專利名稱:陶瓷成形體和布線基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及陶瓷成形體和布線基板。
背景技術(shù):
作為安裝有電子部件的電路基板(布線基板),廣泛采用在由陶瓷構(gòu)成的基板(陶瓷基板)上形成了由金屬材料構(gòu)成的布線的陶瓷電路基板。這樣的陶瓷電路基板中,基板 (陶瓷基板)本身由多功能性材料構(gòu)成,因此,在基于多層化的內(nèi)裝部件的形成、尺寸的穩(wěn)定性等方面是有利的。這樣的陶瓷電路基板,在由包含陶瓷微粒和粘結(jié)劑的材料構(gòu)成的陶瓷成形體上, 以與要形成的布線(導(dǎo)體圖形)對(duì)應(yīng)的圖形,添加包含金屬微粒的組合物,然后對(duì)添加了該組合物的陶瓷成形體實(shí)施脫脂、燒結(jié)處理而制造。作為陶瓷成形體上的圖形形成的方法,廣泛采用絲網(wǎng)印刷法。另一方面,近年來(lái), 雖然要求基于布線的微細(xì)化(例如,線寬度60 μ m以下的布線)、狹間距化的電路基板的高密度化,但是絲網(wǎng)印刷法中,不利于布線的微細(xì)化、狹間距化,難以應(yīng)對(duì)上述的要求。因而,近年,作為陶瓷成形體上的圖形形成的方法,提出了從液體排出頭將包含金屬微粒的液體材料(導(dǎo)體圖形形成用墨液)以液滴狀排出的液滴排出法,即所謂噴墨法 (例如,參照專利文獻(xiàn)1)。但是,用墨液在陶瓷成形體上形成圖形時(shí),在陶瓷成形體的層疊工序中,在層疊后的背部封入后的開(kāi)放時(shí)的大氣壓形成的加壓或者施壓時(shí),布線容易損壞,布線或薄或粗地變形,因此相鄰布線間的短路(short)容易發(fā)生,另外,布線寬度容易從設(shè)計(jì)值偏離,有作為結(jié)果獲得的電路基板(布線基板)的可靠性降低的問(wèn)題。另外,由于伴隨布線的變形的布線強(qiáng)度的降低,存在容易發(fā)生圖形內(nèi)的龜裂(破裂)和/或金屬微粒的蒸發(fā)、升華等造成的燒失等的導(dǎo)通不良的問(wèn)題。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2007-84387號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供具備可防止破裂、斷線、短路等發(fā)生的、線寬度穩(wěn)定的可靠性高的導(dǎo)體圖形的可靠性高的布線基板,另外,提供適合在上述布線基板的制造中采用的陶瓷成形體。這樣的目的由下記本發(fā)明達(dá)成。本發(fā)明的陶瓷成形體,是用于制造布線基板的陶瓷成形體,其特征在于,包含陶瓷材料和粘結(jié)劑,并且至少在表面附近的一部分包含多元醇。從而,可提供適合用于制造具備可防止破裂、斷線、短路等的發(fā)生的、線寬度穩(wěn)定、 可靠性高的導(dǎo)體圖形的可靠性高的布線基板的陶瓷成形體。本發(fā)明的陶瓷成形體,優(yōu)選的是,通過(guò)使包含上述陶瓷材料、上述粘結(jié)劑和上述多元醇的組合物成形而獲得。
從而,可使布線基板的生產(chǎn)性更佳。本發(fā)明的陶瓷成形體,優(yōu)選的是,通過(guò)對(duì)使包含上述陶瓷材料和上述粘結(jié)劑的組合物成形而獲得的假成形體添加包含上述多元醇的組合物而獲得。從而,多元醇在陶瓷成形體中浸透,可吸收導(dǎo)體圖形形成用墨液中的過(guò)剩溶劑。從而,可防止浸濕擴(kuò)散等,并提高陶瓷成形體上的導(dǎo)體圖形形成用墨液的固體比率而變硬,從而可抑制施壓時(shí)布線損壞。本發(fā)明的陶瓷成形體,優(yōu)選的是,上述陶瓷成形體僅僅在其表面附近的一部分選擇性地包含上述多元醇。從而,多元醇在陶瓷成形體中浸透,可吸收導(dǎo)體圖形形成用墨液中的過(guò)剩溶劑。從而,可防止浸濕擴(kuò)散等,并提高陶瓷成形體上的導(dǎo)體圖形形成用墨液的固體比率而變硬,從而可抑制施壓時(shí)布線損壞。