感光性陶瓷坯板、其制造方法和用途以及陶瓷组件技术

感光性陶瓷坯板，它是以无机粉末和感光性有机成分作为必要成分的感光性陶瓷坯板，其特征是，有机成分的平均折射率Ｎ１和无机粉末的平均折射率Ｎ２满足下面的关系式： －０．０５≤Ｎ２－Ｎ１≤０．２。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于新的感光性陶瓷坯板(セラミツクゲリ-ンシ-ト)、在陶瓷坯板上形成通路孔(ビアホ-ル)的方法、在陶瓷坯板上形成电路布线图形的方法以及陶瓷组件。本专利技术的感光性陶瓷坯板，可以用于高密度安装半导体元件用的陶瓷烧成基板，特别是多层陶瓷烧成基板，是可以形成基板表面的表层和内层用电极的微细电路图案的有效地感光性陶瓷坯板。
技术介绍
近年来，计算机和通信设备等不断地向着小型化和高性能化的方向发展，伴随着这种发展趋势，要求改进在装载半导体元件用的陶瓷基板上形成通路孔和贯通孔(下面以通路孔为例进行说明)的技术。特别是计算机的CPU等使用的陶瓷坯板，要求可以进行高精度和高长度/直径比的通路孔加工的材料。多层陶瓷基板大致可以分为采用厚膜印刷叠层法制成的基板和采用坯板法制成的基板。坯板法又可以分为叠层法和印刷法。坯板印刷法是在坯板上交替地印刷、叠层导电糊和绝缘糊，形成多层化，在反复进行印刷、干燥后，一次性完成烧成。坯板叠层法与坯板印刷法大致相同，但在形成多层化时，是将导体印刷、热压接，然后烧成，形成多层基板。但是，坯板叠层法的缺点是，不能批量形成微细的通路孔，并且需要很多夹具和设备。如上所述，在半导体安装领域中需要对陶瓷基板进行精密加工的技术，但目前的状况是，采用模压或NC冲孔等机械方法进行通路孔的加工，或者采用丝网印刷形成图案，因此，随着电路材料的小型化，要求高精度的布线图案，迫切需要与这种要求相适应的新技术。作为改进上述问题的方法，特开平1183456和特开平6-202323中提出了一种使用感光性陶瓷坯板、采用光刻法形成通路孔的方法。但是，感光性陶瓷坯板的感光性和解象力低，因此不能以高的精度、均匀地形成高的长度/直径比的通路孔(例如对于厚度超过50μm的板来说，直径100μm以下的通路孔)。在基板上形成电路布线的方法，以往大多采用由金属粉末和有机粘结剂构成的糊进行丝网印刷。但是，丝网印刷不能形成精度高的图案。在特开平5-204151和特开平5-342992中，提出使用感光性糊进行光刻法技术。但是，由于感光性糊的感光性和解象力低，得到的精度不高，例如线和间隙(ライン.アンド·スペ-ス)最高只能达到80/80μm。另外，特开平4-139733中描述了一种使用紫外线固化树脂法在薄膜上形成图案的方法，其要点是，采用刮涂法将由以选自W和Mo中的至少一种高熔点金属为主要成分的导电性粉末和以紫外线固化树脂为主要成分的粘合剂构成的糊状混合物在具有柔性的树脂等薄膜基板上形成混合物层，将光掩模置于上述混合物层上，照射紫外线，使粘合剂固化，除去未曝光的部分。然后，将所得到的转印薄膜设置在陶瓷坯板上的导体图案一侧，将导体图案转印到陶瓷坯板上，然后剥去薄膜。这种方法，即所谓的转印法，在薄膜上形成图案的阶段就能发现产生的问题，可以降低故障发生率，提高成品率。但是，实际上转印法还存在许多问题，例如，将形成了图案的薄膜与转印前的板、基板调正定位、薄膜的形状稳定性、以及图案的剥离性等。另外，感光性糊的感光性和解象力低，不能得到高的精度，这一点与通常的光刻法是一样的。专利技术概述本专利技术的目的是，提供采用光刻法可以形成具有高的长度/直径比并且高度精细的通路孔的感光性陶瓷坯板、通路孔的形成方法、以及在陶瓷坯板上形成微细的电路布线图案的方法。本专利技术的目的是通过下述感光性陶瓷坯板实现的，该坯板是以无机粉末和感光性有机成分作为必要成分的感光性陶瓷坯板，其特征是，有机成分的平均折射率N1和无机成分的平均折射率N2满足下面的关系式-0.05≤N2-N1≤0.2另外，本专利技术的目的是通过下述感光性陶瓷坯板实现的，该坯板是以无机粉末和感光性有机成分作为必要成分的感光性陶瓷坯板，其特征是，使用平均折射率为1.5-1.8的无机粉末。