(57)【要約】【課題】  回路パターン毎にスクリーン印刷用の版を作製することなく、基板上に回路パターンが形成された回路基板の製造法を提供することを目的とするものである。更に、回路パターン毎にスクリーン印刷用の版を作製することなく、グリーンシート上に回路パターンが形成された焼結性を有するセラミックグリーンシートの製造方法、及び該焼結性を有するセラミックグリーンシートを用いた、回路が形成された多層セラミック基板の製造方法の提供。【解決手段】  導電ペーストを用いて回路を形成する方法であり、光が照射された部分に剥離力が働く離型フィルム上に導電性ペーストをドット状に付着させた感光性転写フィルムを、導電性ペースト部が内側になるように基板に積層し、離型フィルムの背面からフォトマスクを介して回路パターン状の光を照射し、ドット状の導電性ペーストからなる回路パターンを焼結性を有するセラミックグリーンシート上に転写する回路パターンが形成された回路基板の製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が照射された部分に剥離力が働く離型フィルム上に導電性ペーストをドット状に付着させた感光性転写フィルムを、導電性ペースト部が内側になるように基板に積層し、離型フィルムの背面からフォトマスクを介して回路パターン状の光を照射し、ドット状の導電性ペーストを基板上に転写することを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
光が照射された部分に剥離力が働く離型フィルム上に導電性ペーストをドット状に付着させた感光性転写フィルムにフォトマスクを介して回路パターン状の光を照射し、フィルム上の一部のドット状の導電性ペーストを粘着テープを押しつけ付着させて取り除き、続いて、導電ペースト部が内側になるように基板に積層し、ドット状の導電性ペーストを基板上に転写することを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項３】
基板が焼結性を有するセラミックグリーンシートであることを特徴とする請求項１記載の回路基板の製造方法。
【請求項４】
回路パターンが形成された複数の焼結性を有するセラミックグリーンシートを積層させた後に、焼成バインダーの焼成温度よりも高い温度で加熱することを特徴とする回路パターンが形成された多層セラミック基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に回路が形成された基板の作製方法に関する。より詳細には、回路パターンが形成された焼結性を有するセラミックグリーンシート及び該焼結性を有するセラミックグリーンシート積層、焼成する多層セラミック基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題がクローズアップされ、各業界にて地球環境を最優先とする取り組みがなされている。とりわけ、自動車業界においては、アメリカのカルフォルニア州の排ガス規制に代表されるように年々、排気ガス中のＣＯ2、ＣＯ、ハイドロカーボン、ＮＯｘ量を低減していくことが世の中の流れになってきている。その中で、更なる排ガス中の上記ガスを低減するためには、燃料の燃焼状態を常に把握しておくと共に、上記排ガス中の成分を効率よく瞬時に測定し、燃料の燃焼条件にフィードバックすることが必要である。
上記測定のために種々のセンサーが開発されてきているが、センサーに対する要求性能の高度化、自動車の軽量化、省スペース化等からセンサーの小型化が要求され、自動車以外の用途においてもセンサーの小型化は要求されている。センサーを小型化するために多層化等の工夫がなされてきているが、一層の小型化をするためには回路パターンをさらに微細にする必要がある。
【０００３】
従来の回路基板、特にセラミック基板の作成方法としては、導電性ペーストを用いてスクリーン印刷により回路を形成する方法が一般的な方法である。セラミック基板の作成方法は、焼結性を有するセラミックグリーンシート上に導電ペーストとを用いてスクリーン印刷で回路を形成した後、複数枚の回路が形成された焼成バインダーを積層し焼成して製造されている。しかしこの従来のスクリーン印刷による回路形成方法では、回路の種類毎にフォトマスクを作製し、更に、スクリーン印刷版を作製する必要があり、工程が煩雑であり、費用もかかるという問題があり、より安価で、簡単に回路パターンを作製することが望まれていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記課題に対してなされたものであり、その目的は、回路パターン毎にスクリーン印刷用の版を作製することなく、基板上に回路パターンが形成された回路基板の製造法を提供することを目的とするものである。更に、回路パターン毎にスクリーン印刷用の版を作製することなく、グリーンシート上に回路パターンが形成された焼結性を有するセラミックグリーンシートの製造方法、及び該焼結性を有するセラミックグリーンシートを用いた、回路が形成された多層セラミック基板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、導電ペーストを用いて回路を形成する方法であり、光が照射された部分に剥離力が働く離型フィルム上に導電性ペーストをドット状に付着させた感光性転写フィルムを、導電性ペースト部が内側になるように基板に積層し、離型フィルムの背面からフォトマスクを介して回路パターン状の光を照射し、ドット状の導電性ペーストからなる回路パターンを焼結性を有するセラミックグリーンシート上に転写する回路パターンが形成された回路基板の製造方法である。