本發(fā)明的陶瓷成形體,優(yōu)選的是,上述多元醇是1,3_丙二醇。從而,可使制造的布線基板(形成的導(dǎo)體圖形)的可靠性更高。本發(fā)明的陶瓷成形體,優(yōu)選的是,上述粘結(jié)劑包含聚乙烯醇縮丁醛。從而,可使制造的布線基板(形成的導(dǎo)體圖形)的可靠性更高。本發(fā)明的布線基板,其特征在于,使用本發(fā)明的陶瓷成形體制造。從而,可提供具備可防止破裂、斷線、短路等的發(fā)生的、線寬度穩(wěn)定、可靠性高的導(dǎo)體圖形的可靠性高的布線基板。本發(fā)明的布線基板,優(yōu)選的是,使用包含聚甘油化合物的導(dǎo)體圖形形成用墨液制造。從而,可使制造的布線基板(形成的導(dǎo)體圖形)的可靠性更高。本發(fā)明的布線基板,優(yōu)選的是,使用包含水系分散劑的導(dǎo)體圖形形成用墨液制造。從而,可使制造的布線基板(形成的導(dǎo)體圖形)的可靠性更高。
圖1是本發(fā)明的陶瓷成形體的第1實(shí)施例的截面圖。圖2是采用本發(fā)明的陶瓷成形體的布線基板(陶瓷電路基板)的制造方法的優(yōu)選實(shí)施例的截面圖。圖3是噴墨裝置的概略構(gòu)成的立體圖。圖4是說(shuō)明噴墨頭的概略構(gòu)成的示意圖。圖5是本發(fā)明的陶瓷成形體的第2實(shí)施例的截面圖。圖6是第2實(shí)施例的陶瓷成形體的制造方法及采用該陶瓷成形體的布線基板(陶瓷電路基板)的制造方法的優(yōu)選實(shí)施例的截面圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明10...導(dǎo)體圖形前體(前體),13...多元醇含有部,14...假成形體,15...陶瓷生片(陶瓷成形體),16...導(dǎo)體柱(接觸孔前體),17...層疊體,19...多元醇不含部, 20...導(dǎo)體圖形(電路),30...陶瓷電路基板(布線基板),31...陶瓷基板,32...層疊基板,33...接觸孔,100...噴墨裝置(液滴排出裝置),110...噴墨頭(液滴排出頭、頭), 111...頭本體,112...振動(dòng)板,113...壓電元件,114...本體,115...噴嘴板,115P...墨液排出面,116...儲(chǔ)存器,117...墨液室,118...噴嘴(突出部),130...基座,140...載物臺(tái),170...載物臺(tái)定位單元,171...第1移動(dòng)單元,172...馬達(dá),180...頭定位單元, 181...第2移動(dòng)單元,182. · ·線性馬達(dá),183,184,185. · ·馬達(dá),190. · ·控制裝置,191...驅(qū)動(dòng)電路,200...導(dǎo)體圖形形成用墨液(墨液),S...基體材料。
具體實(shí)施例方式以下,詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。[第1實(shí)施例]《陶瓷成形體》首先,說(shuō)明本發(fā)明的陶瓷成形體的第1實(shí)施例。圖1是本發(fā)明的陶瓷成形體的第1實(shí)施例的截面圖。陶瓷成形體15在包含金屬微粒的導(dǎo)體圖形形成用墨液添加后燒結(jié),用于布線基板的制造。陶瓷成形體(陶瓷生片)15由包含陶瓷材料、粘結(jié)劑和多元醇的材料構(gòu)成,形成片狀。特別地,本實(shí)施例的陶瓷成形體(陶瓷生片)15通過(guò)使包含陶瓷材料、粘結(jié)劑和多元醇的組合物成形而獲得。另外,在陶瓷成形體15設(shè)置了通孔(貫通孔),該通孔被導(dǎo)電性材料填充,成為要形成接觸孔(contact) 33的部位(導(dǎo)體柱16)。填充通孔的導(dǎo)電性材料例如可采用后述的導(dǎo)體圖形形成用墨液。另外,圖示的構(gòu)成中,陶瓷成形體15在通孔內(nèi)填充了導(dǎo)電性材料,但是,該導(dǎo)電性材料例如也可以在后述的布線基板的制造方法的前體形成工序等中填充。