試觀察了顯影前的導電膜的表面,結果可以確認銀粉末在導電膜的表面浮出。
另外,比較例5為不含有光硬化性樹脂(c)的試驗例。比較例5中,顯影性及銀粉末的脫落性良好,但是解析性為D。作為解析性為D的理由,認為這是由於,導電膜的深處成為硬化不足,與基材的黏著性弱。
另外,比較例6為(b)~(d)這3種有機成分中、玻璃化轉變點低於80℃的成分的含有比率過多(超過90質量%)的試驗例。比較例6中,顯影性及銀粉末的脫落性良好,但是解析性的評價為D。作為解析性為D的理由,認為這是由於,玻璃化轉變點低於80℃的成分的含有比率過多,因此,導電膜的黏著性過高,顯影步驟中未曝光部分的去除性降低。
相對於這些比較例1~6,如表2~3所示那樣,(b)~(d)這3種有機成分中、玻璃化轉變點低於80℃的成分占規定比率的實施例1~15中,顯影性及解析性以及銀粉末的脫落性得到平衡,無被評價為D的項目。作為其理由,認為這是由於,銀粉末與有機成分的相容變良好,顯影步驟中未曝光部分的去除性改善,且可以良好地維持銀粉末的周圍由有機成分所覆蓋的狀態,顯影步驟中可以抑制銀粉末的脫落。實際上,本發明人等嘗試觀察了顯影前的導電膜的表面,與比較例1相比,銀粉末沉入導電膜中,可以確認在表面露出的部分少。以上的結果體現此處公開的技術的意義。
另外,實施例中,(b)~(d)這3種有機成分中、有機黏著劑的含有比率為25~60質量%的實施例1~12、15中,顯影性的評價為B以上。即,與實施例13、14相比,可以適度縮短顯影時間,顯影性進一步優異。
另外,實施例中,無酸價者占光硬化性樹脂中一半以上(50質量%以上)的實施例1~11、13、14中,解析性的評價均為B以上。即,與實施例12、15相比,可以更乾淨地去除未曝光部分,解析性進一步優異。其中,光硬化性樹脂由無酸價者構成的實施例1~6、9~11中,顯影性、解析性、銀粉末的脫落性全部為A的評價。即,顯影時間在15~25秒內穩定。另外,對於膜厚12μm的厚膜狀的導電膜,也可以形成L/S為15μm/15μm的超細線。另外,顯影後也無銀粉末的脫落,可以形成線寬、截面形狀穩定的導電層。
以上,對本發明詳細進行了說明,但這些只不過是示例,本發明在不脫離其主旨的範圍內可以加以各種變更。
1:積層晶片電感器
10:主體部
12:陶瓷層
14:內部電極層
16:通孔
20:外部電極
圖1為本發明的一實施方式的積層晶片電感器的示意性的剖視圖。
圖2為觀察顯影後的導電膜而得到的SEM觀察圖像。(A)為實施例1的SEM觀察圖像,(B)為比較例1的SEM觀察圖像。
Claims (10)
- 一種感光性組成物,其包含:導電性粉末(a)、有機黏著劑(b)、光硬化性樹脂(c)、光聚合性單體(d)及光聚合引發劑(e), 所述有機黏著劑(b)包含纖維素系化合物, 所述光硬化性樹脂(c)包含(甲基)丙烯酸系的光硬化性樹脂, 將所述有機黏著劑(b)、所述光硬化性樹脂(c)與所述光聚合性單體(d)的總計設為100質量%時,玻璃化轉變點低於80℃的成分的含有比率為65質量%以上且90質量%以下。
- 如請求項1所述的感光性組成物,其中,將所述有機黏著劑(b)、所述光硬化性樹脂(c)與所述光聚合性單體(d)的總計設為100質量%時,所述有機黏著劑(b)的含有比率為25質量%以上且60質量%以下。
- 如請求項1或請求項2所述的感光性組成物,其中,將所述光硬化性樹脂(c)的整體設為100質量%時,50質量%以上為無酸價的光硬化性樹脂。
- 如請求項1或請求項2所述的感光性組成物,其中,所述光硬化性樹脂(c)由無酸價的光硬化性樹脂構成。
- 如請求項1或請求項2所述的感光性組成物,其中,所述導電性粉末(a)為球狀或大致球狀。
- 如請求項1或請求項2所述的感光性組成物,其中,基於JIS Z 8781:2013年的L*a*b*表色系中,所述導電性粉末(a)的亮度L*為50以上。
- 一種複合體,其具備: 生片;及, 導電膜,其配置於所述生片上,且由如請求項1~請求項6中任一項所述的感光性組成物的乾燥體形成。
- 如請求項7所述的複合體,其中, 所述生片包含縮丁醛系樹脂, 所述縮丁醛系樹脂的玻璃化轉變點低於80℃。
- 一種電子零件,其具備:由如請求項1~請求項6中任一項所述的感光性組成物的煅燒體形成的導電層。
- 一種電子零件的製造方法,其包括如下步驟:在基材上賦予如請求項1~請求項6中任一項所述的感光性組成物,進行曝光、顯影後,進行煅燒,從而形成由所述感光性組成物的煅燒體形成的導電層。
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