TW202239727A - 電子部件製造用成套材料、感光性玻璃糊劑、複合體及電子部件的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及電子部件製造用成套材料和其應用。利用本公開可穩定地製造微細的導電層得以正確形成的電子部件。電子部件製造用成套材料具有感光性玻璃糊劑和感光性導電糊劑。感光性玻璃糊劑包含玻璃粉末和紫外線吸收劑,感光性導電糊劑包含導電性粉末和紫外線吸收劑。電子部件製造用成套材料中,感光性玻璃糊劑的紫外線吸收劑和感光性導電糊劑的紫外線吸收劑均含有偶氮系染料,感光性玻璃糊劑中的紫外線吸收劑的含量為0.2質量%以上。利用上述感光性玻璃糊劑,可形成具有精密的槽部的玻璃固化膜,利用上述感光性導電糊劑,可防止附著於玻璃固化膜的上表面的糊劑的光固化。通過對該玻璃固化膜和導電固化膜進行鍛燒,可製造具有精密的導電層的電子部件。
Description
本發明涉及電子部件製造用成套材料(kit)。具體而言,涉及一種電子部件製造用成套材料,其具有:感光性玻璃糊劑,其用於在基材表面形成具有規定寬度的槽部的玻璃層;和感光性導電糊劑,其用於在該玻璃層的槽部形成導電層。
使用含有導電性粉末和光固化性樹脂的感光性導電糊劑來形成電子部件的導電層的方法被廣泛知曉。作為所述方法的一例,可舉出光微影法(參照專利文獻1)。該方法中,首先,將感光性導電糊劑賦予至基材表面後,使該糊劑乾燥,由此成形為包含導電性粉末的膜狀體(導電膜狀體)。接著,使具有規定圖案的狹縫(開口部)的光罩幕覆蓋導電膜狀體,對從狹縫露出的導電膜狀體的一部分照射光。由此,光固化性樹脂發生固化,形成包含導電性粉末的固化膜(導電固化膜)。接著,將被光罩幕遮光的未曝光部分(未固化的導電膜狀體)用顯影液去除。由此,僅經曝光的規定圖案的導電固化膜殘留於基材表面,因此通過對其進行鍛燒,能夠形成期望的導電層。
然而,近年來,對電子部件的小型化的要求進一步增高。為了實現所述電子部件的小型化,要求減小表示導電層的線寬L與鄰接的導電層的間隔(space)的寬度S的尺寸關係的L/S(line and space)。例如,以往一般的電子部件的導電層的L/S為40μm/40μm左右,但近年來要求形成L/S低於30μm/30μm的微細的導電層。但是,若為了形成微細的導電層而使用狹縫小的光罩幕,則曝光步驟中光對導電膜狀體的供給量變少,因此有可能光不會到達至導電膜狀體的下部(基材側)。該情況下,導電膜狀體的下部不會充分固化,在顯影步驟中會被去除,因此在剖視圖中形成倒梯形狀的導電層。對於這樣的倒梯形狀的導電層的形成,被稱為“底切”,可成為電子部件的電阻增大、導電層的斷線等不良情況的原因。
作為用於在不發生這樣的底切下形成微細的導電層的技術,提出了組合使用感光性玻璃糊劑的光微影法。該方法中,首先,將感光性玻璃糊劑賦予至基材表面而成形為玻璃膜狀體。接著,使具有規定圖案的狹縫的光罩幕覆蓋玻璃膜狀體,使從狹縫露出的玻璃膜狀體曝光。接著,將未固化的玻璃膜狀體用顯影液去除,在基材表面形成具有規定圖案的槽部的玻璃固化膜。接著,向該玻璃固化膜的槽部填充感光性導電糊劑並使其曝光,由此在玻璃固化膜的槽部內形成導電固化膜。然後,對所述玻璃固化膜和導電固化膜進行鍛燒,由此能夠製造下述電子部件,其具備:具有微細的槽部的玻璃層、和在該玻璃層的槽部形成的導電層。所述製造技術中,使透光性(透明度)高的玻璃膜狀體曝光從而形成佈線圖案(槽部的圖案),因此即使光罩幕的狹縫變小從而紫外線的供給量變少,也不易發生由固化不良導致的底切。進而,還有在形成含有導電性粉末、不易光固化的導電固化膜時也不需要進行精密的曝光和顯影的優點。專利文獻2中公開了使用這種感光性玻璃糊劑的製造技術的一例。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特許第6694099號
專利文獻2:日本特許第5195432號
發明要解決的問題
然而,利用上述感光性玻璃糊劑的製造方法尚有改善的餘地,無法穩定地形成精密的導電層,因此難以應用於實際的製造現場。具體而言,用於形成玻璃固化膜的感光性玻璃糊劑由於光擴散性強、並且透光性過高,因此有可能在曝光步驟中的玻璃膜狀體的內部產生散射光。該情況下,被光罩幕覆蓋的遮光部分也會發生光固化,因此無法正確地形成期望的槽部。
本發明是為了解決所述課題而作出的,其目的在於,提供穩定地製造微細的導電層得以正確形成的電子部件的技術。
用於解決問題的方案
為了實現上述目的,通過此處公開的技術,提供下述構成的電子部件製造用成套材料。
此處公開的電子部件製造用成套材料具有:感光性玻璃糊劑(A),其用於在基材表面形成具有規定寬度的槽部的玻璃層;和感光性導電糊劑(B),其用於在玻璃層的槽部形成導電層。上述感光性玻璃糊劑(A)包含:玻璃粉末(A1)、光固化性樹脂(A2)和紫外線吸收劑(A3),感光性導電糊劑(B)包含:導電性粉末(B1)、光固化性樹脂(B2)和紫外線吸收劑(B3)。而且,此處公開的電子部件製造用成套材料中,感光性玻璃糊劑(A)的紫外線吸收劑(A3)和感光性導電糊劑(B)的紫外線吸收劑(B3)均含有偶氮系染料,將感光性玻璃糊劑(A)的總重量設為100質量%時,紫外線吸收劑(A3)的含量為0.2質量%以上。
此處公開的技術使用具有感光性玻璃糊劑(A)和感光性導電糊劑(B)的電子部件製造用成套材料來製造微細的導電層得以正確形成的電子部件。具體而言,上述感光性玻璃糊劑(A)使用包含偶氮系染料的紫外線吸收劑(A3)。由此,能夠防止曝光步驟中的玻璃膜狀體的內部產生散射光,抑制遮光部分的光固化。而且,根據本發明人等的實驗,通過將該包含偶氮系染料的紫外線吸收劑(A3)的含量調節至0.2質量%以上,顯影後的玻璃固化膜的精密性顯著地得以改善,能夠清晰地形成微細的槽部。
但是,即使能夠形成上述具有精密的槽部的玻璃固化膜,也難以沿該精密的槽部正確地形成微細的導電層。其理由如下。將感光性導電糊劑(B)賦予至槽部的內部時,在具有槽部的玻璃固化膜整體印刷感光性導電糊劑(B)並進行乾燥。因此,在玻璃固化膜的上表面也形成使感光性導電糊劑(B)乾燥而成的導電膜狀體。該玻璃固化膜上表面的導電膜狀體在曝光步驟中進行遮光而成為未曝光部分,由此在顯影步驟中被去除。但是,有時曝光步驟中照射光的導電膜狀體的內部處發生光散射,從而玻璃固化膜上的未曝光部分的一部分發生光固化,在顯影步驟中未被去除,以殘渣形式殘存於玻璃固化膜上。該情況下,儘管在玻璃固化膜形成精密的槽部,但也可能難以正確地形成微細的導電層。與此相對,此處公開的電子部件製造用成套材料中,將包含偶氮系染料的紫外線吸收劑(B3)也添加至感光性導電糊劑(B),防止了感光性導電糊劑(B)在玻璃固化膜上發生光固化。
如上所述,此處公開的電子部件製造用成套材料將能夠顯著地改善玻璃固化膜的槽部的精密性的感光性玻璃糊劑(A)和在能夠以顯影時不產生殘渣程度地防止玻璃固化膜上的光固化的感光性導電糊劑(B)組合。通過使用這種構成的製造用成套材料,能夠穩定地製造微細的導電層得以正確形成的電子部件。
此處公開的電子部件製造用成套材料的適宜的一個方式中,玻璃粉末(A1)包含將B
2O
3和SiO
2作為主成分的B
2O
3-SiO
2系玻璃。所述B
2O
3-SiO
2系玻璃適合作為鍛燒用玻璃,能夠形成對基材表面的附著性優異的玻璃層。
需要說明的是,使用上述B
2O
3-SiO
2系玻璃的方式中,B
2O
3-SiO
2系玻璃優選以氧化物換算的質量比計含有5~20質量%的B
2O
3、並且含有20~70質量%的SiO
2。由此,能夠進一步改善對基材表面的附著性。
此處公開的電子部件製造用成套材料的適宜的一個方式中,將感光性玻璃糊劑(A)的總重量設為100質量%時,玻璃粉末(A1)的含量為30質量%以上且60質量%以下。由此,能夠適當地兼顧電子部件的性能和作業效率。
