JPH0316962A - 感光性セラミック膜 - Google Patents
感光性セラミック膜Info
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- H05K3/4644—Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は感光性セラ■ツク被覆組成物から形成されるセ
ラミック膜およびそれを有する多層コンデンサーに関す
る。
ラミック膜およびそれを有する多層コンデンサーに関す
る。
多層厚膜回路は多年にわたって単位面積当りの回路機能
を増大させるのに使用されてきた。
を増大させるのに使用されてきた。
更に、最近の回路技術の進歩によりかかる用途のための
誘電材料について新たな要望が出てきた。従来、多重回
路で使用されている誘電材料のほとんどは慣用の厚膜誘
電組成物であった。
誘電材料について新たな要望が出てきた。従来、多重回
路で使用されている誘電材料のほとんどは慣用の厚膜誘
電組成物であった。
これら{工誘電性固体の微細粒子訟工び不活性有機媒体
に分散された無機結合剤からたっている。
に分散された無機結合剤からたっている。
このような厚膜材料は通常スクリーン印刷で適用される
が、他の手段でも同様に適用することができる。
が、他の手段でも同様に適用することができる。
この種の厚膜材料は非常に重要であり、今後も重要であ
り得る。しかし、これ゛らの厚膜材料をスクリーン印刷
で適用するときに、8ミノレ(203μm)よりも良い
線訟よび間隔の解像を得ることは難しい。事実、この程
度の性能を得,るのにも、スクリーン印刷可変条件の全
て例えばスクリーン品質、スクイーズ硬さ、プリント速
度、分散特性等々を慎重に調節し、常にモニターして良
好な製品収率を得ることが不可欠である。言う咬でもな
く、同じような問題が厚膜導体訟↓び抵抗体材料の使用
についてもみちれる。
り得る。しかし、これ゛らの厚膜材料をスクリーン印刷
で適用するときに、8ミノレ(203μm)よりも良い
線訟よび間隔の解像を得ることは難しい。事実、この程
度の性能を得,るのにも、スクリーン印刷可変条件の全
て例えばスクリーン品質、スクイーズ硬さ、プリント速
度、分散特性等々を慎重に調節し、常にモニターして良
好な製品収率を得ることが不可欠である。言う咬でもな
く、同じような問題が厚膜導体訟↓び抵抗体材料の使用
についてもみちれる。
この問題に対する一つのアプローチは(1)感光?を適
用すること、(2)層■活性線に像形成するように露光
すること、(ろ)・ぐタ一ンを溶媒現像して層の未雫光
部分を除去すること、釦よび(4)パターンの残留露光
部分を焼成させて全ての残留有機材料を除去し、かつ無
機材料全焼結させることである。この技術は例えば米国
特許第3,443,944号、同第3. 6 1 5,
45 7号、同第3,958.99iS号、同第5,9
8 2.9 4 1号、同第3, 8 7 7. 9!
50号トよび同第3,9 1 4.12 8各号明細書
に開示されている。これらの系ではいずれも無機結合剤
業利用してい彦い。しかし、米国特許第3,3 5 5
,2 9 1号および同第3,573,908号にはガ
ラスの感光性ペーストを適用し、露光し、溶媒現像しそ
して露光領域を焼成させることによってガラス全半導体
デバイスに適用する方法が記載されている。
用すること、(2)層■活性線に像形成するように露光
すること、(ろ)・ぐタ一ンを溶媒現像して層の未雫光
部分を除去すること、釦よび(4)パターンの残留露光
部分を焼成させて全ての残留有機材料を除去し、かつ無
機材料全焼結させることである。この技術は例えば米国
特許第3,443,944号、同第3. 6 1 5,
45 7号、同第3,958.99iS号、同第5,9
8 2.9 4 1号、同第3, 8 7 7. 9!
50号トよび同第3,9 1 4.12 8各号明細書
に開示されている。これらの系ではいずれも無機結合剤
業利用してい彦い。しかし、米国特許第3,3 5 5
,2 9 1号および同第3,573,908号にはガ
ラスの感光性ペーストを適用し、露光し、溶媒現像しそ
して露光領域を焼成させることによってガラス全半導体
デバイスに適用する方法が記載されている。
誘電材料金ペーストとして適用するための先行技術の方
法の有効性にもかかわらず、かかる材料を寸法安定性膜
として適用する方がより良好である。膜の使用による利
点はいくつかあり、(1)より良い表面均一性、(2)
より良い層厚さの均一性、(3)エリ厚い層を適用する
ことができ、これにより焼成された誘電層を厚〈する工
程を少9 くすることができ、(4)加工均一性が太き〈々り、(
5)保存寿命會延し、(6)ピソクアソプ汚れに対する
最小感度、訃よび(7)印刷スクリーンでの乾燥による
ペーストに生じる粘度変化に比して粘度変化が顕著でな
いことなどである。従って、慣用の方法のいずれか、例
えば適当ならば適宜スクリーン印刷によるかまたは更に
正確な特性が要求される場合には積層膜により適用し得
るセラミック分散物について非常に強い要望がある。
法の有効性にもかかわらず、かかる材料を寸法安定性膜
として適用する方がより良好である。膜の使用による利
点はいくつかあり、(1)より良い表面均一性、(2)
より良い層厚さの均一性、(3)エリ厚い層を適用する
ことができ、これにより焼成された誘電層を厚〈する工
程を少9 くすることができ、(4)加工均一性が太き〈々り、(
5)保存寿命會延し、(6)ピソクアソプ汚れに対する
最小感度、訃よび(7)印刷スクリーンでの乾燥による
ペーストに生じる粘度変化に比して粘度変化が顕著でな
いことなどである。従って、慣用の方法のいずれか、例
えば適当ならば適宜スクリーン印刷によるかまたは更に
正確な特性が要求される場合には積層膜により適用し得
るセラミック分散物について非常に強い要望がある。
主なる態様によると、本発明は実質的に非酸化性の雰囲
気中で焼成可能な感光性セラミック被覆組成物に係り、
該組成物は (al 表面積対重量比が10m2/r以下であり、
かつ粒子の少なくとも75重量φが1〜1〜0μmのサ