陶瓷材料可優(yōu)選采用氧化鋁(Al2O3)、氧化鈦(TiO2)等的陶瓷粉末。陶瓷粉末的平均粒徑優(yōu)選為1 μ m以上2 μ m以下。另外,除了陶瓷粉末,優(yōu)選采用玻璃粉末作為原料粉末。從而,可以更適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)片的熱膨脹系數(shù)、介電常數(shù)、彎曲強(qiáng)度等的特性。玻璃粉末例如優(yōu)選采用硼硅酸玻璃等。玻璃粉末的平均粒徑優(yōu)選為Ιμπι以上2μπι以下。陶瓷粉末和玻璃粉末的配合比率按重量比優(yōu)選為2 1 1 2。粘結(jié)劑優(yōu)選采用聚乙烯醇縮丁醛,但是其不溶于水,且,容易在所謂油系的有機(jī)溶劑溶解或者溶脹。另外,采用聚乙烯醇縮丁醛作為粘結(jié)劑,可以在陶瓷成形體的表面附近可靠地保持多元醇,可以更有效發(fā)揮在后詳述的多元醇的功能。結(jié)果,可以進(jìn)一步提高使用陶瓷成形體制造的布線基板(形成的導(dǎo)體圖形)的可靠性。陶瓷成形體15包含多元醇。這樣,陶瓷成形體15通過(guò)包含多元醇,在后詳述的布線基板的制造方法(導(dǎo)體圖形前體形成工序)中,可以從向陶瓷成形體15上排出的導(dǎo)體圖形形成用墨液200將該導(dǎo)體圖形形成用墨液的構(gòu)成成分即分散劑吸收到陶瓷成形體中,可以在陶瓷成形體15上形成濃縮了金屬微粒的層(導(dǎo)體圖形前體10)。結(jié)果,可以有效防止向陶瓷成形體15上排出的導(dǎo)體圖形形成用墨液200所包含的金屬微粒從滴落位置進(jìn)行非期望的移動(dòng),并且,通過(guò)吸收導(dǎo)體圖形形成用墨液中的過(guò)剩溶劑,可提高導(dǎo)體圖形形成用墨液的固體比率而變硬,從而可以抑制施壓等的加壓時(shí)布線損壞??梢垣@得具備期望形狀的導(dǎo)體圖形20并可靠地防止破裂、斷線、短路等的發(fā)生且線寬度穩(wěn)定的可靠性高的最終布線基板30。另外,由于可以從向陶瓷成形體15上排出的導(dǎo)體圖形形成用墨液200將該導(dǎo)體圖形形成用墨液200的構(gòu)成成分即分散劑吸收到陶瓷成形體15中,因此,導(dǎo)體圖形形成用墨液200中所包含的分散劑的含有率即使比較高,也可以可靠地防止向陶瓷成形體15上排出的導(dǎo)體圖形形成用墨液200所包含的金屬微粒從滴落位置進(jìn)行非期望的移動(dòng),從而可以實(shí)現(xiàn)排出的導(dǎo)體圖形形成用墨液200的低粘度化,使導(dǎo)體圖形形成用墨液200的排出穩(wěn)定性非常優(yōu)良。從而,可以使布線基板30的生產(chǎn)性、成品率非常優(yōu)良。特別地,本實(shí)施例中,陶瓷成形體15通過(guò)使包含陶瓷材料、粘結(jié)劑和多元醇的組合物成形而獲得,從而可以使布線基板30的生產(chǎn)性非常優(yōu)良。本發(fā)明中,多元醇可采用在分子內(nèi)具有多個(gè)水酸基的化合物。多元醇的分子量?jī)?yōu)選在62以上200以下,更優(yōu)選在62以上106以下,在62以上 92以下則更佳。作為多元醇的具體例,有二甘醇、丙二醇(1,2-丙二醇)、1,3_丙二醇、1,3-丁二醇、甘油或者它們的縮合物(例如,聚乙二醇、聚丙二醇、聚(1,3_丙二醇)、聚(1,3_ 丁二醇)、聚甘油等)、赤蘚醇、木糖醇、山梨醇等的還原多糖類等,其中,優(yōu)選1,3-丙二醇。從而,陶瓷成形體15可適度吸收構(gòu)成導(dǎo)體圖形形成用墨液200的分散劑,使制造的布線基板 30 (形成的導(dǎo)體圖形20)的可靠性更高。如本實(shí)施例,陶瓷成形體15為通過(guò)使包含陶瓷材料、粘結(jié)劑和多元醇的組合物成形而獲得時(shí),陶瓷成形體15中的多元醇的含有率優(yōu)選在1重量%以上20重量%以下,更優(yōu)選在3重量%以上15重量%以下。多元醇的含有率若在上述范圍內(nèi)的值,則可更顯著發(fā)揮上述的效果?!