此處公開的電子部件製造用成套材料的適宜的一個方式中,將感光性玻璃糊劑(A)的總重量設為100質量%時,紫外線吸收劑(A3)的含量為1.0質量%以下。如上所述,為了防止玻璃膜狀體內部的散射光的產生,使感光性玻璃糊劑(A)包含0.2質量%以上的紫外線吸收劑(A3)即可,該紫外線吸收劑(A3)的含量的上限沒有特別限定。但是,有隨著使紫外線吸收劑(A3)的含量增加,對玻璃膜狀體的適當的曝光時間變長的傾向。因此,從製造效率的提高這樣的觀點出發,紫外線吸收劑(A3)的含量優選為1.0質量%以下。
此處公開的電子部件製造用成套材料的適宜的一個方式中,偶氮系染料包含選自黃色系染料、紅色系染料中的至少一種。由此,能夠更可靠地防止經遮光的玻璃膜狀體的光固化。
此處公開的電子部件製造用成套材料的優選的一方式中,感光性玻璃糊劑(A)還包含光聚合起始劑(A4)。由此,對於玻璃膜狀體能夠實現更良好的光固化。
此處公開的電子部件製造用成套材料的優選的一方式中,感光性玻璃糊劑(A)還包含有機黏結劑(A5)。由此,能夠改善玻璃膜狀體對基材表面的固著性。
此處公開的電子部件製造用成套材料的優選的一方式中,感光性玻璃糊劑(A)還包含分散介質(A6)。由此,能夠對感光性玻璃糊劑(A)賦予適度的黏性、流動性,提高糊劑的處理性、印刷性。
添加上述分散介質(A6)的方式中,該分散介質(A6)優選沸點為150℃以上且250℃以下的有機溶劑。由此,能夠得到具有一定以上的糊劑保存性、並且能夠容易地形成玻璃膜狀體的感光性玻璃糊劑(A)。
此處公開的電子部件製造用成套材料的優選的一方式中,上述導電性粉末(B1)包含銀系顆粒。由此,能夠製造成本與電阻的平衡優異的電子部件。
此處公開的電子部件製造用成套材料的優選的一方式中,感光性導電糊劑(B)中的導電性粉末(B1)的含量為74質量%以上。由此,可實現緻密且較厚的導電層的形成,能夠製造低電阻的電子部件。需要說明的是,詳細情況在後面敘述,根據此處公開的技術,也能夠適當地防止使用上述那樣的包含高濃度的導電性粉末的感光性導電糊劑所帶來的弊端。
此處公開的電子部件製造用成套材料的優選的一方式中,將感光性導電糊劑(B)的總重量設為100質量%時,紫外線吸收劑(B3)的含量為0.001質量%以上且0.2質量%以下。由此,能夠抑制曝光時間的長期化,並且適當地防止玻璃固化膜上的導電膜狀體的光固化。
此處公開的電子部件製造用成套材料的優選的一方式中,感光性導電糊劑(B)還包含光聚合起始劑(B4)。由此,對於玻璃膜狀體能夠實現更良好的光固化。
此處公開的電子部件製造用成套材料的優選的一方式中,感光性導電糊劑(B)還包含有機黏結劑(B5)。由此,能夠改善導電膜狀體對基材表面的固著性。
此處公開的電子部件製造用成套材料的優選的一方式中,感光性導電糊劑(B)還包含分散介質(B6)。由此,能夠對感光性導電糊劑(B)賦予適度的黏性、流動性,提高糊劑的處理性、印刷性。
另外,作為此處公開的技術的另一方面,提供一種感光性玻璃糊劑。所述感光性玻璃糊劑包含:玻璃粉末(A1)、光固化性樹脂(A2)和紫外線吸收劑(A3)。而且,此處公開的感光性玻璃糊劑中,紫外線吸收劑(A3)含有偶氮系染料,將總重量設為100質量%時,紫外線吸收劑(A3)的含量為0.2質量%以上。如上所述,通過使用所述構成的感光性玻璃糊劑,顯影後的玻璃固化膜的精密性得以顯著地改善,能夠清晰地形成微細的槽部,因此有助於具有精密的導電層的電子部件的穩定的製造。
另外,作為此處公開的技術的另一方面,提供一種複合體,其為電子部件的前驅物。所述複合體具備:生片,所述生片為基材的前驅物;玻璃固化膜,其配置於生片上、且是由上述構成的感光性玻璃糊劑(A)進行光固化而成的;和導電固化膜,其配置於生片上、且是由上述構成的感光性導電糊劑(B)進行光固化而成的。而且,所述複合體中,在玻璃固化膜設置有規定圖案的槽部,在該槽部的內部形成有導電固化膜。
進而,作為此處公開的技術的另一方面,提供一種複合體。所述複合體具備:基材;玻璃層,其配置於基材表面、且由上述構成的感光性玻璃糊劑(A)的鍛燒體形成;導電層,其配置於基材表面、且由上述構成的感光性導電糊劑(B)的鍛燒體形成。而且,所述複合體中,在玻璃層設置有規定圖案的槽部,在該槽部的內部形成有導電層。
另外,作為此處公開的技術的另一方面,提供一種電子部件的製造方法。所述電子部件的製造方法中,使用上述構成的電子部件製造用成套材料來製造電子部件。所述製造方法包括:將感光性玻璃糊劑(A)賦予至生片上後,進行曝光和顯影,由此形成具有規定圖案的槽部的玻璃固化膜的步驟;將感光性導電糊劑(B)填充至玻璃層的槽部後,進行曝光和顯影,由此形成導電固化膜的步驟;和對生片、玻璃固化膜和導電固化膜進行鍛燒的步驟。
以下,對此處公開的技術的適宜的實施方式進行說明。需要說明的是,本說明書中,特別提及的事項以外的、且此處公開的技術的實施所需的事項可以基於由本說明書教導的技術內容和該領域中的本領域技術人員的一般的技術常識來理解。此處公開的技術可以基於本說明書中公開的內容和該領域中的技術常識來實施。另外,本說明書中表示範圍的“A~B”(A、B為任意數字)的表述包含A以上且B以下的含義、以及“優選大於A”及“優選小於B”的含義。
需要說明的是,本說明書中,將經乾燥的感光性玻璃糊劑記為“玻璃膜狀體”,將使該玻璃膜狀體光固化而成者記為“玻璃固化膜”,將對該玻璃固化膜進行鍛燒而成者記為“玻璃層”。另一方面,將經乾燥的感光性導電糊劑記為“導電膜狀體”,將使該導電膜狀體光固化而成者記為“導電固化膜”,將對該導電固化膜進行鍛燒而成者記為“導電層”。
1.電子部件製造用成套材料
首先,對此處公開的電子部件製造用成套材料進行說明。本說明書中的“電子部件製造用成套材料”是指將用於形成電子部件的導電層的多種糊劑組成物組合而成者。需要說明的是,本說明書中的“糊劑”為包括墨、漿料在內的術語。此處公開的電子部件製造用成套材料至少具有感光性玻璃糊劑(A)和感光性導電糊劑(B)。以下,對各個糊劑的成分進行說明。
≪感光性玻璃糊劑(A)≫
感光性玻璃糊劑(A)是用於在基材表面形成具有規定寬度的槽部的玻璃層的糊劑組成物。該感光性玻璃糊劑(A)至少含有:玻璃粉末(A1)、光固化性樹脂(A2)和紫外線吸收劑(A3)。以下,對感光性玻璃糊劑(A)的含有成分進行說明。
<玻璃粉末(A1)>
玻璃粉末(A1)為在鍛燒處理時殘留而不會燒掉、在鍛燒後的基材表面形成玻璃層的無機成分。作為該玻璃粉末(A1)的適宜的例子,可舉出包含硼成分(B
2O
3)和矽成分(SiO
2)作為主成分的B
2O
3-SiO
2系玻璃。通過使用包含所述B
2O
3-SiO
2系玻璃的感光性玻璃糊劑(A),能夠形成對基材表面的固著性優異的玻璃層。
具體而言,硼成分(B
2O
3)有助於提高鍛燒中的流動性,因此能夠改善玻璃層對基材表面的固著性。需要說明的是,上述B
2O
3-SiO
2系玻璃中的B
2O
3的比例以氧化物換算的質量比計優選1質量%以上、更優選5質量%以上、特別優選10質量%以上。由此,能夠更適當地改善鍛燒後的玻璃層的固著性。另一方面,若B
2O
3的含量過量,則有可能難以在鍛燒中維持玻璃層的形狀。因此,B
2O
3-SiO
2系玻璃中的B
2O
3的比例的上限優選25質量%以下、更優選20質量%以下、特別優選15質量%以下。接著,矽成分(SiO
2)為構成鍛燒後的玻璃層的骨架的成分。另外,SiO
2也具有改善對基材表面的固著性的功能。B
2O
3-SiO
2系玻璃中的SiO
2的比例以氧化物換算的質量比計優選10質量%以上、更優選20質量%以上、特別優選40質量%以上。由此,能夠進一步改善對基材表面的固著性。另外,上述SiO
2的比例的上限優選80質量%以下、更優選70質量%以下、特別優選60質量%以下。另外,上述B
2O
3-SiO
2系玻璃也可包含除B
2O
3和SiO
2以外的成分。作為所述其他成分,可舉出2族元素的氧化物(RO:R為Mg、Ca、Sr、Ba、Ra等)、鋁成分(Al
