[发明专利]形成导电图案和制备陶瓷多层基材的方法

说明书

本发明涉及使用光敏性导电浆料形成导电图案的方法和制备陶瓷多层基材的方法。

近年来，日益要求用于移动通信设备、卫星广播接收设备、计算机等的高频电子元件具有小体积和高性能。同时，要求高频电子元件的布线图案提高密度和信号速度。为了提高布线图案中的密度和信号速度，导电图案(如布线和电极)必须制成较精细，从而形成较稠密的膜。

形成高频电子元件的导电图案的常规方法包括先使用导电浆料在绝缘底材上形成图案，所述导电浆料包含多价金属(如铜)粉末和有机载体(含有有机粘合剂和有机溶剂)。接着，干燥并烧制所得图案。在该方法中，通常通过丝网印刷形成导电图案，如此形成的导电图案的宽度和间距下限约为50微米。

日本专利申请公开(kokai)No.99596/1998揭示了一种转印方法，其中导电图案形成于多个载体上，将这些图案再转印到生坯片上。与通过丝网印刷在生坯片上形成的导电图案相比，通过该转印方法可以抑制溢剂和模糊，以高精确度形成精密的导电图案。然而，在该转印方法中，导电图案是通过丝网印刷形成在载体上的，因此导电图案的宽度和间距的下限如所述常规方法一样，约为50微米。

另外，日本专利申请公开(kokai)75039/1998和200260/1998和209334/1998揭示了一种方法，该方法使用上述转印方法，用光敏性导电浆料通过光刻法在载体上形成导电图案，将所得图案转印到陶瓷生坯片上。通过该方法，可以抑制导电图案的溢剂和模糊，并形成非常精细的图案，其宽度和间距为50微米或更小。

近来考虑到环境问题，要求开发使用水和碱的光刻法。因此，光敏性有机粘合剂包含具有释放质子性能的酸性官能团，如羧基。

在将该光敏性有机粘合剂用于上述转印方法的情况下，尤其是当多价金属(如铜)的粉末用作导电材料时，多价金属的离子会与有机粘合剂的阴离子反应，这些阴离子形成于释放质子之后，由此通过离子交联形成三维网络。此外，光敏性导电浆料会变成凝胶。

当光敏性导电浆料成为凝胶时，浆料具有高粘度，变得难以施涂在载体上。即使在胶凝作用之前将浆料施涂到载体上，在曝光和显影过程中浆料中未曝光的部分会不溶解于显影剂。此外，转印到陶瓷生坯片上的能力下降了。

为了防止光敏性导电浆料的胶凝作用，日本专利申请公开(kokai)218509/1997揭示了一种向浆料中混入含磷化合物(如磷酸)的方法，日本专利申请公开(kokai)218508/1997和209334/1998揭示了一种向浆料中混入具有吡咯结构的化合物(如苯并三唑)的方法。然而，这些方法在实践中只能稍微阻止浆料的胶凝作用，用上述转印方法难以形成精细的导电图案。

此外，为了有效地防止光敏性浆料的胶凝作用，日本专利申请公开(kokai)171107/1998揭示了一种向浆料中加入3-甲基-3-甲氧基丁醇的方法。然而，3-甲基-3-甲氧基丁醇的沸点低至174℃，因此当将形成于载体上的膜干燥时，3-甲基-3-甲氧基丁醇会从膜中汽化，阻止胶凝作用的效果会大大地降低。如上所述，当涂膜在干燥后变成凝胶时，该膜的未曝光部分可能不溶于显影剂，由此转印到陶瓷生坯片上的能力可能下降。

为了克服上述问题，本发明的较佳实施方案提供了一种形成导电图案的方法，该方法能够充分地抑制光敏性导电涂料和经干燥膜的胶凝作用，能够以高精确度形成精细的导电图案。

此外，本发明的较佳实施方案提供了一种陶瓷多层基材，它通过在陶瓷生坯片上以高精确度形成精细的导电图案而具有充分提高的信号速度和布线密度。

因此，本发明提供一种形成导电图案的方法，该方法包括以下步骤：

在载体上施涂光敏性导电浆料，所述光敏性导电浆料包含具有酸性官能团的有机粘合剂、光敏性有机组分、多价金属粉末和沸点约为178℃或更高的一元醇(mono-ol)化合物；

通过光敏性导电浆料的曝光和显影形成预定的导电图案；和

将形成于载体上的导电图案转印到基材上。下文中本方法将被称为本发明形成导电图案的第一种方法。

本发明还提供了一种形成导电图案的方法，该方法包括以下步骤：

在载体上施涂光敏性导电浆料，所述光敏性导电浆料包含具有酸性官能团的有机粘合剂、光敏性有机组分、多价金属粉末和能够吸附有机粘合剂中的阴离子的阴离子吸附用物质；

通过光敏性导电浆料的曝光和显影形成预定的导电图案；和

将形成于载体上的导电图案转印到基材上。下文中本方法将被称为本发明形成导电图案的第二种方法。

本发明还提供了一种形成导电图案的方法，该方法包括以下步骤：