感光性陶瓷组合物以及使用该组合物的多层基板的制造方法技术

本发明专利技术涉及感光性陶瓷组合物以及使用该组合物的多层基板的制造方法。本发明专利技术的陶瓷多层基板及其制造方法，适合用于高频无线用陶瓷多层基板等电路材料和部件等。本发明专利技术是以无机粉末和感光性有机成分为必须成分的感光性陶瓷组合物，其特征在于，在该无机粉末表面至少一部分上形成有由比该无机粉末内层部分折射率低的无机材料形成的部分。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。本专利技术的陶瓷多层基板及其制造方法适合用于高频率无线用陶瓷多层基板等的电路材料或部件等。
技术介绍
以移动电话为首的无线通信技术的普及很显著。以前的移动电话使用800MHz～1.5GHz的准微波段，但是，随着信息量的增加，提出了一种载频使用比微波段更高频率的毫波段的无线技术，该技术已被实用。这样的高频无线电路被期望作为移动通信或网络设备使用，其中，由于在蓝牙(bluetooth)或者ITS(智能交通系统)中的使用，渐渐成为重要的技术。为了实现这样的高频电路，所使用的基板材料也必须在使用频率波段、即在1～100GHz范围内具有高频传输特性。为了实现优异的高频传输特性，需要以下的要件即低的介电损耗、高的加工精度、良好的尺寸稳定性，其中，陶瓷基板被视为具有很好的前景。但是，以前的陶瓷基板材料，虽然尺寸稳定性优良，但因为微细加工度低，特别是在高频区域内得不到充分的特性。作为改善这种微细加工精度的问题的方法，在特开平6-202323号公报中，提出了这样一种方法，即使用了由感光性陶瓷组合物形成的生片(greensheet)，利用光刻蚀技术，形成过孔(via hole)的方法。但是，由于感光性陶瓷组合物的灵敏度和分辨率低，存在不能高精度且均匀地形成高的宽高比(aspect ratio)的过孔的缺点、例如，对于超过50μm厚度的片，不能高精度且均匀地形成直径100μm或其以下的过孔。另外，以前的感光性生片，由于光固化后的伸长率和拉伸强度低，通常在对从膜上剥离下来而使用的生片进行过孔加工、导体糊剂填埋或导体图形加工或对片进行多层叠层等的片处理工序中，存在破损等问题。另外，将陶瓷基板材料作为多层基板使用时，要经过以下工序在陶瓷生片上形成过孔的工序、在过孔中填充导体糊剂或者导电性金属粉末的工序、在陶瓷生片表面上形成电极或者电路等导体图形的工序、对已形成了过孔和导体图形的陶瓷生片进行叠层和压着、切割成合适的基板尺寸后进行烧成的工序。这时，因烧成工序通常会收缩10～20％，但由于不一定均匀地收缩，所以引起尺寸精度下降、成为成品率下降的主要原因。另一方面，如上所述，对于以高频无线用途为中心的电路基板，要求搭载在携带设备上。为此，要求提高为使布线密度提高的过孔加工精度以及小径化，但不仅如此，部件实际安装后的组件的形状或容积，在向设备框体内搭载时也有限制。另外，由于存在像内置天线那样，方向性和灵敏度根据介电材料本身的形状设计显著变化的产品，因此必须要求外形加工的自由度高。但是，考虑到陶瓷是坚硬脆性的材料，其加工性很差，所以外形加工很困难，因此几乎没有尝试过的例子。有人提出了一种使用如上所述的光刻蚀，进行陶瓷基板的过孔加工的方法。但是，伴随着设备的小型化，对微细加工的要求进一步扩大，已到了封装的外形加工成为必要的状况。在移动电话、PDA(个人数字助理)等的小型无线终端设备、数字照相机、汽车用自动导航系统等的图像、信息设备，或者内置无线通信功能的个人计算机等中，由于上述的原因，以高频电路部分为主大多使用玻璃陶瓷多层基板。在这样的设备中，在携带性、设备的小型化、耐力学冲击性等多方面，对封装的外形形状有要求。这是因为，伴随着携带性或设备的小型化，有必要避免在机器内可安装的实际容积的减少和框体部件内部的凹凸或与其他部件、组件之间的空间干涉。但是，作为现在的片外形加工方法，一般方法是使用NC冲孔机或金属模的方法，存在以下问题(1)如果使用NC冲孔机，由于是冲孔加工，为了制作连续的切断线，所需要的时间延长。(2)由于通过金属模的加工是冲孔加工，虽然生产率高，但为了对应于任意形状，金属模的制造成本增大。