【０００６】
本発明に係わる他の発明は、導電ペーストを用いて回路を形成する方法であり、光が照射された部分に剥離力が働く離型フィルム上に導電性ペーストをドット状に付着させた感光性転写フィルムにフォトマスクを介して回路パターン状の光を照射し、次ぎに、導電ペースト側に粘着テープを押しつけて感光性転写フィルから一部のドット状の導電ペーストを取り除いて回路パターンを形成した後に、該感光性転写フィルムを導電性ペースト部が内側になるように焼結性を有する基板に積層し、ドット状の導電性ペーストからなる回路パターンが形成された回路基板の製造方法である。
【０００７】
また、本発明に係わる他の方法は、ドット状の導電ペーストからなる回路パターンが形成された焼結性を有する基板を積層させた後に、焼成バインダーの焼成温度よりも高い温度で加熱する回路パターンが形成された多層セラミック基板の製造方法である。
【０００８】
（導電ペースト）
本発明に用いられる導電ペーストは、特に限定されず、従来より電極形成、回路形成に使用されている導電ペーストが使用される。具体的には、例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｒｅ等の導電性金属粉がアクリル樹脂、セルロース誘導体、ガラスフラックス等のバインダーに分散された導電ペーストが挙げられる。
【０００９】
（光が照射された部分に剥離力が働く離型フィルム）
本発明に用いられる光が照射されタブ分に剥離力が働く離型フィルムとは、光が照射された部分に剥離力が働く樹脂組成物からなるフィルム、又は、光が照射された部分に剥離力が働く樹脂組成物が積層されたフィルムを指す。
【００１０】
上記光が照射された部分に剥離力が働く樹脂組成物とは、例えば、光により気体を発生する気体発生剤を含有する粘着性組成物等が挙げられ、該粘着剤組成物は、光が照射されることにより、気体発生剤から気体が発生し、発生した気体が粘着性組成物と被着体との界面に移行することにより接着力を低下させる粘着性組成物である。
【００１１】
本発明においては、上記組成物でテープを作製しても良いが、ポリエチレンテレフタレート等のフィルム上に積層して用いるのが好ましい。
【００１２】
上記接着性を有する樹脂としては、特に制限はないが、自己粘着性をもつ樹脂や可塑化することにより粘着性が付与される樹脂が挙げられる。このような樹脂は接着剤に粘着力を与えることができるので好ましい。ここで接着性を与える方法としては、例えば、樹脂を溶剤に溶解させた溶剤型接着剤とするか、ホットメルト性樹脂を用いてホットメルト接着剤とする方法などが挙げられる。具体的には、下記に示す樹脂が挙げられるが、アクリル系樹脂が好適に用いられる
【００１３】
上記自己粘着性を持つ樹脂としては、例えば、アクリル樹脂等が挙げられ、アクリル樹脂の組成は、特に限定されないが、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等を構成モノマーとするポリマー、及びこれらのモノマーの誘導体を含むポリマーなどが好適に用いられる。
【００１４】
上記可塑化することにより粘着性が付与される樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリウレタン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル系樹脂、エチレン−エチルアクリレート系樹脂、及び、ポリアミド樹脂などが挙げられる。
【００１５】
上記可塑剤は、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリウレタン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル系樹脂、エチレン−エチルアクリレート系樹脂に対して、例えば、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキサノエート、トリエチレングリコール−ジ−２−ヘプタノエート等の可塑剤が好適に用いられる。
【００１６】
ポリエステル樹脂に対する可塑剤としては、特に限定されないが、脂肪族水酸基含有化合物、芳香族水酸基含有化合物、脂肪族グリシジル基含有化合物、又は芳香族グリシジル基含有化合物が好適に用いられる。
これらの化合物は、モノマー、オリゴマー、ポリマーのいずれの形態であってもよく、水酸基、グリシジル基は、分子骨格の末端、側鎖、分子骨格内のいずれの部位にあってもよい。また、水酸基及びグリシジル基の数は１分子あたり１個以上であることが好ましく、２個以上であることがより好ましい。
【００１７】
上記粘着剤組成物に含有される気体発生剤としては、アゾ基を有する化合物、アジド基を有する化合物が挙げられる。
【００１８】
上記アジド化合物としては、メチルアジド基を有する化合物が好ましいく、具体的には例えば、３−アジドメチル−３−メチルオキセタン、３，３−ビスアジドメチルオキセタン、３アジドメチル３メチルオキセタンを開環重合して得られるグリシジルアジドポリマー等が挙げられる。