イズを有しているセラミック固体の微細粒子、トよび (bl 表面積対重量比10m2/ji’以下を有し
、かつ=l〇 一 粒子の少くとも95重量多が1〜10μmのサイズを有
してしる無機結合剤の微細粒子 との混合物であって、そして(b)対(a)の重量比が
06〜2であり、かつ該粒子が有機媒体に分散され、さ
らに該有機媒体が、(e)光硬化可能なモノマーおよび
(f)揮発性非水性有機溶媒に溶解されている、 (c) (1) C1〜<oアルキルアクリレート、
C1〜10アルキルメタクリレート、α−メチルスチ
レン訟よび0〜2重量多エチレン系不飽和カルボン酸、
アミン1たはシラン含有化合物のホモポリマーち・よび
コポリマー (2)C+〜1oモノオレフィンのホモポ
リマーおよびコポリマー、(3) C?−4アルキレン
オキザイドのホモポリマーち・よびコポリマーならびに
これらの混合物からなる群から選択される有機重台体性
結合剤(全無様固形分の5〜25重量φ構成)、ムよび
(d)光開始系を含有していろ。
気中で焼成可能な感光性セラミック被覆組成物に係り、
該組成物は (al 表面積対重量比が10m2/r以下であり、
かつ粒子の少なくとも75重量φが1〜1〜0μmのサ
イズを有しているセラミック固体の微細粒子、トよび (bl 表面積対重量比10m2/ji’以下を有し
、かつ=l〇 一 粒子の少くとも95重量多が1〜10μmのサイズを有
してしる無機結合剤の微細粒子 との混合物であって、そして(b)対(a)の重量比が
06〜2であり、かつ該粒子が有機媒体に分散され、さ
らに該有機媒体が、(e)光硬化可能なモノマーおよび
(f)揮発性非水性有機溶媒に溶解されている、 (c) (1) C1〜<oアルキルアクリレート、
C1〜10アルキルメタクリレート、α−メチルスチ
レン訟よび0〜2重量多エチレン系不飽和カルボン酸、
アミン1たはシラン含有化合物のホモポリマーち・よび
コポリマー (2)C+〜1oモノオレフィンのホモポ
リマーおよびコポリマー、(3) C?−4アルキレン
オキザイドのホモポリマーち・よびコポリマーならびに
これらの混合物からなる群から選択される有機重台体性
結合剤(全無様固形分の5〜25重量φ構成)、ムよび
(d)光開始系を含有していろ。
第二の態様によると、本発明は上記の感光性組成物の層
を包含し、該組成物から溶媒を揮発により除去した感光
性セラミソク膜に係る。
を包含し、該組成物から溶媒を揮発により除去した感光
性セラミソク膜に係る。
更に他の態様によると、本発明は上記感光性セラミック
膜からなり、該膜が(1)セラミック基体に積層され、
(2)活性線には形成するように露光されて膜の露光領
域の硬化を行い、(3)溶媒現像して膜の未露光領域金
除去し、そして(4)実質的に非酸化性の雰囲気中で焼
成して有機媒体の揮発3工び無機結合剤とセラミソク固
体との焼結を行ったものである。
膜からなり、該膜が(1)セラミック基体に積層され、
(2)活性線には形成するように露光されて膜の露光領
域の硬化を行い、(3)溶媒現像して膜の未露光領域金
除去し、そして(4)実質的に非酸化性の雰囲気中で焼
成して有機媒体の揮発3工び無機結合剤とセラミソク固
体との焼結を行ったものである。
A セラミック固体
本発明は事実上任意の高融点を有する無様固体制料に適
用し得る。しかし、本発明2工誘電性固体例えばアルミ
ナ、テクノ酸塩、ノルコン酸塩およびすず酸塩の分散版
を製造するのに特に適当である。本発明う工咬たかかる
イ月料の先駆物質、すなわち焼成すると誘電性固体訟よ
びこれらの任意の混合物に変換される固体材料に適用し
得る。
用し得る。しかし、本発明2工誘電性固体例えばアルミ
ナ、テクノ酸塩、ノルコン酸塩およびすず酸塩の分散版
を製造するのに特に適当である。本発明う工咬たかかる
イ月料の先駆物質、すなわち焼成すると誘電性固体訟よ
びこれらの任意の混合物に変換される固体材料に適用し
得る。
本発明に使用し得る数多くの誘電性固体のうちには、B
aTi○3、CaTi03、SrTiCD、PbTiO
3、CaZr○3、BaZr○3、Cain’s、Ba
SnOs >よびAL203があげられる。セラミソク
技術の当業者K ’tZ明らか女ように、本発明の紐成
物に使用されるセ乏ミソク固体の正確な化学組或は通常
レオロノーの意味でな工限定的ではない。捷だ、セラミ
ック固体は有機分散液では膨潤特性を有していないのが
好1しい。その理由は分散物のレオロノー特性がこれに
よって笑質的に変化し得るからである。
aTi○3、CaTi03、SrTiCD、PbTiO
3、CaZr○3、BaZr○3、Cain’s、Ba
SnOs >よびAL203があげられる。セラミソク
技術の当業者K ’tZ明らか女ように、本発明の紐成
物に使用されるセ乏ミソク固体の正確な化学組或は通常
レオロノーの意味でな工限定的ではない。捷だ、セラミ
ック固体は有機分散液では膨潤特性を有していないのが
好1しい。その理由は分散物のレオロノー特性がこれに
よって笑質的に変化し得るからである。
本発明の分散物は膜−1たはその層を焼成させて有機媒
体會除去し、かつ無機結合剤とセラミソク固体との焼結
を実施する場合、有機媒体の工3 適切で完全々燃え切り( buruout )−q得る
ためには、0.3μm未満の粒子サイズを有する固体を
有意な量で含有していてはいけないことがわかった。し
かしながら、セラミソク固体はいずれも20μmを超え
ないで、更にセラミソク固体の少くとも75重量袈は1
〜10μmのサイズを有していなければiらない。分散
液を通常スクリーン印刷で適用される厚膜ペーストl作
るのに使用する場合、最犬の粒子サイズはスクリーンの
厚さ金超えるべきではなく、そして分散液を乾燥感光膜
を作るのに使用する場合、最犬の粒子サイズ(・工膜の
厚さ、を超えてはならない。セラミック固体の少くとも
90重量多が1〜10μmの範囲にあるのが好咬しい。
体會除去し、かつ無機結合剤とセラミソク固体との焼結
を実施する場合、有機媒体の工3 適切で完全々燃え切り( buruout )−q得る
ためには、0.3μm未満の粒子サイズを有する固体を