2O
3)、鋅成分(ZnO)等。通過調節所述其他成分的含量,能夠改善鍛燒後的玻璃層的耐熱性、化學的耐久性等。
需要說明的是,玻璃粉末(A1)中所用的玻璃組成物不限定於上述B
2O
3-SiO
2系玻璃,可以沒有特別限制地使用以往公知的玻璃組成物。作為玻璃粉末(A1)中可使用的玻璃組成物的其他例,可舉出SiO
2-RO系玻璃、SiO
2-RO-Al
2O
3系玻璃、SiO
2-RO-Y
2O
3系玻璃、SiO
2-RO-B
2O
3系玻璃、SiO
2-Al
2O
3系玻璃、SiO
2-ZnO系玻璃、SiO
2-ZrO
2系玻璃、RO系玻璃、鉛系玻璃、鉛鋰系玻璃等。
另外,玻璃粉末(A1)的粒徑沒有特別限定,微米級是適合的。例如,考慮玻璃粉末(A1)的聚集所引起的糊劑製造時的批次不均時,玻璃粉末(A1)的D
50粒徑優選0.3μm以上、更優選0.7μm以上、特別優選1.0μm以上。另一方面,考慮乾燥後的玻璃層的表面平滑性時,玻璃粉末(A1)的D
50粒徑的上限優選8μm以下、更優選5μm以下、特別優選2μm以下。需要說明的是,本說明書中,“D
50粒徑”為基於雷射繞射・散射法的體積基準的粒度分佈中,相當於自粒徑小的一側起的累積值50%的粒徑。
而且,感光性玻璃糊劑(A)中的玻璃粉末(A1)的含量優選25質量%以上、更優選30質量%以上、進一步優選35質量%以上、特別優選40質量%以上。由此,能夠增厚鍛燒後的玻璃層的膜厚,因此容易使在該玻璃層的槽部形成的導電層增厚。其結果,能夠形成電阻低的導電層、提高電子部件的性能。另一方面,從抑制糊劑黏度的增大從而防止操作效率降低的觀點出發,玻璃粉末(A1)的含量的上限優選70質量%以下、更優選65質量%以下、進一步優選60質量%以下、特別優選55質量%以下。需要說明的是,本說明書中的“含量”只要沒有特別說明,則是指將糊劑的總重量設為100質量%時的質量比(質量%)。
<光固化性樹脂(A2)>
光固化性樹脂(A2)為如果照射光(紫外線)則會發生聚合反應、交聯反應等從而固化的有機化合物。此處公開的感光性玻璃糊劑(A)中的光固化性樹脂(A2)中可以沒有特別限制地使用感光性糊劑中可使用的以往公知的光固化性樹脂。例如,光固化性樹脂(A2)可以為較高分子(例如,重量平均分子量為6000以上)的光固化性聚合物,也可以為較低分子(例如,重量平均分子量不足6000)的光固化性低聚物。需要說明的是,使用光固化性聚合物作為光固化性樹脂(A2)的情況下,能夠提高光固化前的感光性玻璃糊劑(A)的固著性。需要說明的是,考慮印刷時對基材表面的固著性時,光固化性樹脂(A2)的重量平均分子量Mw優選500以上、更優選750以上、進一步優選1000以上、特別優選1500以上。另一方面,光固化性樹脂(A2)的重量平均分子量Mw的上限優選60000以下、更優選50000以下、進一步優選40000以下、特別優選30000以下。
作為上述光固化性樹脂(A2)的一例,可舉出(甲基)丙烯酸系樹脂。所述(甲基)丙烯酸系樹脂對基材的追隨性、柔軟性、耐久性優異,因此能夠抑制鍛燒前的玻璃固化膜的剝離、破損等。需要說明的是,“(甲基)丙烯酸系樹脂”為具有(甲基)丙烯醯基的光固化性樹脂。此處,上述“(甲基)丙烯醯基”為包括“甲基丙烯醯基(-C(=O)-C(CH
3)=CH
2)”及“丙烯醯基(-C(=O)-CH=CH
2)”的術語。作為該(甲基)丙烯酸系樹脂的一適宜的例子,可舉出(甲基)丙烯酸烷基酯的均聚物、將(甲基)丙烯酸烷基酯作為主單體且包含與該主單體具有共聚性的副單體的共聚物。作為上述均聚物的具體例,例如,可舉出聚(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,可舉出包含甲基丙烯酸酯的聚合物和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、甲基丙烯酸叔丁酯等。作為丙烯酸酯的具體例,可舉出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正己酯等。需要說明的是,上述“(甲基)丙烯酸酯”為包括“甲基丙烯酸酯”和“丙烯酸酯”的術語。另外,從提高光固化性的觀點出發,(甲基)丙烯酸系樹脂優選在側鏈具有(甲基)丙烯醯基(優選丙烯醯基)。需要說明的是,作為如上所述的(甲基)丙烯酸系樹脂,可以沒有特別限制地使用市售的(甲基)丙烯酸系樹脂。作為所述市售的(甲基)丙烯酸系樹脂,例如可以使用日本化藥株式會社、共榮社化學株式會社、新中村化學工業株式會社、東亞合成株式會社的(甲基)丙烯酸系樹脂。
另外,感光性玻璃糊劑(A)中的光固化性樹脂(A2)的含量優選2質量%以上、更優選4質量%以上、特別優選6質量%以上。由此,能夠以短的曝光時間形成適當地固著於基材表面的玻璃固化膜。另一方面,光固化性樹脂(A2)的含量的上限優選30質量%以下、更優選20質量%以下、特別優選15質量%以下。由此,能夠可靠地防止遮光部分的光固化、進一步提高顯影後的玻璃固化膜的槽部的精密性。
<紫外線吸收劑(A3)>
此處公開的電子部件製造用成套材料的感光性玻璃糊劑(A)含有偶氮系染料作為紫外線吸收劑(A3)。所述偶氮系染料為2個有機基團借助偶氮基(-N=N-)連接而成的芳香族化合物。所述偶氮系染料在波長10nm~500nm處具有吸收峰,因此能夠適當地吸收在玻璃膜狀體的內部產生的紫外線的散射光。其結果,能夠適當地防止玻璃膜狀體的遮光部分的光固化,能夠在曝光後的玻璃固化膜正確地形成微細的槽部。進而,偶氮系染料為有機系染料,因此還有不殘留於鍛燒後的玻璃層這樣的特性。其結果,能夠防止紫外線吸收劑殘留在鍛燒後的玻璃層所導致的電子部件的性能降低。作為上述偶氮系染料,可舉出油溶黃(oil yellow)、油溶橙(oil orange)、油溶紫(Oil Violet)、蘇丹藍、蘇丹紅、蘇丹II、蘇丹III、蘇丹IV等。這些之中,從更適當地吸收紫外線的擴散光的觀點出發,特別優選黃色系染料(油溶黃)、紅色系染料(蘇丹紅)等。
需要說明的是,感光性玻璃糊劑(A)的紫外線吸收劑(A3)可以包含除偶氮系染料以外的染料。其中,若考慮染料殘留於鍛燒後的玻璃層所引起的性能降低,則對於偶氮系染料以外的染料也優選選擇有機系染料。作為所述有機系染料,例如,可舉出胺基酮系染料、氧雜蒽系染料、喹啉系染料、胺基酮系染料、蒽醌系、二苯甲酮系、苯并三唑系化合物、二苯基氰基丙烯酸酯系、三嗪系、對胺基苯甲酸系染料等。其中,從更適當地發揮上述偶氮系染料所帶來的精密性提高效果的觀點出發,優選紫外線吸收劑(A3)的大部分由偶氮系染料構成。具體而言,偶氮系染料相對於紫外線吸收劑(A3)的總量的含有比例優選60質量%以上、更優選70質量%以上、進一步優選80質量%以上、特別優選90質量%以上。另外,紫外線吸收劑(A3)可以全部為偶氮系染料(偶氮系染料的含有比例為100質量%)。
而且,此處公開的感光性玻璃糊劑(A)中,紫外線吸收劑(A3)的含量設定為0.2質量%以上。根據本發明人等的研究,通過添加0.2質量%以上的包含上述偶氮系染料的紫外線吸收劑(A3),能夠可靠地防止在曝光步驟中遮光部分發生光固化、能夠顯著地改善顯影後的玻璃固化膜的精密性。需要說明的是,從進一步提高玻璃固化膜的精密性的觀點出發,紫外線吸收劑(A3)的含量優選0.25質量%以上、更優選0.3質量%以上、特別優選0.35質量%以上。另一方面,紫外線吸收劑(A3)的含量的上限值沒有特別限定,可以為5質量%以下、可以為4質量%以下、可以為3質量%以下、也可以為2質量%以下。但是,若過度增加紫外線吸收劑(A3)的含量,則玻璃膜狀體的固化(玻璃固化膜的形成)所需的曝光時間變長,因此會成為製造效率降低的原因。從所述觀點出發,紫外線吸收劑(A3)的含量的上限值優選1.5質量%以下、更優選1質量%以下、進一步優選0.75質量%以下、特別優選0.55質量%以下。
