糊状组合物及使用了该糊状组合物的电介质组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种电介质组合物，是含有无机填充物、树脂和溶剂沸点在１６０℃或其以上的溶剂而构成的糊状组合物，其特征在于，具有１种或其以上溶剂沸点在１６０℃或其以上的溶剂，具有填充物的平均粒径为５μｍ或其以下的无机填充物，总溶剂量为糊状组合物总量的２５重量％或其以下；本发明专利技术还涉及一种电介质组合物，是含有无机填充物和树脂的电介质组合物，无机填充物至少具有２种平均粒径，所述平均粒径中最大的平均粒径为０．１～５μｍ，相对于最小平均粒径，最大平均粒径为其３倍或其以上。根据本发明专利技术，可以获得线膨胀系数低、具有大静电容量的高介电组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种作为电容器或具有电容器功能的电路材料用的层间绝缘材料或光布线材料显示优良的特性的电介质组合物。
技术介绍
近年来，随着电子仪器的小型化、信号的高速化或大容量化要求的发展，安装电路部件的高密度化不断进步。但是，也出现了电噪音的增大、产生数据错误等问题。为了抑制该电噪音的产生，使半导体器件稳定地工作，从与半导体器件比较近的位置提供必要量的电流变得重要。为此目的，在半导体器件的正下方，配置大容量的电容器作为去耦合电容器是有效的。因此，作为在印制布线板上配置电容器的方法，也有在印制布线板上配置芯片电容器(chip condenser)等外部电容器的方法。但是从小型化的观点考虑，在印制布线板的内层中加入无机填充物、使印刷板本身具有电容器的功能的方法是有利的，已知有使用混合有无机填充物与树脂的复合体作为层间绝缘材料的方法(特开平5-57852号公报，特开平6-85413号公报)。但是，以上述方法制得的复合体的介电常数低、为10～20左右。含无机填充物的复合电介质可通过增加无机填充物的添加量来提高其介电常数，但存在当无机填充物的含量超过50体积％时，即使增加无机填充物的含量也不能提高介电常数的问题。另外，如果在树脂中混合大量高介电常数的无机填充物，则由于粘度变高，所以通常需要大量的溶剂。迄今为止的高电解质组合物，是通过将含有无机填充物、树脂和溶剂的糊状组合物进行脱溶剂、固化而制得的(特开平10-158472号公报)。但是，如果使用的溶剂的量过多，则产生残留溶剂引起的耐热性的降低、在表层上产生空隙等缺点。作为获得高介电常数的方法，已知有添加具有2种或其以上的粒径的填充物，提高填充物的填充率，由此来提高介电常数的方法(特开昭53-88198号公报，特开2001-233669号公报)。但是，其中使用的填充物，具有最大平均粒径的填充物的平均粒径很大，为5μm或其以上，该填充物与树脂混合所得到的复合体的膜厚不得不很厚，为300μm左右。另外，作为提高介电常数的方法，有使用粒径大的无机填充物的方法。填充物的介电常数依赖于填充物的晶体结构。一般在无机结晶中，如在钛酸钡等中发现的那样，阴离子与阳离子的重心位置偏差可带来很大的介电常数。在用作填充物时，如果其粒径变小，则一般晶体粒子尺寸也变小，粒子的表面能变大，为降低体系整体的能量，晶体结构的对称性变得更高。由于晶体结构的对称性越高，则阴离子与阳离子的重心的位置偏差越小，因此介电常数变小。因此，通过使用粒径大的填充物，可提高介电常数。特别是钛酸钡中，该效果明显。例如，有使用平均粒径为15μm的钛酸钡作为填充物，使用乙基卡必醇(沸点为202℃)的例子(特开平8-293429号公报)。但是，由于填充物的粒径越大，填充物的比表面积越小，所以即使使用沸点高的溶剂，加热时的脱溶剂化也可以在比较低的温度下短时间地进行。这样，利用伴随着体系整体的收缩的树脂或填充物的移动，使得以很快的速度进行脱溶剂，因此产生大量空隙。空隙的产生是介电常数降低的原因。如果使用平均粒径大的填充物，则虽然填充物本身的介电常数变大，但是即使使用高沸点溶剂也不能抑制上述的空隙的产生，结果介电常数为52，不能获得很大的值。另外，由于使用15μm的大平均粒径的填充物(特开平8-293429号公报)，所以只能得到25μm的很厚的膜厚，因此静电容量密度为1.8nF/cm2，很小。另一方面，为实现内部安装的系统的小型·薄型化，不仅存储器、混合承载有多端子数的LSI的高密度SiP(封装系统)的开发也急速发展，内装于该SiP中的电容器强烈要求薄型化，该电容器用层间绝缘材料的膜厚必须在10μm或其以下。因此，现有技术不能满足10μm或其以下的薄型化要求，难以适应在移动电话等便携式设备的高性能化中快速增长的薄型化方面的需求。进而，由于电容器的静电容量与层间绝缘材料的膜厚成反比，所以从电容器的大静电容量化的观点出发，优选使层间绝缘材料的膜厚变薄。另外，作为层间绝缘材料所要求的重要基本特性，可以举出低线膨胀系数。树脂本身的线膨胀系数为50ppm/℃或其以上，与构成布线层的金属例如铜的线膨胀系数(17ppm/℃)相比非常大。因此，在使用仅由树脂构成的层间绝缘材料时，由于与布线层之间的线膨胀系数的差异，而产生应力引起的层间剥离或布线断裂等麻烦。