有意な量で含有していてはいけないことがわかった。し
かしながら、セラミソク固体はいずれも20μmを超え
ないで、更にセラミソク固体の少くとも75重量袈は1
〜10μmのサイズを有していなければiらない。分散
液を通常スクリーン印刷で適用される厚膜ペーストl作
るのに使用する場合、最犬の粒子サイズはスクリーンの
厚さ金超えるべきではなく、そして分散液を乾燥感光膜
を作るのに使用する場合、最犬の粒子サイズ(・工膜の
厚さ、を超えてはならない。セラミック固体の少くとも
90重量多が1〜10μmの範囲にあるのが好咬しい。
更に、セラミソク粒子の表面,積/重量比が1 0 t
o2/i7 ’1超えないのが好捷しい。その理由(工
かかる拉子ほ伴っている無機結合剤の・焼結特性]−4 に不利な影響を及ぼす傾向があるからである。
o2/i7 ’1超えないのが好捷しい。その理由(工
かかる拉子ほ伴っている無機結合剤の・焼結特性]−4 に不利な影響を及ぼす傾向があるからである。
更に、表面積/重量比が5m2/ff超えないのが好笠
しい。表面積/重量比1〜5を有するセラミック粒子が
極めて好都合であることがわかった。
しい。表面積/重量比1〜5を有するセラミック粒子が
極めて好都合であることがわかった。
B、無機結合剤
本発明で使用されるガラスフリットは無機結晶性粒子の
焼結の補助をなし、セラミック固体よりも低し融解温度
を有する周知の任意の組成物であってもよい。しかしな
がら、デバイスの適当な気密性を得るためには、無機結
合剤のガラス転移温度(Tg)が550〜825℃、更
に好1しくは575〜750℃である。融解が550℃
以下で起ると、有機材料が射入されることがあり、そし
て有機物が分解するにつれて誘電層にふくれが生成され
る傾向がある。一方、825℃を超えるソy”ラス転移
温度では銅金属化と相容し得一15 る焼結温度例えば9CICl″ct−用いた場合、多孔
性誘電体金生成する傾向がある。
焼結の補助をなし、セラミック固体よりも低し融解温度
を有する周知の任意の組成物であってもよい。しかしな
がら、デバイスの適当な気密性を得るためには、無機結
合剤のガラス転移温度(Tg)が550〜825℃、更
に好1しくは575〜750℃である。融解が550℃
以下で起ると、有機材料が射入されることがあり、そし
て有機物が分解するにつれて誘電層にふくれが生成され
る傾向がある。一方、825℃を超えるソy”ラス転移
温度では銅金属化と相容し得一15 る焼結温度例えば9CICl″ct−用いた場合、多孔
性誘電体金生成する傾向がある。
最も好1しく使用されるガラスフリット{・マホウケイ
酸塩フリット例えばホウケイ酸鉛フリット、ホウケイ酸
のビスマス、カドミウム、ベリウム、カルシウム1たは
その他のアルカリ土類ホウケイ塩フリットである。この
ようなガラスフリットの製造は周知であり、例えばガラ
スの構成分を構成分の酸化物の形態で一緒に溶融しそし
てこのよーウな溶融組成物を水に注加してフリットを形
成させることからなる。バッチ成分は言う咬でもなく通
常のフリット製造の条件下で所望の酸化物を生成する任
意の化合物であってよい。例えば、ホウ酸からホウ酸酸
化物が得られ、フリントからシリコン二酸化物が得られ
、炭酸バリウムからバリウム酸化物が得られる等等であ
る。ガラス{ま好咬し〈は水と共にボール=16 − ミルで磨砕されてフ゜リットの粒子サイズを減少させ、
実質・的に均一なサイズのフリットを得る。
酸塩フリット例えばホウケイ酸鉛フリット、ホウケイ酸
のビスマス、カドミウム、ベリウム、カルシウム1たは
その他のアルカリ土類ホウケイ塩フリットである。この
ようなガラスフリットの製造は周知であり、例えばガラ
スの構成分を構成分の酸化物の形態で一緒に溶融しそし
てこのよーウな溶融組成物を水に注加してフリットを形
成させることからなる。バッチ成分は言う咬でもなく通
常のフリット製造の条件下で所望の酸化物を生成する任
意の化合物であってよい。例えば、ホウ酸からホウ酸酸
化物が得られ、フリントからシリコン二酸化物が得られ
、炭酸バリウムからバリウム酸化物が得られる等等であ
る。ガラス{ま好咬し〈は水と共にボール=16 − ミルで磨砕されてフ゜リットの粒子サイズを減少させ、
実質・的に均一なサイズのフリットを得る。
次に、水に沈降させて微細物を分離し、そして微細物金
含む上澄液を除去する。他の分級方法も″!た同様に使
用し得る。
含む上澄液を除去する。他の分級方法も″!た同様に使
用し得る。
ガラスは慣用のガラス製造技術により、例えば所望の成
分を所望の比率で混合しそして混合物を加熱して融成物
を形成させることにより製造される。当該技術分野で周
知の如く、加熱はピーク温度で、かつ融成物が完全に液
状で均質となるような時間行われる。本発明の方法では
、成分をプラスチソクボールと共にポリエチレンジャー
中で振とうしてプレミックスとし、次いで所望の温度で
白金るつぼ中で溶融する。融成物會1〜1/2時間ピー
ク温度で加熱する。次に、融成物を冷水に注加する。急
冷中水の最高温度は水対融成物比を増大させることによ
りできる− 17 = だ・け低く保持する。水から分離した後の粗製フリット
は風乾するか1たはメタノールで洗滌して排水して残留
水金除く。次に、粗製フリットをアルミナボールを用い
てアルミナ容器中で3〜5時間ボールミルする。フリッ
トのアルミナ混在はX−線回折分析の観察し得る限界内
にはない。
分を所望の比率で混合しそして混合物を加熱して融成物
を形成させることにより製造される。当該技術分野で周
知の如く、加熱はピーク温度で、かつ融成物が完全に液
状で均質となるような時間行われる。本発明の方法では
、成分をプラスチソクボールと共にポリエチレンジャー
中で振とうしてプレミックスとし、次いで所望の温度で
白金るつぼ中で溶融する。融成物會1〜1/2時間ピー
ク温度で加熱する。次に、融成物を冷水に注加する。急
冷中水の最高温度は水対融成物比を増大させることによ
りできる− 17 = だ・け低く保持する。水から分離した後の粗製フリット
は風乾するか1たはメタノールで洗滌して排水して残留
水金除く。次に、粗製フリットをアルミナボールを用い