恫季€基板的制造方法》接著,說(shuō)明采用上述陶瓷成形體15的布線基板的制造方法。圖2是采用本發(fā)明的陶瓷成形體的布線基板(陶瓷電路基板)的制造方法的優(yōu)選實(shí)施例的截面圖,圖3是噴墨裝置(液滴排出裝置)的概略構(gòu)成的立體圖,圖4是說(shuō)明噴墨頭(液滴排出頭)的概略構(gòu)成的示意圖。本實(shí)施例的布線基板的制造方法,具備準(zhǔn)備多個(gè)由包含陶瓷材料、粘結(jié)劑和多元醇的材料構(gòu)成的片狀的陶瓷成形體15的工序(陶瓷成形體準(zhǔn)備工序);在陶瓷成形體15 中至少一個(gè)表面上,通過(guò)液滴排出法排出包含金屬微粒和使上述金屬微粒分散的分散劑的導(dǎo)體圖形形成用墨液200,形成導(dǎo)體圖形前體10的工序(導(dǎo)體圖形前體形成工序);將多個(gè)陶瓷成形體15層疊獲得層疊體17的工序(層疊工序);加熱層疊體17,獲得具有導(dǎo)體圖形 20及陶瓷基板31的布線基板30的工序(焙燒工序)。(陶瓷成形體準(zhǔn)備工序)本工序中,準(zhǔn)備多個(gè)上述的由包含陶瓷材料、粘結(jié)劑和多元醇的材料構(gòu)成的片狀的陶瓷成形體(陶瓷生片)15。陶瓷成形體15可通過(guò)將上述原料粉末與粘結(jié)劑(結(jié)合劑)等混合、攪拌而獲得漿料并將該漿料片狀成形而獲得。在獲得包含多種粉末的陶瓷成形體(生片)15時(shí),在與粘結(jié)劑等混合之前,優(yōu)選將該多種粉末預(yù)先混合。
漿料的調(diào)制中,也可以采用可塑劑、有機(jī)溶劑(起到使原料粉末分散的分散劑的功能)、分散劑等。本實(shí)施例中,漿料的調(diào)制中,多元醇與粘結(jié)劑等以及原料粉末混合、攪拌。陶瓷成形體15,例如,可以通過(guò)采用刮板(doctor blade)、反向涂敷機(jī)(reverse coater)等在PET薄膜上將漿料成形為片狀,合適地獲得。陶瓷成形體15的厚度優(yōu)選在數(shù)μ m以上數(shù)百μ m以下。上述片狀成形的陶瓷成形體15通常被卷取為筒狀,根據(jù)制品的用途而切斷,而且裁斷為規(guī)定尺寸的片。本實(shí)施例中,例如裁斷為1邊的長(zhǎng)度為200mm的正方形狀。另外,本工序中,根據(jù)需要在規(guī)定的位置由CO2激光器、YAG激光器、機(jī)械式打孔機(jī)等進(jìn)行開(kāi)孔而形成通孔(貫通孔),在該通孔填充導(dǎo)電性材料,形成要成為接觸孔33的部位 (導(dǎo)體柱16)。(導(dǎo)體圖形前體形成工序)在上述獲得的陶瓷生片(陶瓷成形體)15的至少一方側(cè)的表面,由液滴排出(噴墨)法添加在后詳述的導(dǎo)體圖形形成用墨液(以下也簡(jiǎn)稱墨液)200,形成成為上述電路20 的導(dǎo)體圖形前體10。從而,獲得具備前體10的陶瓷成形體15。導(dǎo)體圖形前體10通過(guò)燒結(jié)而使金屬微粒彼此熔接,形成后述的導(dǎo)體圖形20。以下,詳細(xì)說(shuō)明本工序采用的導(dǎo)體圖形形成用墨液200?!磳?dǎo)體圖形形成用墨液〉導(dǎo)體圖形形成用墨液200是由液滴排出法形成導(dǎo)體圖形前體10所采用的墨液。另外,本實(shí)施例中,作為導(dǎo)體圖形形成用墨液200,代表性地說(shuō)明采用將作為金屬微粒的銀微粒在水系分散劑分散的分散液的情況。以下,詳細(xì)說(shuō)明導(dǎo)體圖形形成用墨液200的各構(gòu)成成分。〔水系分散劑〕本實(shí)施例中,導(dǎo)體圖形形成用墨液200采用包含水系分散劑的墨液。這樣,導(dǎo)體圖形形成用墨液200通過(guò)包含水系分散劑作為分散劑,可以更適當(dāng)?shù)貜南蛱沾沙尚误w15上排出的導(dǎo)體圖形形成用墨液200將該分散劑吸收到陶瓷成形體15中,可以更適當(dāng)?shù)卦谔沾沙尚误w15上形成濃縮了金屬微粒的層(導(dǎo)體圖形前體10)。