<光聚合起始劑(A4)>
此處公開的感光性玻璃糊劑(A)可包含光聚合起始劑(A4)。光聚合起始劑(A4)為通過光(例如紫外線)的照射而分解並產生自由基、陽離子等活性種從而促進光固化性樹脂(A2)的聚合反應的成分。需要說明的是,作為光聚合起始劑(A4),可以根據光固化性樹脂(A2)的種類等從以往公知的物質中單獨使用1種或適宜組合使用2種以上。作為光聚合起始劑(A4)的一適宜的例子,可舉出2-甲基-1-[4-(甲硫基)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。另外,感光性玻璃糊劑(A)中的光聚合起始劑(A4)的含量可以為約0.01質量%~5質量%、典型而言0.05質量%~3質量%、例如0.1質量%~2質量%。由此,對於玻璃膜狀體能夠實現更良好的光固化。
<有機黏結劑(A5)>
有機黏結劑(A5)為提高感光性玻璃糊劑(A)與基材的黏接性(對基材表面的固著性)的有機化合物中不具有感光性(例如光固化性)的物質。換言之,如上所述,光固化性聚合物等光固化性樹脂(A2)也具有提高對基材表面的固著性的功能。因此,僅利用光固化性樹脂(A2)獲得充分的固著性的情況下,也可以不添加有機黏結劑(A5)。另一方面,使用光固化性低聚物作為光固化性樹脂(A2)的情況下等、利用其他成分不會獲得充分的固著性的情況下,優選添加有機黏結劑(A5)。需要說明的是,有機黏結劑(A5)優選為水溶性的有機化合物。由此,能夠在使用水系的顯影液的顯影步驟中容易地將未固化的玻璃膜狀體去除。
作為上述有機黏結劑(A5)的適宜的一例,可舉出纖維素系化合物。所述纖維素系化合物具有作為纖維素的重複結構單元的葡萄糖環。通過添加該纖維素系化合物,從而無機成分(例如玻璃粉末(A1))與光固化性樹脂(A2)變得容易親和,能夠提高糊劑的保存穩定性。另外,纖維素系化合物在葡萄糖環中具有多個羥基,顯示良好的水溶性,因此能夠利用水系顯影液容易地去除。需要說明的是,本說明書中的“纖維素系化合物”包含纖維素、纖維素的衍生物、及它們的鹽。作為所述纖維素系化合物,可以從以往公知的物質中單獨使用1種或適宜組合使用2種以上。作為纖維素系化合物的一適宜的例子,可舉出羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥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;羧甲基纖維素等羧基烷基纖維素;等。另外,有機黏結劑(A5)可以包含除纖維素系化合物以外的有機化合物。作為有機黏結劑(A5)的其他例,可舉出丙烯酸類樹脂、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,作為如上所述的有機黏結劑,可以沒有特別限制地使用市售的物質。作為市售的有機黏結劑,可以使用例如新中村化學工業株式會社、三菱化學株式會社的有機黏結劑。
另外,感光性玻璃糊劑(A)中的有機黏結劑(A5)的含量沒有特別限定,可以考慮對基材表面的固著性來適宜調節。例如,有機黏結劑(A5)的含量可以為1質量%以上、可以為3質量%以上、也可以為5質量%以上。這樣,通過添加一定以上的有機黏結劑(A5),從而對基材表面的固著性提高,能夠適當地抑制鍛燒前的玻璃膜狀體的剝離。另外,通過包含一定以上的水溶性有機黏結劑,從而顯影步驟中的未固化的玻璃膜狀體的去除變得容易,因此也有助於顯影時間的縮短。另一方面,有機黏結劑(A5)的含量的上限值可以為30質量%以下、可以為20質量%以下、也可以為15質量%以下。有下述傾向:隨著減少有機黏結劑(A5)的含量,糊劑黏度降低,對基材表面的印刷性提高。
<分散介質(A6)>
另外,感光性玻璃糊劑(A)可以含有使上述各成分分散的分散介質(A6)。分散介質(A6)為對糊劑賦予適度的黏性、流動性、提高處理性、印刷性等的液態成分。需要說明的是,感光性玻璃糊劑(A)中的分散介質(A6)的含量可以考慮糊劑的黏性、流動性來適宜調節。所述分散介質(A6)的含量可以設為約1~50質量%、典型而言5~40質量%、例如10~30質量%。另外,作為分散介質(A6),可以將以往公知的液態成分單獨使用或混合2種以上而使用。例如,作為有機系分散介質,可以根據例如光固化性樹脂的種類等從以往公知的物質中單獨使用1種或適宜組合使用2種以上。作為有機系分散介質,例如可舉出甲苯、二甲苯等烴系溶劑;乙二醇、丙二醇、二乙二醇等二醇系溶劑;乙二醇單甲醚(甲基溶纖劑)、乙二醇單乙醚(溶纖劑)、二乙二醇單丁醚(丁基卡必醇)、二乙二醇單丁醚乙酸酯、二丙二醇甲基醚、二丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇苯基醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇等二醇醚系溶劑;1,7,7-三甲基-2-乙醯氧基-雙環-[2,2,1]-庚烷、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯等酯系溶劑;松油醇、二氫松油醇、二氫松油基丙酸酯、苯甲醇等醇系溶劑;以及礦油精等具有高沸點的有機溶劑等。需要說明的是,感光性玻璃糊劑(A)的分散介質(A6)可以考慮其沸點來進行選擇。例如,通過使用沸點為150℃以上的有機溶劑,能夠防止分散介質(A6)的自然蒸發,從而提高糊劑的保存性。另一方面,通過使用沸點為250℃以下的有機溶劑,能夠在印刷後的乾燥處理中容易地形成玻璃膜狀體。
<其它添加成分>
另外,感光性玻璃糊劑(A)只要不顯著有損此處公開的技術效果,則可以含有上述各成分(A1)~(A6)以外的成分。該其他添加成分沒有特別限定,可以單獨使用或適宜使用2種以上以往公知的添加成分。作為所述其他添加成分,可舉出阻聚劑、自由基捕捉劑、抗氧化劑、增塑劑、界面活性劑、流平劑、增稠劑、分散劑、消泡劑、抗膠凝劑、穩定劑、防腐劑等。需要說明的是,沒有特別限定,所述其他添加成分的含量可以為約5質量%以下、典型而言3質量%以下、例如2質量%以下、優選1質量%以下。
≪感光性導電糊劑(B)≫
接著,對此處公開的電子部件製造用成套材料的感光性導電糊劑(B)進行說明。所述感光性導電糊劑(B)為用於在使用上述感光性玻璃糊劑(A)形成的玻璃層的槽部形成導電層的糊劑組成物。所述感光性導電糊劑(B)至少含有:導電性粉末(B1)、光固化性樹脂(B2)和紫外線吸收劑(B3)。以下,對感光性導電糊劑(B)的含有成分進行說明。
<導電性粉末(B1)>
導電性粉末(B1)為在鍛燒時殘留而不會燒掉、對導電層賦予導電性的無機成分。導電性粉末(B1)的種類沒有特別限定,可以根據用途等從以往公知的導電性材料中單獨使用1種或適宜組合使用2種以上。作為該導電性粉末(B1)的適宜的例子,可舉出金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、鋁(Al)、鎳(Ni)、釕(Ru)、銠(Rh)、鎢(W)、銥(Ir)、鋨(Os)等金屬的單質、及它們的混合物、合金等。需要說明的是,這些適宜的例子中,銀系顆粒是更適合的。“銀系顆粒”包括含有銀(Ag)元素的顆粒狀的全部材料。作為所述銀系顆粒的一例,可舉出銀的單質、銀合金、包含銀成分的核殼顆粒等。作為銀合金,例如,可舉出銀-鈀(Ag-Pd)、銀-鉑(Ag-Pt)、銀-銅(Ag-Cu)等。另外,作為核殼顆粒,可舉出具備含有銀元素的核顆粒和覆蓋該核顆粒的陶瓷制的殼的銀-陶瓷的核殼顆粒等。這些銀系顆粒的成本比較便宜、並且電導率高,因此可以有助於導電性能與成本的平衡優異的電子部件的製造。
雖沒有特別限定,但有隨著導電性粉末(B1)的粒徑變小,感光性導電糊劑(B)向玻璃固化層的槽部的填充變容易、鍛燒後的導電層的緻密性提高的傾向。從所述觀點出發,導電性粉末(B1)的D