【００１９】
アゾ基を有する化合物としては、アゾアミド化合物が好ましく、具体的には、例えば、２，２′−アゾビス（Ｎ−シクロヘキシル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２′−アゾビス［Ｎ−（２−メチルプロピル）−２−メチルプロピオンアミド］、２，２′−アゾビス（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２′−アゾビス［Ｎ−（２−メチルエチル）−２−メチルプロピオンアミド］、２，２′−アゾビス（Ｎ−ヘキシル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２′−アゾビス（Ｎ−プロピル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２′−アゾビス（Ｎ−エチル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２′−アゾビス[２−メチル−Ｎ−［１，１−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル］プロピオンアミド]、２，２′−アゾビス[２−メチル−Ｎ−［２−（１−ヒドロキシブチル）］プロピオンアミド]、２，２′−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド］、２，２′−アゾビス［Ｎ−（２−プロペニル）−２−メチルプロピオンアミド］等が挙げられる。なかでも、２，２′−アゾビス（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）及び２，２′−アゾビス［Ｎ−（２−プロペニル）−２−メチルプロピオンアミド］等が挙げられる。
【００２０】
上記粘着性組成物は、光により架橋する架橋成分を含有することが好ましい。上記光により架橋する架橋成分としては、例えば、分子内にラジカル重合性の不飽和結合を有してなるアクリル酸アルキルエステル系及び／又はメタクリル酸アルキルエステル系の重合性ポリマーと、ラジカル重合性の多官能オリゴマー又はモノマーとを主成分とし、光重合開始剤を含んでなる光硬化型樹脂が挙げられる。
【００２１】
上記重合性ポリマーは、例えば、分子内に官能基を持った（メタ）アクリル系ポリマー（以下、官能基含有（メタ）アクリル系ポリマーという）をあらかじめ合成し、分子内に上記の官能基と反応する官能基とラジカル重合性の不飽和結合とを有する化合物（以下、官能基含有不飽和化合物という）と反応させることにより得ることができる。
【００２２】
上記光重合開始剤としては、具体的には、例えば、メトキシアセトフェノン等のアセトフェノン系化合物、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾインエーテル系化合物、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジエチルケタール等のケタール系化合物、フォスフィンオキシド系化合物；ビス（η５−シクロペンタジエニル）チタノセン系体化合物、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、クロロチオキサントン、トデシルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシメチルフェニルプロパン等の光ラジカル重合開始剤が挙げられる。
【００２３】
（グリーンシート）
本発明に用いられる焼結性を有するセラミックグリーンシートの一部を構成する焼成バインダーは特に限定されず、通常のセラミック基板として用いられる焼成バインダーであり、用途に応じて適宜選択されて良い。
通常、焼結性を有するセラミックグリーンシートは、主原料となる、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｃａを含有するアルミナ粉末、Ｓｉ、Ｙ2Ｏ3を含有するジルコニア粉末、イットリアを含有するジルコニア粉末等の無機粉末、フラックス、アクリル、ポリビニルブチラール等のバインダー樹脂、水、溶剤を混練してセラミック組成物スラリーを作成し、ドクターブレード法や、押出成形や、静水圧成形（ラバープレス）あるいはプレス形成などの周知の方法により作成される。
【００２４】
本発明においては、上記光が照射された部分に剥離力が働く離型フィルム上に導電性ペーストをドット状に全面に付着させて感光性転写フィルムを得る。導電ペーストをドット状に付着させる方法としては、グラビア印刷、スクリーン印刷等の一般的な方法が挙げられるが、精度との点から、スクリーン印刷法が好ましい。ドットの形状は、円形、方形等、特に限定されないが方形が好ましい。ドットの大きさは、回路パターンの幅に応じて決定すればよい。ドット間の距離は、後に積層、焼結して多層基板を作製する際にドット間がつながる距離以下に決定される。
【００２５】
上記ドット状の導電ペーストによる回路パターンが形成された焼結性を有するセラミックグリーンシートを得る方法としては、上記転写フィルムを焼結性を有するセラミックグリーンシートに積層した後に、フォトマスクを介して回路パターン部のみに光を照射し、その後転写フィルムを剥がすことにより、グリーンシートの回路パターン部のみに導電ペーストが転写され、回路部以外の導電ペーストを転写シート共に取り除き、ドット状の導電ペーストによる回路パターンを焼結性を有するセラミックグリーンシート状に形成する方法である。