結(jié)果,可以進(jìn)一步提高制造的布線基板30 (形成的導(dǎo)體圖形20)的可靠性。另外,本發(fā)明中,「水系分散劑」是指由水和/或與水的相溶性優(yōu)的液體(例如,對(duì) 25°C的水IOOg的溶解度為30g以上的液體)構(gòu)成。這樣,水系分散劑雖然由水和/或與水的相溶性優(yōu)的液體構(gòu)成,但是優(yōu)選主要由水構(gòu)成,特別地,優(yōu)選水的含有率為70重量%以上,更優(yōu)選為90重量%以上。從而,上述效果可更顯著發(fā)揮。作為水系分散劑的具體例,例如水、甲醇、醇、丁醇、丙醇、異丙醇等的醇系溶劑; 1,4_ 二氧雜環(huán)己烷、四氫呋喃(THF)等的乙醚系溶劑;吡啶、吡嗪、吡咯等的芳香族雜環(huán)化合物系溶劑;N,N- 二甲基甲酰胺(DMF)、N, N- 二甲基乙酰胺(DMA)等的酰胺系溶劑;乙腈等的腈系溶劑;乙醛等的醛系溶劑等,這些中,可以采用1種或2種以上的組合。另外,導(dǎo)體圖形形成用墨液200中的水系分散劑的含有量?jī)?yōu)選為25重量%以上70 重量%以下,更優(yōu)選為30重量%以上60重量%以下。從而,可使墨液200的粘度合適,并減少分散劑的揮發(fā)造成的粘度的變化。
〔銀微?!辰又?,說(shuō)明銀微粒(金屬微粒)。銀微粒是形成的導(dǎo)體圖形20的主成分,是向?qū)w圖形20添加導(dǎo)電性的成分。另外,銀微粒在墨液中分散。銀微粒的平均粒徑優(yōu)選為Inm以上IOOnm以下,更優(yōu)選為IOnm以上30nm以下。從
而,可使墨液的排出穩(wěn)定性更高,并容易形成微細(xì)導(dǎo)體圖形。另外,本說(shuō)明書(shū)中,「平均粒徑」 沒(méi)有特別限定,指體積基準(zhǔn)的平均粒徑。另夕卜,墨液200中,銀微粒的平均微粒間距離優(yōu)選為1. 7nm以上380nm以下,更優(yōu)選為1. 75nm以上300nm以下。從而,可使導(dǎo)體圖形形成用墨液200的粘度更適當(dāng),排出穩(wěn)
定性更佳。另外,墨液200中所包含的銀微粒(表面未吸附分散劑的銀微粒(金屬微粒))的含有量?jī)?yōu)選為0. 5重量%以上60重量%以下,更優(yōu)選為10重量%以上45重量%以下。從而,可以更有效防止導(dǎo)體圖形20的斷線,提供可靠性更高的導(dǎo)體圖形20。另外,銀微粒(金屬微粒)作為其表面附著分散劑的銀膠體微粒(金屬膠體微粒),優(yōu)選在水系分散劑中分散。從而,銀微粒對(duì)水系分散劑的分散性更佳,墨液200的排出穩(wěn)定性更佳。分散劑沒(méi)有特別限定,但是,優(yōu)選合計(jì)具有3個(gè)以上COOH基和OH基,且COOH基的數(shù)與OH基相同,或者包含更多的羥基酸或其鹽。這些分散劑具有在銀微粒的表面吸附而形成膠體微粒,通過(guò)分散劑中存在的COOH基的電排斥力使銀膠體微粒在水溶液中均勻分散而穩(wěn)定為膠體液的功能。這樣,銀膠體微粒通過(guò)穩(wěn)定存在于墨液200中,可更容易形成微細(xì)的導(dǎo)體圖形20。另外,由墨液200形成的圖形(前體10)中,銀微粒均勻分布,難以發(fā)生破裂、斷線等。相對(duì)地,若分散劑中的COOH基和OH基的數(shù)不足3個(gè),COOH基的數(shù)比OH基的數(shù)少,則有銀膠體微粒的分散性無(wú)法充分獲得的情況。這樣的分散劑例如有檸檬酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸三鈉,檸檬酸三鉀、檸檬酸三鋰、檸檬酸三氨、蘋(píng)果酸二鈉、單寧酸、沒(méi)食子單寧酸(gallotarmicacid)、五倍子單寧等,可以采用這些中1種或2種以上的組合。另外,分散劑也可以包含具有COOH基和SH基合計(jì)2個(gè)以上的巰基羧酸或其鹽。這些分散劑具有巰基在銀微微粒的表面吸附而形成膠體微粒,通過(guò)分散劑中存在的COOH基的電排斥力使膠體微粒在水溶液中均勻分散而使膠體液穩(wěn)定的功能。