专利技术的优选实施方案本专利技术是关于感光性陶瓷坯板、微细通路孔图案的形成方法、以及使用感光性导电糊在陶瓷坯板上形成图案，本专利技术的特征在于，通过控制感光性陶瓷坯板中的有机成分的折射率，减少它与无机成分的界面处的反射和散射，形成具有高的长度/直径比和高精度的通路孔。下面，按照感光性陶瓷坯板的构成、感光性导电糊的构成、板的制造方法、糊的制造方法、通路形成方法和图案形成方法的顺序，详细地说明本专利技术。本专利技术的感光性陶瓷坯板是以无机粉末和感光性有机成分作为必要成分。所述的无机粉末是电子材料一般使用的玻璃或金属(金、铂、银、铜、镍、铝、钯、钨、氧化钌等)的粉末，在本专利技术中特别优先选用陶瓷和玻璃粉末。另外，本专利技术人发现，无机粉末使用形状为等轴的粒状或球状的粉末时，可以形成高的长度/直径比的通路孔，最好是使用球形率在80个数％以上的无机粉末。在这种场合使用的无机粉末，最好是50重量％(平均)粒径为1-7μm、10重量％粒径为0.4-1μm、90重量％粒径为2-10μm、比表面积为0.2-3m2/g的无机粉末。陶瓷粉末可以使用选自氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铍、莫来石、堇青石、尖晶石、镁橄榄石、钙长石、钡长石、二氧化硅和氮化铝中的至少一种，优先选用氧化铝、堇青石和二氧化硅。在玻璃和陶瓷复合粉末的情况下，玻璃粉末用量在30％(重量)以上为宜，最好是使用50％(重量)以上。玻璃粉末只要是一般玻璃粉末即可，没有特别的限制，优先选用加工性良好并且胶粘剂适用期长的玻璃粉末。如果粉末是球形的话，填充密度高，可以得到致密的烧结体，由于表面积减小，曝光时可以减少光的散射。最好是使用平均折射率在1.5-1.65范围内的玻璃粉末。在玻璃粉末的组成中，SiO2配入量在15-70％(重量)的范围为宜，少于15％(重量)时，玻璃层的致密性、强度和稳定性降低，另外，与硅半导体元件的热膨胀系数不匹配，得不到所期望的值。另外，其配入量在70％(重量)以下时，热软化点降低，可以在1000℃以下烧成。Al2O3含量在10-60％(重量)为宜。低于10％时，难以保持烧成基板的强度，高于60％时，基板的介电常数增大。以4-20％(重量)的比例配入B2O3可以提高电绝缘性、强度、热膨胀系数、绝缘层的致密性等电性能、机械性能和热性能。特别优先选用的感光性陶瓷坯板的组成，是玻璃粉末30％(重量)以上和陶瓷粉末70％(重量)以下的混合物，所述的玻璃粉末是(换算成氧化物计算)SiO215-70份(重量)Al2O310-60份(重量)B2O34-20份(重量)MgO1-25份(重量)TiO21-10份(重量)和1-25份(重量)选自Li2O、Na2O、K2O、BaO、CaO和PbO的至少一种化合物构成的玻璃粉末，所述的陶瓷粉末是选自氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铍、莫来石、堇青石、尖晶石、镁橄榄石、钙长石、钡长石、二氧化硅和氮化铝中的至少一种。另外，玻璃粉末中还可以含有ZrO2、SnO、ZnO、Y2O3等金属氧化物，其含量在5％(重量)以下为宜。这些成分如果过多，就会产生吸湿性，使糊和淤浆的粘度升高。另外，本专利技术中使用的感光性有机成分，是含有陶瓷坯板中的感光性化合物的有机成分(陶瓷坯板中除去无机成分以外的部分)。无机粉末的折射率在1.5-1.8为宜。一般地说，无机粉末的折射率是1.5-2.5。有机成分的平均折射率与无机粉末的平均折射率差别很大时，无机粉末与感光性有机成分的界面处的反射和散射增大，因而得不到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尾形如彦，正木孝树，井口雄一朗，田中刚，岩永庆二，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：