【００２６】
上記ドット状の導電ペーストによる回路パターンが形成された焼結性を有するセラミックグリーンシートを得る他の方法としては、上記転写フィルムにフォトマスクを介して、回路パターン部以外に光を照射し、転写フィルムの導電ペースト状に粘着テープを押しつけ、光により剥離力が働いて転写フィルム基材との接着力が低下した部分のドット状の導電ペーストを取り除き、得られたドット状の導電ペーストにより回路パターンが形成された転写フィルムを焼結性を有するセラミックグリーンシートに積層した後、転写フィルムを剥がして、ドット状の導電ペーストを焼結性を有するセラミックグリーンシートに転写する方法である。この際、光を照射することによりより確実に転写される。
【００２７】
上記の如く、本発明においては、回路パターを作製する際に、回路パターンに応じてスクリーン版を作製して回路パターンを形成する必要がなく、ドット状に形成された導電ペーストを用いて種々の回路パターンを形成することが出来る。
【００２８】
光としては紫外線が好ましく、紫外線を照射する光源としては、特に限定されず、一般に用いられている水銀灯、高圧水銀灯、ハロゲンランプ、ケミカルランプ等が使用される。
【００２９】
（多層セラミック基板の製造方法）
多層セラミック基板は、上記表面にドット状の導電ペーストにより回路パターンが形成された焼結性を有するセラミックグリーンシートを所定枚数積層した後に、焼成することにより多層セラミック基板が得られる。積層、焼成方法は従来から広く行われている多層セラミック基板の製造方法が用いられて良く、通常は、アクリル系等の接着剤による接着又はローラープレス等による機械的な接着により積層され、還元ガス雰囲気又は不活性ガス雰囲気中で、１３００〜１５００℃で１〜１０時間焼成して多層セラミック基板が得られる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、上述したように、光が照射された部分に剥離力が働く離型フィルム上に導電性ペーストをドット状に付着させた感光性転写フィルムを用いて、基材上に回路パターンを形成する回路基板の製造方法であり、本法によれば、回路パターン毎にスクリーン版を用いてスクリーン印刷をして回路パターンを作製する必要がなく、各種回路パターンが形成された基板を作製することが出来る。
【実施例】
【００３１】
以下に実施例を示すが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
（焼結性セラミックグリーンシートの作製）
５モル％のＹ2Ｏ3を含有するジルコニア粉末にアクリル樹脂溶液を添加してスラリーを作製し、ドクターブレード法により焼結後厚みが２００μｍになるようにジルコニアからなる焼結性を有するセラミックグリーンシートを作製した。
【００３２】
（粘着性組成物の調製）
ブチルアクリレート７９重量％、エチルアクリレート１５重量％、アクリル酸１重量％からなるアクリル系共重合体１００重量部、２，２’−アゾビス（Ｎ−シクロヘキシル−２−メチルプロピオンアミド）１００重量部を酢酸エチルに溶解してアクリル系粘着剤組成物を調製した。
【００３３】
（転写テープの作製）
上記で得られた粘着性組成物を離型処理が施された５０μｍ厚さのＰＥＴフィルム支持体の離型処理面にバーコーターを用いて、乾燥後の塗布厚みが１００μｍとなるように塗工、乾燥して得られた転写テープ上に、市販のアクリル系Ａｇペーストを用いて、スクリーン印刷で、ドットサイズが１００μｍ×１００μｍ、ドット間の間隙が１００μｍのパターンをスクリーン印刷にて形成して転写テープを得た。
【００３４】
（実施例１）
上記転写テープを導電ペーストが内側になるように上記焼結性を有するセラミックグリーンシート上に積層し、Ｌ／Ｓが２５０μｍの回路パターンを有するフォトマスクを介して紫外線を照射した後、転写テープを剥がした。焼結性を有するグリーンシート上には回路パターンに応じたドット状の導電ペーストが残存していた。次ぎに、上記回路パターンが形成された焼結性グリーンシートをそれぞれアクリル系接着剤を用いて積層、接着し、金型を用いて５０℃で０．５ＭＰａで加圧し、積層体を形成し、１４００℃で焼成して多層セラミック基板を得た。多層セラミック基板の回路の導通試験を行ったところ導通していることが確認された。
【００３５】
（実施例２）
上記転写テープに、Ｌ／Ｓが２５０μｍの回路パターンを有するフォトマスクを介して、回路パターン以外の部分に紫外線を照射し、導電ペースト上に粘着テープを押しつけた後に粘着テープを剥がした。転写テープ上には回路パターンに応じてドット状の導電ペーストが残存していた。転写テープをそれぞれ焼結性グリーンシートに積層し、光を照射して転写テープを剥がしたところ、グリーンシート上には回路パターンに応じたドット状の導電ペーストが転写されていた。次ぎに、回路パターンが形成された焼結性グリーンシートをアクリル系接着剤を用いて積層、接着し、金型を用いて５０℃で０．５ＭＰａで加圧し、積層体を形成し、１４００℃で焼成して多層セラミック基板を得た。多層セラミック基板の回路の導通試験を行ったところ導通していることが確認された。