与此相对，如果使无机填充物与树脂复合化，则可降低线膨胀系数，因此在使用混合有无机填充物和树脂的复合体作为层间绝缘材料时，可以使其接近布线层的线膨胀系数的值。但是，在现有的方法中，不能使无机填充物充分地高充填化，不能使之下降至基本接近布线层的线膨胀系数。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术以获得线膨胀系数低的高电介质组合物为目的，进而，提供一种实现了充分的薄型化的电介质组合物和光布线材料来作为内装于高密度SiP中的大静电容量电容器用层间绝缘材料。即，本专利技术为一种糊状组合物，其是含有无机填充物、树脂和溶剂沸点为160℃或其以上的溶剂而形成的糊状组合物，其特征在于，具有1种或其以上溶剂沸点为160℃或其以上的溶剂，具有填充物的平均粒径为5μm或其以下的无机填充物，总溶剂量占糊状组合物总量的25重量％或其以下。另外，本专利技术的另一形态为一种电介质组合物，其是具有无机填充物和树脂的电介质组合物，其特征在于，无机填充物至少具有2种平均粒径，上述平均粒径中最大的平均粒径为0.1～5μm，相对于最小平均粒径，最大平均粒径为其3倍或其以上。根据本专利技术，可容易地获得介电常数很高、为50或其以上的电介质的组合物。进而，由于本专利技术的组合物具有与布线金属的线膨胀系数基本相近的低线膨胀系数，所以在作为层间绝缘材料使用时，不易产生与布线层之间的剥离或布线断裂等麻烦，可获得具有高可靠性的电容器。进而，可以容易地获得具有均一的膜厚、均一的物性的薄膜。由于其适合大静电容量，所以可适用于内装于高密度SiP中的电容器或具有电容器的功能的电路基板材料用层间绝缘材料。具体实施例方式本专利技术的糊状组合物是包含无机填充物、树脂、溶剂的糊状组合物，其特征在于，具有填充物的平均粒径为5μm或其以下的无机填充物，含有溶剂沸点在160℃或其以上的溶剂，并且，总溶剂量占糊状组合物总量的25重量％或其以下。另外，本专利技术是具有无机填充物和树脂的电介质组合物，其特征在于含有至少具有2种平均粒径的无机填充物，其中具有最大平均粒径的无机填充物的平均粒径为0.1～5μm，相对于最小平均粒径，最大平均粒径为其3倍或其以上。本专利技术的糊状组合物中的总溶剂量必须为糊状组合物总量的25重量％或其以下。优选为20重量％或其以下，更优选为10重量％或其以下。另外，优选为1重量％或其以上。当溶剂量为25重量％或其以下时，可抑制干燥时的溶剂挥发导致的空隙，可提高电介质组合物的介电常数。另外，由于会成为吸湿的原因的空隙量小，所以可减小因湿度、水分的影响而产生的物性变化。进而，使保存耐久性优良。如果溶剂量多于25重量％，则在除去溶剂的干燥工序和热固化工序中，空隙部分增加，电介质组合物的介电常数降低的情况很多。由于在溶剂量不足1重量％时、溶剂很少，所以损害糊状组合物的粘度和均一性。另外，伴随无机填充物的充填率的提高，上述由溶剂量产生的影响变大，无机填充物占糊状组合物中所含有的固形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种糊状组合物，是含有无机填充物、树脂和溶剂而构成的糊状组合物，其特征在于，具有１种或其以上溶剂沸点在１６０℃或其以上的溶剂，具有填充物的平均粒径为５μｍ或其以下的无机填充物，总溶剂量为糊状组合物总量的２５重量％或其以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-4-4 101226/2003;JP 2003-6-30 186632/20031.一种糊状组合物，是含有无机填充物、树脂和溶剂而构成的糊状组合物，其特征在于，具有1种或其以上溶剂沸点在160℃或其以上的溶剂，具有填充物的平均粒径为5μm或其以下的无机填充物，总溶剂量为糊状组合物总量的25重量％或其以下。2.如权利要求1所述的糊状组合物，无机填充物为选自钛酸钡类、钛酸锆酸钡类、钛酸锶类、钛酸钙类、钛酸铋类、钛酸镁类、钛酸钡钕类、钛酸钡锡类、镁铌酸钡类、镁钽酸钡类、钛酸铅类、锆酸铅类、钛酸锆酸铅类、铌酸铅类、镁铌酸铅类、镍铌酸铅类、钨酸铅类、钨酸钙类、镁钨酸铅类、二氧化钛类中的至少1种。3.如权利要求1所述的糊状组合物，无机填充物含有至少具有2种平均粒径的无机填充物，所述平均粒径中最大的平均粒径为0.1～5μm，相对于最小平均粒径，最大平均粒径为其3倍或其以上。4.如权利要求1所述的糊状组合物，至少含有1种具有酯结构的溶剂。5.如权利要求1所述的糊状组合物，至少含有1种具有内酯结构的溶剂。6.如权利要求1所述的糊状组合物，树脂含有热固化性树脂。7.如权利要求1所述的糊状组合物，热固化性树脂为环氧树脂。8.如权利要求1所述的糊状组合物，含有具有磷酸酯骨架的化合物。9.一种电介质组合物，是将...

【专利技术属性】
技术研发人员：原义豪，山铺有香，川崎学，野中敏央，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]