てアルミナ容器中で3〜5時間ボールミルする。フリッ
トのアルミナ混在はX−線回折分析の観察し得る限界内
にはない。
ミルから磨砕したフリットスラリ一を排出した俸、過剰
の溶媒をデヵンテーションでII去t,、そしてフリッ
ト粉末を室温で風乾する。乾燥粉末.’{r325−メ
ッシュスクリーンを篩過させて全ての大きい粒子を除去
する。セラミック固体のよ.うな無機結合剤は10m2
/f以下の表面対重量比を有していなければならず、1
た粒子の少くとも95重量9g+X1〜10μmの粒子
サイズ金有していなければならない。
の溶媒をデヵンテーションでII去t,、そしてフリッ
ト粉末を室温で風乾する。乾燥粉末.’{r325−メ
ッシュスクリーンを篩過させて全ての大きい粒子を除去
する。セラミック固体のよ.うな無機結合剤は10m2
/f以下の表面対重量比を有していなければならず、1
た粒子の少くとも95重量9g+X1〜10μmの粒子
サイズ金有していなければならない。
無機結合剤のjD%ポイント(.l:り大きい釦一工8
一 工びより小さい粒子の等量重量部として定義される)は
セラミック固体と同等もしくは未満であるのが好プしい
。所定の粒子サイズセラミソク固体について、気密性金
得るの((必要々無機結合剤/セラミソク固体の比は無
機結合剤サイズが減少するにつれて減少する。所定のセ
ラミソク固体一無機結合剤系により、無機結合剤対セラ
ミソク固体の比が気密性を得るのに必要とされるよりも
著しく高いときは、誘電層は焼成でふくれを形成する傾
向がある。比率が著し〈低いときは、焼成した誘電物質
は多孔性でちりそれ故に非気密性となる。
一 工びより小さい粒子の等量重量部として定義される)は
セラミック固体と同等もしくは未満であるのが好プしい
。所定の粒子サイズセラミソク固体について、気密性金
得るの((必要々無機結合剤/セラミソク固体の比は無
機結合剤サイズが減少するにつれて減少する。所定のセ
ラミソク固体一無機結合剤系により、無機結合剤対セラ
ミソク固体の比が気密性を得るのに必要とされるよりも
著しく高いときは、誘電層は焼成でふくれを形成する傾
向がある。比率が著し〈低いときは、焼成した誘電物質
は多孔性でちりそれ故に非気密性となる。
上述の粒子ザイズ訃よび表面積限界内では、そjtでも
魚機結合剤粒子が1〜6μ川であるのが好プしい。この
理由は高表面積會有するより小さい粒子が有機拐料を吸
着し、それ故完全汝分解を阻止する傾向があるからであ
る。一方、j二り大きい粒子サイズでは焼結特性がより
乏しくなる傾向がある。無機結合剤対セラミソク固体の
比が06〜2であるのが好1しい。
魚機結合剤粒子が1〜6μ川であるのが好プしい。この
理由は高表面積會有するより小さい粒子が有機拐料を吸
着し、それ故完全汝分解を阻止する傾向があるからであ
る。一方、j二り大きい粒子サイズでは焼結特性がより
乏しくなる傾向がある。無機結合剤対セラミソク固体の
比が06〜2であるのが好1しい。
C,有機重合体性結合剤
前述のように、本発明の分散液の結合剤成分&!(1)
C アルキルアクリレ・一ト、C1〜1o アル
1〜10 キルメタクリレート、α−メチルスチレントよび0〜2
重量φのエチレン系不飽和カルボン酸、アミン1たはシ
ラン含有化合物のホモポリマーシよびコポリマー、(2
)C1〜10モノオレフインのホモポリマー訟よびコポ
リマー、(31 C’1〜4アルギレンオキサイト゛釦
よびその混合物のホモポリマ−シエびコポリマーからな
る群から選駅される有機重合体性結合剤てあり、結合剤
は全無機固形分の5〜25重量% y,構成している。
C アルキルアクリレ・一ト、C1〜1o アル
1〜10 キルメタクリレート、α−メチルスチレントよび0〜2
重量φのエチレン系不飽和カルボン酸、アミン1たはシ
ラン含有化合物のホモポリマーシよびコポリマー、(2
)C1〜10モノオレフインのホモポリマー訟よびコポ
リマー、(31 C’1〜4アルギレンオキサイト゛釦
よびその混合物のホモポリマ−シエびコポリマーからな
る群から選駅される有機重合体性結合剤てあり、結合剤
は全無機固形分の5〜25重量% y,構成している。
上記重合体はホモポリマーならひにラングムコ7t?1
Jマー.!5−よび高次のマルチポリマーを包含する。
Jマー.!5−よび高次のマルチポリマーを包含する。
重合体鎖に沿って分布しているカルボン酸オたはアミン
の相対量(工2. 0重量多未満でなければ彦らない。
の相対量(工2. 0重量多未満でなければ彦らない。
低酸素雰囲気中でより完全に焼成するのでメタクリノレ
酸重合体、殊にポリ(メタクリル酸メチル)がアクリル
酸重合体よりも好1しい。
酸重合体、殊にポリ(メタクリル酸メチル)がアクリル
酸重合体よりも好1しい。
分散セラミソク固体の凝集會避け7るために、官能部分
會含むコモノマーはいずれD)一つの重合体の10.0
2量φを超えないかさたは重合体混合物で20係會超え
ないのが好プしい。場合によっては、1.8%程度の酸
含有モノマーを有している重合体混合物が分散液特性に
対して境界線上にあるか咬たはそれ以下であることが認
められた。大抵の場合、この.rXラな重合体はそ2゛
一シでもな,し・更に極性の溶媒を用いることによって
本発明に使川ラ−ろことがてきる。従って、20φもの
単量体含有官能基を有する重合体混合物21〜 を使用し得るが、わずか1.5%の官能性単量体金有す
る該重合体混合物が好適である。該官能性単量体1,0
重量多以下が更に好甘しい。同じ理由から、重合体混合
物に含ihる重合体のいずれもが10重量φを超える官
能性コモノマー會含有していkいのが好プしい。す々わ
ち、重合体性結合剤はそのいくつかが官能部分を全く含
オす、かつそのいくつかが10重量多もの官能性コモノ
マーを含有し、全混合物中の官能性コモノマーの含量が
0.2〜2.0重量ダの範囲内にある限り重合体の混合
物でろり得る。他方、重合体結合剤がO〜5.0重量φ
の官能性コモノマー會含有する前記で定義したとおりの
メタクリル酸重合体から大部分が構成されているのが好
1しい。
會含むコモノマーはいずれD)一つの重合体の10.0
2量φを超えないかさたは重合体混合物で20係會超え