50粒徑的上限值優選5μm以下、更優選4.5μm以下、特別優選4μm以下。另一方面,若過度減小導電性粉末(B1)的粒徑,則變得容易產生因聚集而帶來的粗大顆粒,向玻璃固化層的槽部的填充性反而有降低的可能性。從所述觀點出發,導電性粉末(B1)的D
50粒徑優選0.1μm以上、更優選0.5μm以上、特別優選1μm以上。
另外,感光性導電糊劑(B)優選含有高濃度的導電性粉末(B1)。由此,能形成緻密且較厚的導電層,能夠製造低電阻的電子部件。需要說明的是,通常,對於含有高濃度的導電性粉末(B1)的糊劑,在乾燥後的導電膜狀體的內部,光不易透過,因此變得難以充分固化至膜狀體的最下層,在顯影後容易發生底切。但是,根據此處公開的技術,通過僅向預先形成的玻璃固化層的槽部填充感光性導電糊劑(B),能夠實現精密的導電層的形成,因此可以使用現有技術中難以使用的包含高濃度的導電性粉末(B1)的糊劑。具體而言,此處公開的技術中,可以將感光性導電糊劑(B)中的導電性粉末(B1)的含量設為74質量%以上。另外,從進一步降低電子部件的電阻的觀點出發,導電性粉末(B1)的含量優選78質量%以上、更優選79質量%以上、進一步優選80質量%以上、特別優選81質量%以上。根據此處公開的技術,也可以使用包含這種高濃度的導電性粉末(B1)的糊劑。但是,若過度增加導電性粉末(B1)的濃度,則有可能糊劑的流動性大幅降低,從而變得難以將感光性導電糊劑(B)沒有間隙地填充至玻璃固化膜的槽部。因此,導電性粉末(B1)的含量優選90質量%以下、更優選85質量%以下。
<光固化性樹脂(B2)>
與上述感光性玻璃糊劑(A)同樣地,感光性導電糊劑(B)中也包含光固化性樹脂(B2)。需要說明的是,感光性導電糊劑(B)的光固化性樹脂(B2)可以沒有特別限制地使用與上述感光性玻璃糊劑(A)的光固化性樹脂(A2)同種的光固化性樹脂,因此省略詳細的成分的說明。
另外,從適當地防止附著於玻璃固化膜上的感光性導電糊劑(B)的光固化的觀點出發,感光性導電糊劑(B)優選使光固化性樹脂的含量比感光性玻璃糊劑(A)少而降低光固化性。具體而言,感光性導電糊劑(B)中的光固化性樹脂(B2)的含量優選15質量%以下、更優選12質量%以下、進一步優選9質量%以下、特別優選6質量%以下。另一方面,若在曝光步驟中,在導電膜狀體的曝光部分發生固化不良,則有在顯影步驟中槽部內的導電膜狀體(固化不良的導電固化膜)被去除的擔心。從所述觀點出發,光固化性樹脂(B2)的含量的下限值優選0.5質量%以上、更優選1質量%以上、進一步優選2質量%以上、特別優選3質量%以上。
<紫外線吸收劑(B3)>
此處公開的電子部件製造用成套材料中,感光性導電糊劑(B)中也添加了包含偶氮系染料的紫外線吸收劑(B3)。由此,能夠防止感光性導電糊劑(B)(導電膜狀體)在玻璃固化膜上發生光固化而使導電層(導電固化膜)的精密性降低的情況。具體而言,此處公開的技術中,向使用上述感光性玻璃糊劑(A)形成的玻璃固化膜的槽部供給感光性導電糊劑(B)。所述感光性導電糊劑的供給中,難以將感光性導電糊劑的總量僅填充至玻璃固化膜的槽部,通常是通過絲網印刷等將感光性導電糊劑塗佈於包括玻璃固化膜的上表面在內的區域。此處,若使用光固化性優異的感光性導電糊劑,則有如下擔心:在曝光步驟中,即使對附著於玻璃固化膜的上表面的感光性導電糊劑(導電膜狀體)進行遮光,也會因散射光而發生光固化。該情況下,即使能夠形成精密的槽部,鍛燒後的電子部件的導電層的精密性也會大大受損。與此相對,此處公開的技術中使用的感光性導電糊劑(B)與以往一般的感光性導電糊劑不同,利用紫外線吸收劑(B3)降低了光固化性。由此,適當地防止附著於玻璃固化膜的上表面的導電膜狀體的光固化,實現了正確地形成微細的導電層。
另外,若紫外線吸收劑殘留於鍛燒後的導電層,則成為使導電性降低等的雜質,難以製造高性能的電子部件。因此,此處公開的技術中,感光性導電糊劑(B)側的紫外線吸收劑(B3)也使用以少量發揮充分的固化抑制效果、並且容易通過鍛燒而去除的偶氮系染料。需要說明的是,對於偶氮系染料、其他有機系染料,可以沒有特別限制地使用與上述感光性玻璃糊劑(A)的紫外線吸收劑(A3)同種的物質,因此省略詳細的成分的說明。
需要說明的是,感光性導電糊劑(B)的光固化性可根據上述導電性粉末(B1)的種類(顏色)、含量而變化。因此,感光性導電糊劑(B)的紫外線吸收劑(B3)的含量優選根據導電性粉末(B1)的種類、含量來適宜調節。例如,添加74質量%的銀系顆粒作為導電性粉末(B1)的情況下,優選將紫外線吸收劑(B3)的含量設為0.001質量%以上。由此,能夠充分地抑制玻璃固化膜上的導電膜狀體的光固化。需要說明的是,從可靠地防止玻璃固化膜上的導電膜狀體的光固化的觀點出發,感光性導電糊劑(B)中的紫外線吸收劑(B3)的含量優選0.005質量%以上、更優選0.01質量%以上、特別優選0.05質量%以上。另一方面,感光性導電糊劑(B)中的紫外線吸收劑(B3)的含量的上限沒有特別限定,可以為1質量%以下、也可以為0.5質量%以下。但是,若過度增加紫外線吸收劑(B3)的含量,則有可能曝光時間延長從而製造效率降低。因此,紫外線吸收劑(B3)的含量優選0.2質量%以下、更優選0.15質量%以下、特別優選0.1質量%以下。
<光聚合起始劑(B4)>
另外,與上述感光性玻璃糊劑(A)同樣地,感光性導電糊劑(B)中也可以添加光聚合起始劑(B4)。所述感光性導電糊劑(B)的光聚合起始劑(B4)也可以沒有特別限制地使用與感光性玻璃糊劑(A)同種的光聚合起始劑。但是,從適當地防止玻璃固化膜上的導電膜狀體的光固化的觀點出發,感光性導電糊劑(B)中的光聚合起始劑(B4)的含量優選比感光性玻璃糊劑(A)的光聚合起始劑(A4)的含量少。例如,感光性導電糊劑(B)中的光聚合起始劑(B4)的含量優選5質量%以下、更優選4質量%以下、進一步優選3質量%以下、特別優選2質量%以下。另一方面,從實現更良好的光固化的觀點出發,光聚合起始劑(B4)的含量優選0.1質量%以上、更優選0.3質量%以上、進一步優選0.5質量%以上、特別優選1質量%以上。
<有機黏結劑(B5)>
關於有機黏結劑(B5),也可以沒有特別限制地使用與上述感光性玻璃糊劑(A)的有機黏結劑(A5)同種的有機黏結劑。需要說明的是,就對此處公開的電子部件製造用成套材料的感光性導電糊劑(B)要求的性能而言,與對基材表面的固著性相比,向玻璃固化膜的槽部的填充性(糊劑的流動性)更重要。因此,感光性導電糊劑(B)的有機黏結劑(B5)的含量優選比感光性玻璃糊劑(A)的有機黏結劑(A5)少。具體而言,感光性導電糊劑(B)中的有機黏結劑(B5)的含量優選30質量%以下、更優選20質量%以下、進一步優選10質量%以下、特別優選7質量%以下。另一方面,有機黏結劑(B5)的含量的下限值可以為0質量%(不含有機黏結劑(B5))、可以超過0質量%、可以為1質量%以上、可以為2質量%以上、也可以為3質量%以上。
<分散介質(B6)>
對於分散介質(B6),可以沒有特別限制地使用與感光性玻璃糊劑(A)的分散介質(A6)同種的分散介質。需要說明的是,如上所述,考慮向玻璃固化膜的槽部的填充時,此處公開的電子部件製造用成套材料的感光性導電糊劑(B)優選具有高的流動性。例如,感光性導電糊劑(B)中的分散介質(B6)的含量優選1質量%以上、更優選3質量%以上、進一步優選5質量%以上、特別優選7質量%以上。另一方面,感光性導電糊劑(B)中的有機黏結劑(B5)的含量的上限值可以為30質量%以下、可以為20質量%以下、可以為15質量%以下、也可以為12質量%以下。
<其他添加成分>
另外,感光性導電糊劑(B)只要不顯著有損此處公開的技術效果,則可以含有上述各成分(B1)~(B6)以外的成分。該其他添加成分沒有特別限定,可以單獨使用或適宜使用2種以上以往公知的添加成分。作為所述其他添加成分,可舉出阻聚劑、自由基捕捉劑、抗氧化劑、增塑劑、界面活性劑、流平劑、分散劑、消泡劑、抗膠凝劑、穩定劑、防腐劑等。需要說明的是,沒有特別限定,所述其他添加成分的含量可以為設約5質量%以下、典型而言3質量%以下、例如2質量%以下、優選1質量%以下。