這樣,銀膠體微粒通過(guò)穩(wěn)定存在于墨液200中,可以更容易地形成微細(xì)導(dǎo)體圖形20。另外,由墨液200形成的圖形(前體10)中銀微粒均勻分布,難以產(chǎn)生破裂、斷線等。相對(duì)地,分散劑中的COOH基和 SH基的數(shù)不足2個(gè)即僅僅存在單方時(shí),有無(wú)法充分獲得銀膠體微粒的分散性的情況。這樣的分散劑,例如有巰基乙酸、巰基丙酸、硫代二丙酸、巰基丁二酸、硫代乙酸、 巰基乙酸鈉、巰基丙酸鈉、硫代二丙酸鈉、巰基丁二酸二鈉、巰基乙酸鉀、巰基丙酸鉀、硫代二丙酸鉀、巰基丁二酸二鉀等,可以采用這些中1種或2種以上的組合。墨液200中的銀膠體微粒的含有量?jī)?yōu)選為1重量%以上60重量%以下,更優(yōu)選為 5重量%以上50重量%以下。銀膠體微粒的含有量小于上述下限值時(shí),銀的含有量少,導(dǎo)體圖形20形成時(shí),在形成比較厚的膜的場(chǎng)合,必須重涂多次。另一方面,銀膠體微粒的含有量超過(guò)上述上限值時(shí),銀的含有量多,分散性降低,為了防止這種情況,要提高攪拌的頻度。
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另外,銀膠體微粒的熱重量分析中的到500°C為止的加熱減量?jī)?yōu)選為1重量%以上25重量%以下。加熱膠體微粒(固體部分)到500°C為止時(shí),表面附著的分散劑、后述的還原劑(殘留還原劑)等被氧化分解,大部分氣化而消失??紤]到殘留還原劑的量微小, 因此,到500°C為止的加熱形成的減量認(rèn)為大致與銀膠體微粒中的分散劑的量相當(dāng)。加熱減量若小于1重量%,則分散劑相對(duì)于銀微粒的量少,銀微粒的充分的分散性降低。另一方面,若超過(guò)25重量%,則殘留分散劑相對(duì)于銀微粒的量多,導(dǎo)體圖形的電阻率(比電阻)變高。但是,電阻率通過(guò)在導(dǎo)體圖形20形成后加熱燒結(jié),使有機(jī)部分分解消失,可有一定程度的改善。因此,對(duì)以更高溫?zé)Y(jié)的陶瓷基板等有效?!灿袡C(jī)粘結(jié)劑〕另外,導(dǎo)體圖形形成用墨液200也可以包含有機(jī)粘結(jié)劑。有機(jī)粘結(jié)劑是在使用導(dǎo)體圖形形成用墨液200形成的導(dǎo)體圖形前體10中,防止銀微粒的凝聚。即,形成的導(dǎo)體圖形前體10中,有機(jī)粘結(jié)劑通過(guò)存在于銀微粒彼此間,防止銀微粒彼此凝聚而在圖形的一部分產(chǎn)生龜裂(破裂)。另外,燒結(jié)時(shí),有機(jī)粘結(jié)劑可分解除去,導(dǎo)體圖形前體10中的銀微粒彼此結(jié)合,形成導(dǎo)體圖形20。另外,導(dǎo)體圖形形成用墨液200通過(guò)包含有機(jī)粘結(jié)劑,可使導(dǎo)體圖形前體10相對(duì)于陶瓷成形體15 (包含多元醇的陶瓷成形體15)的密著性更優(yōu),更可靠地防止構(gòu)成導(dǎo)體圖形前體10的金屬微粒流向非期望的部位。結(jié)果,可更有效防止破裂、斷線、短路等的發(fā)生, 以更高精度形成導(dǎo)體圖形20。即,可使最終獲得的導(dǎo)體圖形20的可靠性更高。有機(jī)粘結(jié)劑沒(méi)有特別限定,例如有聚乙二醇#200(重量平均分子量200)、聚乙二醇#300 (重量平均分子量300)、聚乙二醇#400 (平均分子量400)、聚乙二醇#600 (重量平均分子量600)、聚乙二醇#1000 (重量平均分子量1000)、聚乙二醇#1500 (重量平均分子量1500)、聚乙二醇#1540 (重量平均分子量巧40)、聚乙二醇#2000 (重量平均分子量 2000)等的聚乙二醇、聚乙烯醇#200(重量平均分子量200)、聚乙烯醇#300(重量平均分子量300)、聚乙烯醇#400(平均分子量400)、聚乙烯醇#600(重量平均分子量600)、聚乙烯醇#1000(重量平均分子量1000)、聚乙烯醇#1500(重量平均分子量1500)、聚乙烯醇#巧40(重量平均分子量1540)、聚乙烯醇#2000(重量平均分子量2000)等的聚乙烯醇、聚甘油、聚甘油酯等具有聚甘油骨架的聚甘油化合物,可以采用這些中1種或2種以上的組合。