ないのが好プしい。場合によっては、1.8%程度の酸
含有モノマーを有している重合体混合物が分散液特性に
対して境界線上にあるか咬たはそれ以下であることが認
められた。大抵の場合、この.rXラな重合体はそ2゛
一シでもな,し・更に極性の溶媒を用いることによって
本発明に使川ラ−ろことがてきる。従って、20φもの
単量体含有官能基を有する重合体混合物21〜 を使用し得るが、わずか1.5%の官能性単量体金有す
る該重合体混合物が好適である。該官能性単量体1,0
重量多以下が更に好甘しい。同じ理由から、重合体混合
物に含ihる重合体のいずれもが10重量φを超える官
能性コモノマー會含有していkいのが好プしい。す々わ
ち、重合体性結合剤はそのいくつかが官能部分を全く含
オす、かつそのいくつかが10重量多もの官能性コモノ
マーを含有し、全混合物中の官能性コモノマーの含量が
0.2〜2.0重量ダの範囲内にある限り重合体の混合
物でろり得る。他方、重合体結合剤がO〜5.0重量φ
の官能性コモノマー會含有する前記で定義したとおりの
メタクリル酸重合体から大部分が構成されているのが好
1しい。
適当な共重合し得るカルボン酸にシエエチル系不飽;T
IlC3〜6モノカルボン酸例えばアクリル酸、22 メタクリル酸シよびクロトン酸ならびにc4〜1oジカ
ルボン酸例えばフマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、
ビニルコノ)ク酸卦よびマレイン酸々らびにそれらの半
エステルおよび適宜それらの無水物および混合物が包含
される。低酸素雰囲気下でより完全な焼成をするので、
メタクリル酸重合体がアクリル酸重合体よりも好適でち
る。
IlC3〜6モノカルボン酸例えばアクリル酸、22 メタクリル酸シよびクロトン酸ならびにc4〜1oジカ
ルボン酸例えばフマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、
ビニルコノ)ク酸卦よびマレイン酸々らびにそれらの半
エステルおよび適宜それらの無水物および混合物が包含
される。低酸素雰囲気下でより完全な焼成をするので、
メタクリル酸重合体がアクリル酸重合体よりも好適でち
る。
言う!でもなく、ある種のアミン成分(・エアミン含有
モノマーの′共重合により直接連鎖中に導入されないが
、重合体鎖のペンダント反応性部分の後重合反応により
間接的に導入され得ることが認められている。これらの
例示としてはアンモニアの存在下にペンダントカルボン
酸基トグリシジル化合物との反応によって付加し得る第
一級アミンがある。従って、本文で使用される「エチレ
ン系不飽和アミン」なる用語はアミン含有コモノマーな
らびに後重合で反応してアミン基を形成している他のコ
モノマー双方から誘導される重合体を包含することを企
図している。第一、第二および第三アミンが同様にそれ
ぞれ有効である。ペンダントアミン基を結合剤/重合体
鎖の直接導入1〔適したコモノマーKはメタクリル酸ジ
エチルアミンエチル、メタクリル酸ジメチルアミンエチ
ルおよびメタクリル酸t−プチルアミノエチルが包含さ
れる。アミン官能基を導入する後重合反応に適したペン
ダント官能性部分を生成する適当なコモノマーには、上
記のエチレン系不飽和すなわちエポキサイド、例えばア
クリル酸グリシ・ゾルtiはメタクリル酸グリソジルが
あげられる。
モノマーの′共重合により直接連鎖中に導入されないが
、重合体鎖のペンダント反応性部分の後重合反応により
間接的に導入され得ることが認められている。これらの
例示としてはアンモニアの存在下にペンダントカルボン
酸基トグリシジル化合物との反応によって付加し得る第
一級アミンがある。従って、本文で使用される「エチレ
ン系不飽和アミン」なる用語はアミン含有コモノマーな
らびに後重合で反応してアミン基を形成している他のコ
モノマー双方から誘導される重合体を包含することを企
図している。第一、第二および第三アミンが同様にそれ
ぞれ有効である。ペンダントアミン基を結合剤/重合体
鎖の直接導入1〔適したコモノマーKはメタクリル酸ジ
エチルアミンエチル、メタクリル酸ジメチルアミンエチ
ルおよびメタクリル酸t−プチルアミノエチルが包含さ
れる。アミン官能基を導入する後重合反応に適したペン
ダント官能性部分を生成する適当なコモノマーには、上
記のエチレン系不飽和すなわちエポキサイド、例えばア
クリル酸グリシ・ゾルtiはメタクリル酸グリソジルが
あげられる。
非酸性コモノマーの上述した制限内で、アルキルアクリ
レートもしくはメタクリレートが重合体の少くとも・7
5重量多、好オしくは8o重量ダを構成するのが好適で
ある。
レートもしくはメタクリレートが重合体の少くとも・7
5重量多、好オしくは8o重量ダを構成するのが好適で
ある。
重合体性結合剤はその他の非アクリル酸、非酸性コモノ
マー、例えばスチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル
、アクリルアミド等を約10重量優1で含有し得る(但
し、前述の組成物基準ならびに以下に述べる物性基準が
満たされている限り)。しかし、かかるモノマーの約5
重量多以下を使用するのが好咬しい。その理由はこれら
のモノマーは完全に燃え切るのが一層難しいからである
。現在、かかる他のコモノマーの使用が本発明への適用
に訟いて共重合体の効it更に付加するかは分らない。
マー、例えばスチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル
、アクリルアミド等を約10重量優1で含有し得る(但
し、前述の組成物基準ならびに以下に述べる物性基準が
満たされている限り)。しかし、かかるモノマーの約5
重量多以下を使用するのが好咬しい。その理由はこれら
のモノマーは完全に燃え切るのが一層難しいからである
。現在、かかる他のコモノマーの使用が本発明への適用
に訟いて共重合体の効it更に付加するかは分らない。
しかし、上掲の量での該コモノマーは組成耘工び物性基
準が全て満たされている限り重合体の有効性を損じない
。
準が全て満たされている限り重合体の有効性を損じない