≪電子部件製造用成套材料的總結≫
以上,對此處公開的電子部件製造用成套材料的構成進行說明。上述構成的電子部件製造用成套材料的感光性玻璃糊劑(A)中,包含偶氮系染料的紫外線吸收劑(A3)的含量被設定為0.2質量%以上。由此,能夠防止遮光部分因玻璃膜狀體內部的擴散光而進行光固化,因此能夠生成精密地形成規定圖案的槽部的玻璃固化膜。而且,此處公開的電子部件製造用成套材料中,感光性導電糊劑(B)中也添加包含偶氮系染料的紫外線吸收劑(B3)。由此,能夠適當地防止玻璃固化膜上的導電膜狀體(感光性導電糊劑(B)的乾燥膜)在玻璃固化膜上進行光固化。如上所述,利用此處公開的電子部件製造用成套材料,通過將上述構成的感光性玻璃糊劑(A)和感光性導電糊劑(B)組合使用,能夠容易地製造具備具有精密的槽部的玻璃層和填充而不從該玻璃層的精密的槽部溢出的導電層的電子部件。即,根據此處公開的技術,能夠穩定地製造微細的導電層得以正確形成的電子部件。
需要說明的是,此處公開的電子部件製造用成套材料中,在感光性玻璃糊劑(A)與感光性導電糊劑(B)之間,可以使除無機成分(玻璃粉末(A1)、導電性粉末(B1))以外的成分共通。這樣,使2個糊劑的成分一致的情況下,能提高感光性導電糊劑(B)對玻璃固化膜的槽部的填充性。另一方面,也可以考慮各個糊劑的比例、使其成分不同。例如,感光性玻璃糊劑(A)有重視對基材表面的固著性的傾向,而另一方面感光性導電糊劑(B)有重視流動性的傾向。因此,也可以採用在感光性玻璃糊劑(A)中添加有機黏結劑(A5)、在感光性導電糊劑(B)中不添加有機黏結劑(B5)的組合。
2.電子部件製造用成套材料的用途
如上所述,利用此處公開的電子部件製造用成套材料,能夠穩定地製造具有精密的圖案的導電層的電子部件。以下,對所述電子部件製造用成套材料的用途進行說明。
≪電子部件的種類≫
首先,此處公開的電子部件製造用成套材料可以用於電感部件、電容器部件、多層電路基板等各種電子部件的製造。作為電感部件的典型例,可舉出高頻濾波器、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、扼流線圈、變壓器等。另外,所述電子部件的形狀(結構)也沒有特別限定,可以為表面安裝型、通孔安裝型等。另外,電子部件可以為積層有多個導電層的積層型,也可以為具備單一導電層的薄膜型。
另外,作為上述電子部件的一例,可舉出陶瓷電子部件。需要說明的是,本說明書中,“陶瓷電子部件”是指所有使用陶瓷制的基材的電子部件。作為陶瓷電子部件的典型例,可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、低溫鍛燒積層陶瓷基材(Low Temperature Co-fired Ceramics Substrate:LTCC基材)、高溫鍛燒積層陶瓷基材(High Temperature Co-fired Ceramics Substrate:HTCC基材)等。另外,上述陶瓷基材可舉出非晶質的陶瓷基材(玻璃陶瓷基材)、結晶質(即非玻璃)的陶瓷基材等。需要說明的是,使用玻璃陶瓷基材的情況下,可以將上述感光性玻璃糊劑(A)以板狀印刷於PET薄膜等載體片(carrie sheet)上並使其乾燥後,使該感光性玻璃糊劑(A)光固化而成為板狀的玻璃固化膜作為生片,對該板狀的玻璃固化膜進行鍛燒,由此形成基材。另外,作為結晶質的陶瓷基材,可舉出包含鋯氧化物(氧化鋯)、鎂氧化物(氧化鎂)、鋁氧化物(氧化鋁)、矽氧化物(二氧化矽)、鈦氧化物(二氧化鈦)、鈰氧化物(二氧化鈰)、釔氧化物(氧化釔,yttria)、鈦酸鋇等氧化物系材料;堇青石、多鋁紅柱石、鎂橄欖石、塊滑石(steatite)、賽隆、鋯石、鐵氧體(ferrite)等複合氧化物系材料;氮化矽(silicon nitride)、氮化鋁(aluminum nitride)等氮化物系材料;碳化矽(silicon carbide)等碳化物系材料;羥磷灰石等氫氧化物系材料等的基材。
≪電子部件的製造方法≫
接著,對使用此處公開的電子部件製造用成套材料的電子部件的製造方法的一個實施方式進行說明。圖1~圖6為對本實施方式的電子部件的製造方法的各步驟進行說明的截面圖。需要說明的是,這些圖中的尺寸關係(長度、寬度、厚度等)未必反映實際的尺寸關係。
<感光性玻璃糊劑的印刷S10>
如圖1所示,本實施方式的製造方法中,將上述構成的感光性玻璃糊劑(A)塗佈(印刷)於基材的生片10的表面後,使該感光性玻璃糊劑(A)乾燥。由此,在生片10上形成玻璃膜狀體20。需要說明的是,本步驟中的乾燥溫度為30℃~60℃左右是適當的,乾燥時間為5分鐘~20分鐘左右是適當的。需要說明的是,生片10的原料及形成步驟可以沒有特別限制地採用以往公知的原料及步驟,由於不限定此處公開的技術,因此省略詳細的說明。
<玻璃膜狀體的曝光S20>
接著,本實施方式中,使具有規定圖案的狹縫M1a的光罩幕M1覆蓋在玻璃膜狀體20上,對從狹縫M1a露出的玻璃膜狀體20的一部分進行曝光(參照圖2)。由此,基於光罩幕M1的遮光部分維持玻璃膜狀體20的原樣,狹縫M1a的正下方的曝光部分進行光固化而成為玻璃固化膜22。需要說明的是,該曝光處理中,可以使用例如發出10~500nm的波長範圍的光線(典型而言紫外線)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。
此處,本實施方式的製造方法中,在作為玻璃膜狀體20的前驅物的感光性玻璃糊劑(A)中添加0.2質量%以上的包含偶氮系染料的紫外線吸收劑(A3)。由此,能夠防止紫外線在玻璃膜狀體20的內部擴散,能夠可靠地防止配置於光罩幕M1正下方的遮光部分進行光固化。
<玻璃固化膜的顯影S30>
接著,對生片10上供給規定成分的顯影液來將未固化的玻璃膜狀體20去除。由此,具有規定圖案的槽部24的玻璃固化膜22在生片10上顯影(參照圖3)。此時,本實施方式的製造方法中,上述玻璃膜狀體的曝光S20中,可靠地防止基於光罩幕M1的遮光部分進行光固化。因此,本步驟中,將未固化的玻璃膜狀體20去除,由此生成正確地形成了微細的槽部24的玻璃固化膜22。需要說明的是,本步驟中的顯影液可以使用鹼性的水系顯影液等。作為所述水系顯影液的一例,可以使用氫氧化鈉水溶液、碳酸鈉水溶液等。需要說明的是,這些水系顯影液的鹼濃度例如可以調整為0.01~0.5質量%。
<感光性導電糊劑的印刷S40>
接著,本實施方式的製造方法中,以填充至玻璃固化膜22的槽部24的方式印刷感光性導電糊劑(B),使該感光性導電糊劑(B)乾燥。由此,在玻璃固化膜22的槽部24的內部形成導電膜狀體30。需要說明的是,本步驟中的印刷方法沒有特別限定。例如,可舉出如圖4所示那樣使用絲網印刷將感光性導電糊劑(B)印刷於玻璃固化膜22的上表面整體的方法。
<導電膜狀體的曝光S50>
接著,本步驟中,使具有規定圖案的狹縫M2a的光罩幕M2覆蓋在導電膜狀體30上(參照圖5)。此處,本步驟中,在填充至槽部24的導電膜狀體30上配置光罩幕M2的狹縫M2a,並且以玻璃固化膜22上方的區域被光罩幕M2遮光的方式調節光罩幕M2的配置位置。然後,對從狹縫M2a露出的導電膜狀體30的一部分進行曝光。由此,填充至槽部24的導電膜狀體30進行光固化而成為導電固化膜32。
若該導電膜狀體的曝光S50中在導電膜狀體30的內部發生光散射,則有被光罩幕M2覆蓋的未曝光部分的一部分進行光固化的擔心。與此相對,本實施方式的製造方法中,導電膜狀體30中也添加包含偶氮系染料的紫外線吸收劑(B3)。由此,容易將作為遮光部分的玻璃固化膜22上的導電膜狀體30維持為未曝光的狀態,因此能夠適當地防止在實施後述的顯影步驟後在玻璃固化膜22的上表面產生殘渣。