另外,作為聚甘油酯,例如有聚甘油的單硬脂酸酯、三硬脂酸酯、四硬脂酸酯、單油酸酯、五油酸酯、單月桂酸酯、單辛酸鹽、聚蓖麻酸酯(Polyricinoleate)、倍半硬脂酸酯、十油酸酯、倍半油酸酯等。其中,采用聚甘油化合物作為有機(jī)粘結(jié)劑的場(chǎng)合,也可獲得以下的效果。聚甘油化合物在干燥使用導(dǎo)體圖形形成用墨液200形成的導(dǎo)體圖形前體10 (使分散劑脫去)時(shí),尤其適合防止在導(dǎo)體圖形前體10發(fā)生破裂。這考慮為如下原因。通過(guò)在導(dǎo)體圖形形成用墨液200中包含聚甘油化合物,銀微粒(金屬微粒)間存在高分子鏈,聚甘油化合物可以使銀微粒彼此的距離適度。而且,聚甘油化合物的沸點(diǎn)比較高,因此在水系分散劑除去時(shí)未除去,附著在銀微粒的周?chē)??;谝陨?,在水系分散劑除去時(shí),聚甘油化合物以包入銀微粒的狀態(tài)長(zhǎng)期持續(xù),可避免水系分散劑的揮發(fā)導(dǎo)致的急劇的體積收縮,并阻礙銀的粒成長(zhǎng)(凝聚),結(jié)果,認(rèn)為可抑制導(dǎo)體圖形前體10中的破裂的發(fā)生。另外,聚甘油化合物在導(dǎo)體圖形20形成時(shí)的燒結(jié)時(shí),可以更可靠地防止斷線發(fā)生。這認(rèn)為是以下的原因。聚甘油化合物的沸點(diǎn)或者分解溫度比較高。因而,從導(dǎo)體圖形前體10形成導(dǎo)體圖形20的過(guò)程中,水系分散劑蒸發(fā)后,到比較高的溫度為止,聚甘油化合物不蒸發(fā)或者熱(氧化)分解,可存在于導(dǎo)體圖形前體10中。從而,到聚甘油化合物蒸發(fā)或者熱(氧化)分解為止,銀微粒的周?chē)嬖诰鄹视突衔?,可抑制銀微粒彼此接近和凝聚,聚甘油化合物分解后,可更均勻地使銀微粒彼此接合。而且,燒結(jié)時(shí)在圖形中的銀微粒 (金屬微粒)間存在高分子鏈(聚甘油化合物),聚甘油化合物可保持銀微粒彼此的距離。 另外,該聚甘油化合物具有適度流動(dòng)性。因而,通過(guò)包含聚甘油化合物,導(dǎo)體圖形前體10對(duì)陶瓷成形體15的溫度變化造成的膨脹、收縮的追從性優(yōu)。以上,認(rèn)為可以更可靠地防止在形成的導(dǎo)體圖形20產(chǎn)生斷線。另外,通過(guò)包含這樣的聚甘油化合物,可以使墨液200的粘度更適度,更有效提高從噴墨頭110的排出穩(wěn)定性。另外,成膜性也可以提高。上述中,聚甘油化合物優(yōu)選采用聚甘油。聚甘油是對(duì)陶瓷成形體15的溫度變化造成的膨脹、收縮的追從性更佳,且可在陶瓷成形體15的燒結(jié)后從導(dǎo)體圖形20中更可靠地除去的成分。結(jié)果,可使導(dǎo)體圖形20的電氣特性更高。而且,聚甘油對(duì)水系分散劑的溶解度也高,因此適合采用。有機(jī)粘結(jié)劑的重量平均分子量?jī)?yōu)選在300以上3000以下,更優(yōu)選在400以上1000 以下,更優(yōu)選在400以上600以下。從而,在干燥使用導(dǎo)體圖形形成用墨液200形成的圖形時(shí),可以更可靠地防止破裂的發(fā)生。相對(duì)地,有機(jī)粘結(jié)劑的重量平均分子量若小于上述下限值,則根據(jù)有機(jī)粘結(jié)劑的組成,在除去水系分散劑時(shí)有有機(jī)粘結(jié)劑容易分解的傾向,防止破裂的發(fā)生的效果變小。另外,有機(jī)粘結(jié)劑的重量平均分子量若超過(guò)上述上限值,則根據(jù)有機(jī)粘結(jié)劑的組成,有由于排除體積效果等而使在墨液200中的溶解性、分散性降低的情況。