。
上記アクリル酸分よびメタクリル酸重合体に加えて、種
々のポリオレフィン例えばポリエチー25 一 レン、ポリプロピレン、ポリプチレン、ポリイソブチレ
ントよびエチレンープロピレン共重合体も’i*使用し
得る。所謂ポリエーテルも′=!た本発明に有用であり
、低級アルキレンオキサイドの重合体例えばポリエチレ
ンオキサ・イド、ポリグロビレンオキサイドおよびポリ
ブチレンオキサイドがちる。
々のポリオレフィン例えばポリエチー25 一 レン、ポリプロピレン、ポリプチレン、ポリイソブチレ
ントよびエチレンープロピレン共重合体も’i*使用し
得る。所謂ポリエーテルも′=!た本発明に有用であり
、低級アルキレンオキサイドの重合体例えばポリエチレ
ンオキサ・イド、ポリグロビレンオキサイドおよびポリ
ブチレンオキサイドがちる。
上記の組成パラメーターに加えて、重合体性結合剤のち
る種の物性も無論重要である。特に、ホトレジストの当
業者には未露光結合剤重合体はどのような溶媒現像剤を
使用しても実質的に現像可能でなければならないことが
認識されている。一方、光硬化された結合剤は現像剤溶
媒で洗い去られないような十分な耐溶剤性を有していな
ければならない。
る種の物性も無論重要である。特に、ホトレジストの当
業者には未露光結合剤重合体はどのような溶媒現像剤を
使用しても実質的に現像可能でなければならないことが
認識されている。一方、光硬化された結合剤は現像剤溶
媒で洗い去られないような十分な耐溶剤性を有していな
ければならない。
これらの基準に適合している重合体は慣用の溶液重合技
術に工りアクリレート重合の技術に−26 習熟した者によって製造することができる。典型的には
、かかる酸性アクリレー}・重合体は比較的低沸点(7
5〜150℃)の有機溶媒中α,β一エチレン系不飽和
酸と共重合可能なビニル単量体の1種首たはそれ坦上と
會組合せて単量体混合物の20〜60%溶液となし、次
に重合触媒の添加により単量体を重合させそして常圧で
溶液の還流温度に混合物を加熱することによって製造さ
れる。重合反応が実質的に完了した後、得らh.た酸重
合体溶液會室温に冷却しそして試料を取り出して重合体
の粘度、分子量、酸等量等七測定する。
術に工りアクリレート重合の技術に−26 習熟した者によって製造することができる。典型的には
、かかる酸性アクリレー}・重合体は比較的低沸点(7
5〜150℃)の有機溶媒中α,β一エチレン系不飽和
酸と共重合可能なビニル単量体の1種首たはそれ坦上と
會組合せて単量体混合物の20〜60%溶液となし、次
に重合触媒の添加により単量体を重合させそして常圧で
溶液の還流温度に混合物を加熱することによって製造さ
れる。重合反応が実質的に完了した後、得らh.た酸重
合体溶液會室温に冷却しそして試料を取り出して重合体
の粘度、分子量、酸等量等七測定する。
D 光開始系
適当な光開始系に熱的に不活性でるるが、活性組に露光
するか甘たは185゜Cもしくはそれ以下で遊離ラノカ
ルを発生ずる系でちる。これらの系には置換もしくは未
置換多核キノンが包含され、これらのキノンは共役炭素
環系に2個の環内炭素原子を有する化合物であり、例え
ば?,10−アントラキノン、2−メチルアントラキノ
ン、2−エチルアントラキノン、2−もーブチルアンl
・ラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,4−ナ
フトキノン、9,1口−フエナントレンキノン、ベンズ
(a)7ントラセンー7.12−ノオン、2,3−ナフ
タセン−5,12−ノオン、2メチル−1,4−ナフト
キノン、L4−ノメチルーアン1・ラキノン、2,3一
ノメチルアン1・ラキノン、2−フエニルアン}・ラキ
ノン、2,ロージフエニルアントラキノン、レテンキノ
ン、78,9。10−テトラヒ1″口ナフタセン−5,
12−ノオンろよび1,2,3.4−テl・ラヒドロベ
ンズ(a)アントラセン−7,12−ノオンがあげられ
る。85℃の低い温度で熱的に活性であるものも若干あ
るが、有用なその他の光開始剤(工米国特許記2,7
6 0,8 6 3号に記載され、そしてビシナルヶト
アノレドニルアルコール例,t ハヘンゾイン、ヒハロ
イン、アシ口インエーテル例エばベンゾインメチルおよ
びエチルエーテル;α一炭化水素一置換芳香族アシ口イ
ン(α−メチルベンゾイン、α−アリルベンソイントよ
びα−フェニルベンゾイン)が包含される。米国特許第
2,8 5 0,4 4 5号、同第2,8 7 5,
0 4 7号、同第3, 0 9 7, 0 9 6号
、同第3,0 7 4,9 7 4号、同第3, 0
9 7, 0 9 7号および同第3,145,104
号に開示でれている光還元可能な染料勢よび還元剤なら
びにフエナノン、オキサジンおよびキノン群の染料、ミ
ヒラーケトン、ペンゾフエノン、水素供与体を伴う2,
4.5 − トリフエニルイミグゾリルニ量体(米国特
許第5,427、161号、同第3,479,185号
訟工び同第3.549.367号に記載されているロイ
コ染料卦よびその混合・吻が包含される)が開始剤とし
て使2つ 用し得る。米国特許第4,1 6 2,1 62号に記
載の増感剤も咬た光開始剤嘔よび允抑制剤と共に有用で
ある。光開始剤および光開始剤系は乾燥光重合可能な層
の総重量を基にして0.05〜10重量多で存在してい
る。
するか甘たは185゜Cもしくはそれ以下で遊離ラノカ
ルを発生ずる系でちる。これらの系には置換もしくは未
置換多核キノンが包含され、これらのキノンは共役炭素
環系に2個の環内炭素原子を有する化合物であり、例え
ば?,10−アントラキノン、2−メチルアントラキノ
ン、2−エチルアントラキノン、2−もーブチルアンl
・ラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,4−ナ
フトキノン、9,1口−フエナントレンキノン、ベンズ
(a)7ントラセンー7.12−ノオン、2,3−ナフ
タセン−5,12−ノオン、2メチル−1,4−ナフト
キノン、L4−ノメチルーアン1・ラキノン、2,3一
ノメチルアン1・ラキノン、2−フエニルアン}・ラキ