另外，即使对基板设计进行小的变更时，也有必要重新制作金属模，因此不能避免制造工时的增加。(3)NC冲孔机和金属模共同的地方是，钉径以0.1mm左右为限，通孔径和过孔径为0.1mm或其以上。因此，在外形加工时，有时候在形状再现方面是不能令人满意的。(4)NC冲孔机和金属模一样，在外形形状是独立的图形时，在片上形成的外形加工了的生片是分散的。将其进行叠层时，必须定位形成，叠层工序变得极其复杂，而且各个独立图形之间的位置偏差很大。如上所述，在以前通过机械加工的方法中，达到外形加工是很困难的。因此，设想用过孔加工法等的微细加工中提出的光刻法，提供可加工成任意外形的，而且用简单且简便的方法可形成高精细度的形状的，具有任意外形的玻璃陶瓷多层基板。为了使用光刻蚀实现外形加工，与过孔加工相比，为了对外形部分进行加工，在显影工序中，由于片中被显影的部分和显影液接触部分的表面积差别很大，因此必须将片中对显影液的膨胀率抑制为一定而且低的水平。另外，将加工后的片进行叠层·烧成时、也容易产生应力集中点，烧成时发生翘曲或变形、根据情况有时产生龟裂。进而，为了通过外形加工，使各加工片成为独立的图形，必须在显影后，至叠层之前的工序中保持柔韧性的同时，进行加工工序。也就是说，为了提高尺寸稳定性优良、介质损耗角正切低的陶瓷基板材料的微细加工度、使其在高频区域内可得到充分的特性，必须可用光刻蚀方法形成高宽高比而且高精度的过孔。另外，在能形成高宽高比且高精细的过孔的同时，微细加工前后的状态必须是适合于多层基板化工序的适宜的状态。为此，光固化过状态的片必须具有与通常的非感光生片相同的伸长率、拉伸弹性模量、强度。另外，使用这样的光刻蚀进行微细加工的方法，不仅在多层基板的过孔加工上重要，而且在组件的小型化、高性能化发展方面也是重要的。因此，使用了光刻蚀方法的多层基板加工的具体方式是必须的。本专利技术要解决的课题，如上所述，是提供一种通过光刻蚀方法进行的微细加工性优异、而且具有适合于多层基板化工序形式的陶瓷基板材料，同时实现了使用该基板材料的多层基板的新的加工方法以及由此得到的电路基板。专利技术的公开本专利技术基本上包含以下的构成。即，一种以无机粉末和感光性有机成分为必须成分的感光性陶瓷组合物，其特征在于，该无机粉末表面的至少一部分上形成有由比该无机粉末内层部分折射率低的无机材料形成的部分。另外，一种以包含通式(1)所示的(甲基)丙烯酸酯化合物(成分A1)和带有乙烯性不饱和基的聚氨酯化合物(成分A2)的感光性有机成分(成分A)和无机粉末(成分B)作为必须成份的感光性陶瓷组合物，其特征在于，显影时的尺寸变化率为1～1.5，CH2＝CR1COO-(R2)n-R3-R0(1)(通式(1)中，R0是CH2＝CR1COO-(R2)n-、氢原子、或者卤原子，R1是氢或者甲基，R2是烯化氧基或者其低聚物，n是1～5的整数，R3是从碳原子数为1～15的环式或非环的亚烷基、芳基、芳基醚、亚芳基、亚芳基醚、芳烷基、亚芳烷基中选择的基团、或者在其上具有碳原子数1～9的烷基、卤原子、羟基、或者芳基的取代基的基团。)一种使用了感光性陶瓷组合物的多层基板的制造方法，包括使用含有无机粉末和感光性有机成分的感光性陶瓷组合物进行以下工序(1)使感光性陶瓷组合物在载体膜上片化，制作感光性生片的工序；(2)在载体膜上粘附的状态下，将感光性生片的外形用光刻蚀加工成相互分离的结构的工序；(3)通过从同一膜上转印使用光刻蚀加工得到的相互分离的结构，进行叠层的工序；(4)对已叠层的陶瓷生片进行烧成的工序。或者，使用上述制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以无机粉末和感光性有机成分为必须成分的感光性陶瓷组合物，其特征在于，该无机粉末表面的至少一部分上形成有由比该无机粉末内层部分折射率低的无机材料构成的部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山铺智也，上冈武则，榛叶充代，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]