另外,墨液200中有機(jī)粘結(jié)劑的含有量?jī)?yōu)選在1重量%以上30重量%以下,更優(yōu)選在5重量%以上20重量%以下。從而,可使墨液200的排出穩(wěn)定性更佳,并可更有效防止破裂、斷線的發(fā)生。相對(duì)地,有機(jī)粘結(jié)劑的含有量若小于上述下限值,則根據(jù)有機(jī)粘結(jié)劑的組成,有防止破裂的發(fā)生的效果變小的情況。另外,有機(jī)粘結(jié)劑的含有量若超過(guò)上述上限值,則根據(jù)有機(jī)粘結(jié)劑的組成,有難以使墨液200的粘度足夠低的情況?!哺稍镆种苿沉硗猓瑢?dǎo)體圖形形成用墨液200也可以包含干燥抑制劑。干燥抑制劑可防止墨液 200中水系分散劑的不期望揮發(fā)。結(jié)果,可防止噴墨裝置的排出部附近中水系分散劑揮發(fā), 抑制墨液200的粘度的上升、干燥。導(dǎo)體圖形形成用墨液200包含這樣的干燥抑制劑的結(jié)果是,墨液200的液滴的排出穩(wěn)定性變得非常好。即,墨液200的液滴的重量的偏差小,堵塞、飛行彎曲等少。另外,特別地,在噴墨裝置填充導(dǎo)體圖形形成用墨液200后,即使長(zhǎng)期間 (例如,5日)不運(yùn)轉(zhuǎn)而將噴墨裝置設(shè)為待機(jī)狀態(tài)的場(chǎng)合,也可以將導(dǎo)體圖形形成用墨液以均勻量高精度排出到目的位置。這樣的干燥抑制劑例如為下記式(I)所示的化合物、醇胺、糖醇等,可采用這些中的1種或2種以上的組合。化學(xué)式1
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權(quán)利要求
1.一種用于制造布線基板的陶瓷成形體,其特征在于,包含陶瓷材料和粘結(jié)劑,并且至少在表面附近的一部分包含多價(jià)醇。
2.權(quán)利要求1所述的陶瓷成形體,其特征在于,通過(guò)使包含上述陶瓷材料、上述粘結(jié)劑和上述多價(jià)醇的組合物成形而獲得。
3.權(quán)利要求1或2所述的陶瓷成形體,其特征在于,通過(guò)對(duì)使包含上述陶瓷材料和上述粘結(jié)劑的組合物成形而獲得的假成形體添加包含上述多價(jià)醇的組合物而獲得。
4.權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的陶瓷成形體,其特征在于,上述陶瓷成形體僅僅在其表面附近的一部分選擇性地包含上述多價(jià)醇。
5.權(quán)利要求1至4的任一項(xiàng)所述的陶瓷成形體,其特征在于, 上述多價(jià)醇是1,3-丙二醇。
6.權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的陶瓷成形體,其特征在于, 上述粘結(jié)劑包含聚乙烯醇縮丁醛。
7.—種布線基板,其特征在于,使用權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)所述的陶瓷成形體制造。
8.權(quán)利要求7所述的布線基板,其特征在于,使用包含聚甘油化合物的導(dǎo)體圖形形成用墨液制造。
9.權(quán)利要求7或8所述的布線基板,其特征在于, 使用包含水系分散劑的導(dǎo)體圖形形成用墨液制造。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于制造布線基板的陶瓷成形體和布線基板,陶瓷成形體的特征在于包含陶瓷材料和粘結(jié)劑,并且至少在表面附近的一部分包含多元醇。
文檔編號(hào)B41J2/01GK102196664SQ201110048
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月1日
發(fā)明者豐田直之, 傳田敦, 小林敏之, 濱佳和, 田邊健太郎 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社