ノン、2,ロージフエニルアントラキノン、レテンキノ
ン、78,9。10−テトラヒ1″口ナフタセン−5,
12−ノオンろよび1,2,3.4−テl・ラヒドロベ
ンズ(a)アントラセン−7,12−ノオンがあげられ
る。85℃の低い温度で熱的に活性であるものも若干あ
るが、有用なその他の光開始剤(工米国特許記2,7
6 0,8 6 3号に記載され、そしてビシナルヶト
アノレドニルアルコール例,t ハヘンゾイン、ヒハロ
イン、アシ口インエーテル例エばベンゾインメチルおよ
びエチルエーテル;α一炭化水素一置換芳香族アシ口イ
ン(α−メチルベンゾイン、α−アリルベンソイントよ
びα−フェニルベンゾイン)が包含される。米国特許第
2,8 5 0,4 4 5号、同第2,8 7 5,
0 4 7号、同第3, 0 9 7, 0 9 6号
、同第3,0 7 4,9 7 4号、同第3, 0
9 7, 0 9 7号および同第3,145,104
号に開示でれている光還元可能な染料勢よび還元剤なら
びにフエナノン、オキサジンおよびキノン群の染料、ミ
ヒラーケトン、ペンゾフエノン、水素供与体を伴う2,
4.5 − トリフエニルイミグゾリルニ量体(米国特
許第5,427、161号、同第3,479,185号
訟工び同第3.549.367号に記載されているロイ
コ染料卦よびその混合・吻が包含される)が開始剤とし
て使2つ 用し得る。米国特許第4,1 6 2,1 62号に記
載の増感剤も咬た光開始剤嘔よび允抑制剤と共に有用で
ある。光開始剤および光開始剤系は乾燥光重合可能な層
の総重量を基にして0.05〜10重量多で存在してい
る。
E,光硬化可能な単量体
本発明の光硬化可能な単量体成分は少くとも一つの重合
可能なエチレン系基を有する少くとも一つの付加重合可
能々エチレン系不飽和化合物からなっている。かかる化
合物は遊離ラジカル開始、連鎖生長付加重合により高重
合体を形成し得る。好’t L < +佳、不飽和化合
物(単量体)は少くとも2個の末端エチレン系不飽和基
例えば2〜4個の基會有している。単量体化合物は非気
体である。すなわち、これら化合物(・工100℃を超
える標準沸点トエび有槻重合体結合剤に対して可塑化作
用を有している。
可能なエチレン系基を有する少くとも一つの付加重合可
能々エチレン系不飽和化合物からなっている。かかる化
合物は遊離ラジカル開始、連鎖生長付加重合により高重
合体を形成し得る。好’t L < +佳、不飽和化合
物(単量体)は少くとも2個の末端エチレン系不飽和基
例えば2〜4個の基會有している。単量体化合物は非気
体である。すなわち、これら化合物(・工100℃を超
える標準沸点トエび有槻重合体結合剤に対して可塑化作
用を有している。
30
単独tfcは他の単量体と組合せて使用し得る適当な単
量体には、アクリル酸t−ブチルおよびメタクリル酸t
−ブチル、1,5−ペンタンジオールジアクリレートお
よびジメタクリレート、N,N−ソエテルアミノエチル
ア夛リレート訃よびメタクリレート、エチレングリコー
ルジアクリレートおよびジメタクリレート、1,4−ブ
タンジオールジアクリレート唱よびジメタクリレート、
ソエテレングリコールジアクリレート}よびジメタクリ
レ,一ト、ヘキサメチレングリコールジアクリレートふ
・よびジメククリレート、1,3−プロパンジオールジ
アクリレートお・工びジメタクリレート、デカメチレン
グリコールジアクリレート督よびジメタクリレート、1
,4−シクロヘキサンノオールノアクリレートおよびジ
メククリレート、2.2−ジメチロールプロパンノアク
リレート訃工びジメククリレート、グリセロールジアク
リレートろよびジメタクリレート、トリプロピレングリ
コールジアクリレートトよびジメタクリレート、グリセ
ロールトリアクリレートおよびトリメタクリレート、ト
ーリメチロールグロノぐントリアクリレートおよびトリ
メタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレー
ト訟よびトリメタクリレート、ポリオキシエチル化トリ
メチロールプロノfントリアクリレートおよびトリメク
クリレートおよび米国特許第3,380,831号に記
載の類似化合物、2,2−ジ(p−ヒドロキシフエニル
)一フロi4ンジアクリレート、ペンタエリスリトール
テトラアクリレート訃よびテトラメタクリレート、2,
2−ソ−(p−ヒドロキシ7エニル)−7’ロノぞンジ
メタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレー
ト、ポリオキシエチル−2.2一ノ(p−ヒドロキシフ
エニル)グロノぐンノメタクリレート、ビスフェノール
Aのジー(3−メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプ口
ピル)エーテル、ビスフェノールAのジー(2−メタク
リルオキシエチル)エーテル、ビスフェノールAのジー
(3−アクリルオキシー2−ヒドロキシプロビル)エー
テル、ビスフェノールAのジー(2−アクリルオキシエ
チル)エーテル、1,4一ブタンジオールのジー(3−
メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプ口ピル)エーテル
、トリエチレングリコールノメタクリレート、ポリオキ
シゾロビルトリメチロールプロパントリアクリレート、
ブチレングリコールジアクリレートふ・よびノメタクリ
レート、1 ,2.4−プタンl・リオールトリアクリ
レート釦工びトリメタクリレート、2,2,4. −
1〜リメチル−1,3−ペンタンジオール・ゾアクリレ
ートむ工びジノタクリレート、1〜フエニルエチレンー
i,2一ノ;l :pク+) v −33 ト、シアリルフマレート、スチレン、1,4−ベンゼン
ジオールジメタクリレート、1,4−ジインプロペニル
ベンゼンおよび1 ,3.5−トリイソプロペニルベン
ゼンが包含される。少くとも300の分子量を有するエ
チレン系不飽和化合物も咬た有用でちり、そして例えば
2〜15個の炭素原子會有するアルキレングリコールか
ら製造されるアルキレンもしくはポリアルキレングリコ
ールジアクリレー}tたは1〜10個のエーテル結合の