<導電固化膜的顯影S60>
接著,本實施方式的製造方法中,使用規定成分的顯影液,將附著於玻璃固化膜22上的未固化的導電膜狀體30去除。由此,形成作為電子部件的前驅物的複合體1。如圖6所示,所述複合體1具備:作為基材的前驅物的生片10、感光性玻璃糊劑(A)進行光固化而成的玻璃固化膜22、和感光性導電糊劑(B)進行光固化而成的導電固化膜32。而且,所述複合體1中,在玻璃固化膜22精密地形成規定圖案的槽部24,形成填充於該槽部24的精密的導電固化膜32。
對所述複合體1進行鍛燒,由此玻璃固化膜22被燒結而成為玻璃層,並且導電固化膜32被燒結而成為導電層,製造電子部件。如此操作製造的電子部件具備:具有精密的槽部的玻璃層、和沿該精密的槽部形成的導電層。需要說明的是,對所述複合體1進行鍛燒時的鍛燒溫度(鍛燒處理中的最高溫度)優選600℃~1000℃左右。
≪積層晶片電感器的製造≫
另外,根據此處公開的技術,不僅容易製造具備上述單一導電層的薄膜型的電子部件,還容易製造積層有多個導電層的電子部件(積層晶片電感器)。以下,對製造積層晶片電感器的步驟進行說明。
製造積層晶片電感器時,首先,按照上述的步驟,製作在生片10上形成有玻璃固化膜22和導電固化膜32的複合體1(參照圖6)。然後,如圖7所示,以覆蓋上述複合體1的玻璃固化膜22和導電固化膜32的上表面的方式印刷感光性玻璃糊劑(A),實施乾燥和曝光。由此,形成由玻璃固化膜22覆蓋導電固化膜32的第1層L1。
接著,使用導穿孔機等,在成為第1層L1的上表面的玻璃固化膜22形成導通孔26,使導電固化膜32的一部分上表面露出(參照圖8)。然後,向該導通孔26填充感光性導電糊劑(B)後進行乾燥和曝光。由此,形成與第1層的導電固化膜32連接的通孔36(參照圖9)。此時,優選以僅導通孔26內的導電膜狀體(乾燥後的感光性導電糊劑(B))曝光的方式使用光罩幕。
然後,再次實施上述的“感光性玻璃糊劑(A)的印刷S10”~“玻璃固化膜的顯影S30”的步驟,在第1層L1的上表面形成具有槽部24的玻璃固化膜22(參照圖10)。接著,再次實施上述的“感光性導電糊劑(B)的印刷S40”~“導電固化膜的顯影S60”的步驟,在玻璃固化膜22的槽部24的內部形成導電固化膜32(參照圖11)。由此,在第1層L1的上表面形成具有玻璃固化膜22和導電固化膜32的第2層L2。所述第2層L2的導電固化膜32借助通孔36與第1層L1的導電固化膜32連接。
積層晶片電感器的製造中,反覆進行上述各步驟,由此製作具備具有精密的槽部24的玻璃固化膜22和在該槽部形成的導電固化膜32的、具備多個層(圖12中為第1層L1~第4層L4)的積層體100。另外,該積層體100中,第1層L1~第4層L4的各層的導電固化膜32借助通孔36進行連接。對該積層體100賦予外部電極形成用的糊劑後,實施鍛燒處理,由此製造具有精密的導電層的積層晶片電感器。
[試驗例]
以下,對此處公開的技術相關的試驗例進行說明。需要說明的是,以下的說明並不意在將此處公開的技術限定於試驗例所示的內容。
1.感光性玻璃糊劑的製備
(1)樣品1
作為樣品1,製備將玻璃粉末、光固化性樹脂、光聚合起始劑和分散介質混合而成的感光性玻璃糊劑。需要說明的是,樣品1中,準備平均粒徑為2μm的玻璃粉末(SiO
2-B
2O
3-Al
2O
3-K
2O系玻璃)。另外,作為光固化性樹脂,準備胺基甲酸酯丙烯酸酯低聚物(多官能胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯)。接著,作為有機黏結劑,準備甲基纖維素系水溶性樹脂和水溶性丙烯酸類樹脂(甲基丙烯酸・甲基丙烯酸甲酯共聚物)。進而,作為光聚合起始劑,準備2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮。另外,作為分散介質,準備將二乙二醇單乙醚乙酸酯和乙二醇單丁醚混合而成的混合溶劑。然後,使上述準備的玻璃粉末、光固化性樹脂、有機黏結劑和光聚合起始劑溶解於分散介質,由此製備感光性玻璃糊劑。需要說明的是,本樣品中,以相對於感光性玻璃糊劑的總量(100質量%)的玻璃粉末的含量成為52質量%、光固化性樹脂的含量成為6質量%、有機黏結劑的含量成為13質量%、光聚合起始劑的含量成為3質量%、餘量為混合溶劑的方式調節各成分的添加量。
(2)樣品2~6
製備除添加紫外線吸收劑以外、與樣品1相同組成的感光性玻璃糊劑。需要說明的是,樣品2~6中,作為紫外線吸收劑,使用作為黃色的偶氮系染料的油溶黃(ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO.,LTD制、型號:Oil Yellow3G)。另外,樣品2~6中,該油溶黃的添加量不同。將各樣品中的油溶黃的含量(質量%)示於表1。需要說明的是,伴隨油溶黃的添加的增加量通過減少分散介質的含量來調整。
(3)樣品7~8
製備除添加作為白色染料的苯并三唑(株式會社ADEKA制、型號:LA-24)作為紫外線吸收劑這點以外、與樣品1相同組成的感光性玻璃糊劑。需要說明的是,樣品7~8中,上述苯并三唑的添加量不同。將各樣品中的苯并三唑的含量(質量%)示於表1。
2.評價試驗
本試驗中,使用上述樣品1~8的感光性玻璃糊劑,形成具有規定圖案的槽部的玻璃固化膜,評價形成後的玻璃固化膜的精密性。首先,本試驗中,為了容易地通過目視來評價形成後的玻璃固化膜的精密性,使用PET薄膜作為印刷對象。然後,使用絲網印刷,將感光性玻璃糊劑(樣品1~8)以4cm×4cm的大小塗佈於PET薄膜上後,以45℃進行15分鐘乾燥,由此形成玻璃膜狀體。然後,使具有規定圖案的狹縫的光罩幕覆蓋在玻璃膜狀體上後,用曝光機(照度50mJ/cm
2、曝光量100mJ/cm
2)照射光,使配置於光罩幕的狹縫的正下方的玻璃膜狀體固化從而形成玻璃固化膜。需要說明的是,本試驗中使用的光罩幕的L/S(線/間隔)被設定為20μm/20μm。
接著,對PET薄膜上的玻璃膜狀體和玻璃固化膜吹噴0.1質量%的鹼性的Na
2CO
3水溶液(顯影液)至到達斷點(B.P.)+5秒為止(顯影步驟)。需要說明的是,上述B.P.是指直至通過目視能夠確認到遮光部分的玻璃膜狀體被上述顯影液去除為止的時間。本試驗中的B.P.為27秒鐘。然後,在去除遮光部分的玻璃膜狀體後實施利用純水的清洗處理,在室溫下進行乾燥。由此,形成具有規定圖案的槽部的玻璃固化膜。
接著,本試驗中,利用光學顯微鏡對形成於PET薄膜上的玻璃固化膜進行觀察。將各樣品的光學顯微鏡照片示於圖13。然後,評價在20個視野的顯微鏡觀察中是否精密地形成玻璃固化膜的槽部及外緣。將該評價的結果示於表1中的“精密性評價”欄。需要說明的是,本評價中的評價基準如下。
“○”:在全部視野中,清晰地形成玻璃固化膜的外緣、並且鄰接的玻璃固化膜被槽部可靠地分隔。
“×”:未形成槽部、確認到鄰接的玻璃固化膜接觸的區域。
[表1]
表1 | |||||||||
樣品1 | 樣品2 | 樣品3 | 樣品4 | 樣品5 | 樣品6 | 樣品7 | 樣品8 | ||
紫外線吸收劑 | 種類 | - | 油溶黃 | 油溶黃 | 油溶黃 | 油溶黃 | 油溶黃 | 苯并三唑 | 苯并三唑 |
顏色 | - | 黃色 | 黃色 | 黃色 | 黃色 | 黃色 | 白色 | 白色 | |
添加量 (質量%) | - | 0.03 | 0.15 | 0.20 | 0.35 | 0.55 | 0.55 | 1 | |
精密性評價 | × | × | × | ○ | ○ | ○ | × | × |
首先,如表1及圖13所示,樣品1中,在顯影後的玻璃固化膜完全未形成槽部,並且玻璃固化膜的外緣也形成多個凹凸,不清晰。如此,儘管在玻璃膜狀體覆蓋光罩幕並進行曝光,也未形成反映該光罩幕的圖案的玻璃固化膜,可以理解這是因為在玻璃膜狀體的內部產生散射光,光到達至遮光部分。
接著,如樣品2~6所示,得到以下結果:以各種各樣的添加量添加偶氮系染料(油溶黃),結果在其添加量達到0.2質量%以上時,顯影後的玻璃固化膜的精密性得以顯著改善。另一方面,如樣品7、8所示,在使用不是偶氮系染料的紫外線吸收劑(苯并三唑)的情況下,即使大幅增加其添加量,也會產生玻璃固化膜彼此接觸的區域,無法形成精密的槽部。根據所述實驗結果可知,通過使用包含0.2質量%以上的含有偶氮系染料的紫外線吸收劑的感光性玻璃糊劑,能夠形成具有精密的槽部的玻璃固化膜。而且可以理解:如果能夠對所述玻璃固化膜的上表面賦予感光性導電糊劑、防止玻璃固化膜的上表面中的導電膜狀體的光固化,則能夠穩定地製造具有精密的導電層的電子部件。
以上,詳細地對本發明進行了說明,但這些不過是例示,本發明可以在不脫離其主旨的範圍加以各種變更。
1:複合體
10:生片
20:玻璃膜狀體
22:玻璃固化膜
24:槽部
30:導電膜狀體
32:導電固化膜
36:通孔
圖1為對一實施方式的電子部件的製造方法中的感光性玻璃糊劑的印刷進行說明的截面圖。
圖2為對一實施方式的電子部件的製造方法中的玻璃膜狀體的曝光進行說明的截面圖。
圖3為對一實施方式的電子部件的製造方法中的玻璃固化膜的顯影進行說明的截面圖。
圖4為對一實施方式的電子部件的製造方法中的感光性導電糊劑的印刷進行說明的截面圖。
圖5為對一實施方式的電子部件的製造方法中的導電膜狀體的曝光進行說明的截面圖。
圖6為對一實施方式的電子部件的製造方法中的導電固化膜的顯影進行說明的截面圖。
圖7為對積層晶片電感器的製造步驟進行說明的截面圖。
圖8為對積層晶片電感器的製造步驟進行說明的截面圖。
圖9為對積層晶片電感器的製造步驟進行說明的截面圖。
圖10為對積層晶片電感器的製造步驟進行說明的截面圖。
圖11為對積層晶片電感器的製造步驟進行說明的截面圖。
圖12為對積層晶片電感器的製造步驟進行說明的截面圖。
圖13為試驗例中製作的各樣品的光學顯微鏡照片。
Claims (20)
- 一種電子部件製造用成套材料,其具有:感光性玻璃糊劑(A),其在基材表面形成具有規定寬度的槽部的玻璃層;以及感光性導電糊劑(B),其在所述玻璃層的槽部形成導電層, 所述感光性玻璃糊劑(A)包含玻璃粉末(A1)、光固化性樹脂(A2)和紫外線吸收劑(A3), 所述感光性導電糊劑(B)包含導電性粉末(B1)、光固化性樹脂(B2)和紫外線吸收劑(B3), 所述感光性玻璃糊劑(A)的所述紫外線吸收劑(A3)和所述感光性導電糊劑(B)的所述紫外線吸收劑(B3)均含有偶氮系染料, 將所述感光性玻璃糊劑(A)的總重量設為100質量%時,所述紫外線吸收劑(A3)的含量為0.2質量%以上。
- 如請求項1所述的電子部件製造用成套材料,其中,所述玻璃粉末(A1)包含將B 2O 3和SiO 2作為主成分的B 2O 3-SiO 2系玻璃。
- 如請求項2所述的電子部件製造用成套材料,其中,所述B 2O 3-SiO 2系玻璃以氧化物換算的質量比計含有5~20質量%的所述B 2O 3,並且含有20~70質量%的所述SiO 2。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的電子部件製造用成套材料,其中,將所述感光性玻璃糊劑(A)的總重量設為100質量%時,所述玻璃粉末(A1)的含量為30質量%以上且60質量%以下。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的電子部件製造用成套材料,其中,將所述感光性玻璃糊劑(A)的總重量設為100質量%時,所述紫外線吸收劑(A3)的含量為1.0質量%以下。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的電子部件製造用成套材料,其中,所述偶氮系染料包含選自黃色系染料及紅色系染料中的至少一種。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的電子部件製造用成套材料,其中,所述感光性玻璃糊劑(A)還包含光聚合起始劑(A4)。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的電子部件製造用成套材料,其中,所述感光性玻璃糊劑(A)還包含有機黏結劑(A5)。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的電子部件製造用成套材料,其中,所述感光性玻璃糊劑(A)還包含分散介質(A6)。
- 如請求項9所述的電子部件製造用成套材料,其中,所述分散介質(A6)是沸點為150℃以上且250℃以下的有機溶劑。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的電子部件製造用成套材料,其中,所述導電性粉末(B1)包含銀系顆粒。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的電子部件製造用成套材料,其中,所述感光性導電糊劑(B)中的所述導電性粉末(B1)的含量為74質量%以上。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的電子部件製造用成套材料,其中,將所述感光性導電糊劑(B)的總重量設為100質量%時,所述紫外線吸收劑(B3)的含量為0.001質量%以上且0.2質量%以下。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的電子部件製造用成套材料,其中,所述感光性導電糊劑(B)還包含光聚合起始劑(B4)。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的電子部件製造用成套材料,其中,所述感光性導電糊劑(B)還包含有機黏結劑(B5)。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的電子部件製造用成套材料,其中,所述感光性導電糊劑(B)還包含分散介質(B6)。
- 一種感光性玻璃糊劑,其在基材表面形成具有規定寬度的槽部的玻璃層, 所述感光性玻璃糊劑包含玻璃粉末(A1)、光固化性樹脂(A2)和紫外線吸收劑(A3), 所述紫外線吸收劑(A3)含有偶氮系染料, 將所述感光性玻璃糊劑的總重量設為100質量%時,所述紫外線吸收劑(A3)的含量為0.2質量%以上。
- 一種複合體,其具備: 生片,其為基材的前驅物; 玻璃固化膜,其配置於所述生片上,且是如請求項1至請求項3中任一項所述的感光性玻璃糊劑(A)光固化而成的;以及 導電固化膜,其配置於所述生片上,且是如請求項1至請求項3中任一項所述的感光性導電糊劑(B)光固化而成的, 在所述玻璃固化膜設置有規定圖案的槽部,在該槽部的內部形成有所述導電固化膜。
- 一種複合體,其具備: 基材; 玻璃層,其配置於所述基材表面,且包含如請求項1至請求項3中任一項所述的感光性玻璃糊劑(A)的鍛燒體;以及 導電層,其配置於所述基材表面,且包含如請求項1至請求項3中任一項所述的感光性導電糊劑(B)的鍛燒體, 在所述玻璃層設置有規定圖案的槽部,在該槽部的內部形成有所述導電層。
- 一種電子部件的製造方法,其是使用如請求項1至請求項3中任一項所述的電子部件製造用成套材料來製造電子部件的方法,所述製造方法包括: 將所述感光性玻璃糊劑(A)賦予至生片上後,進行曝光和顯影,由此形成具有規定圖案的槽部的玻璃固化膜的步驟; 將所述感光性導電糊劑(B)填充至所述玻璃固化膜的所述槽部後,進行曝光和顯影,由此形成導電固化膜的步驟;以及 對所述生片、所述玻璃固化膜和所述導電固化膜進行鍛燒的步驟。
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