ポリアルキレンエーテルグリコール訟よび米国特許第2
,927,022号に記載のもの、例えば複数個の付加
重合可能なエチレン結合、特に末端結合として存在する
場合の該結合會有するものがあげられる。特に好オしい
単量体はポリオキシエチル化トリメチロールプ口/?ン
トリアクリレート、エチル化ペンタエリスリトールトリ
アクリレート、ジペンタエリスリトールモノ− 34
− ?ド口キシペンタアクリレート訃工び1,1o−デカン
ノオールノメチルアクリレートである。不飽和単量体成
分は乾燥光重合可能■層の全重量を基にして5〜45重
量係の量で存在する。
量体には、アクリル酸t−ブチルおよびメタクリル酸t
−ブチル、1,5−ペンタンジオールジアクリレートお
よびジメタクリレート、N,N−ソエテルアミノエチル
ア夛リレート訃よびメタクリレート、エチレングリコー
ルジアクリレートおよびジメタクリレート、1,4−ブ
タンジオールジアクリレート唱よびジメタクリレート、
ソエテレングリコールジアクリレート}よびジメタクリ
レ,一ト、ヘキサメチレングリコールジアクリレートふ
・よびジメククリレート、1,3−プロパンジオールジ
アクリレートお・工びジメタクリレート、デカメチレン
グリコールジアクリレート督よびジメタクリレート、1
,4−シクロヘキサンノオールノアクリレートおよびジ
メククリレート、2.2−ジメチロールプロパンノアク
リレート訃工びジメククリレート、グリセロールジアク
リレートろよびジメタクリレート、トリプロピレングリ
コールジアクリレートトよびジメタクリレート、グリセ
ロールトリアクリレートおよびトリメタクリレート、ト
ーリメチロールグロノぐントリアクリレートおよびトリ
メタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレー
ト訟よびトリメタクリレート、ポリオキシエチル化トリ
メチロールプロノfントリアクリレートおよびトリメク
クリレートおよび米国特許第3,380,831号に記
載の類似化合物、2,2−ジ(p−ヒドロキシフエニル
)一フロi4ンジアクリレート、ペンタエリスリトール
テトラアクリレート訃よびテトラメタクリレート、2,
2−ソ−(p−ヒドロキシ7エニル)−7’ロノぞンジ
メタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレー
ト、ポリオキシエチル−2.2一ノ(p−ヒドロキシフ
エニル)グロノぐンノメタクリレート、ビスフェノール
Aのジー(3−メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプ口
ピル)エーテル、ビスフェノールAのジー(2−メタク
リルオキシエチル)エーテル、ビスフェノールAのジー
(3−アクリルオキシー2−ヒドロキシプロビル)エー
テル、ビスフェノールAのジー(2−アクリルオキシエ
チル)エーテル、1,4一ブタンジオールのジー(3−
メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプ口ピル)エーテル
、トリエチレングリコールノメタクリレート、ポリオキ
シゾロビルトリメチロールプロパントリアクリレート、
ブチレングリコールジアクリレートふ・よびノメタクリ
レート、1 ,2.4−プタンl・リオールトリアクリ
レート釦工びトリメタクリレート、2,2,4. −
1〜リメチル−1,3−ペンタンジオール・ゾアクリレ
ートむ工びジノタクリレート、1〜フエニルエチレンー
i,2一ノ;l :pク+) v −33 ト、シアリルフマレート、スチレン、1,4−ベンゼン
ジオールジメタクリレート、1,4−ジインプロペニル
ベンゼンおよび1 ,3.5−トリイソプロペニルベン
ゼンが包含される。少くとも300の分子量を有するエ
チレン系不飽和化合物も咬た有用でちり、そして例えば
2〜15個の炭素原子會有するアルキレングリコールか
ら製造されるアルキレンもしくはポリアルキレングリコ
ールジアクリレー}tたは1〜10個のエーテル結合の
ポリアルキレンエーテルグリコール訟よび米国特許第2
,927,022号に記載のもの、例えば複数個の付加
重合可能なエチレン結合、特に末端結合として存在する
場合の該結合會有するものがあげられる。特に好オしい
単量体はポリオキシエチル化トリメチロールプ口/?ン
トリアクリレート、エチル化ペンタエリスリトールトリ
アクリレート、ジペンタエリスリトールモノ− 34
− ?ド口キシペンタアクリレート訃工び1,1o−デカン
ノオールノメチルアクリレートである。不飽和単量体成
分は乾燥光重合可能■層の全重量を基にして5〜45重
量係の量で存在する。
すぐれた燃え切り特性のために本発明に使用するために
特に好咬しい光硬化可能な単量体は次の化学構造に相当
するある種のモノー、ノー釦よびl・り一官能性メクク
リレートである。
特に好咬しい光硬化可能な単量体は次の化学構造に相当
するある種のモノー、ノー釦よびl・り一官能性メクク
リレートである。
上記のメククリル酸単量体の3種のしずれでも、β一炭
素が存在(水素原子2個)するかプた(′S.存在しな
いか(水素原子ろ個)によってα一炭素は2捷たは3個
の水素原子置換分を有していなければなら々い。更に、
β一炭素が存死しないときは、メタクリル酸メチルの場
合のように水素原子で置換されている。一方、β一炭素
が存在しているときは、R1、R2訃よびR3は独立し
てアルキル基、アリール基1たはアラルキル基から選択
されるか、3個のR基の一つが月であるときは他の2個
のR基にアルキル基、アリール基1たはアラルキル基か
ら選択されるのが好壕しい。前者の例は2,2−ジメチ
ロールプロパンノメタクリレート(f)MPDMA)
$−よびトリメチロールプロノぐントリメククリレ−1
〜 (TMPTMA)である。
素が存在(水素原子2個)するかプた(′S.存在しな
いか(水素原子ろ個)によってα一炭素は2捷たは3個
の水素原子置換分を有していなければなら々い。更に、
β一炭素が存死しないときは、メタクリル酸メチルの場
合のように水素原子で置換されている。一方、β一炭素
が存在しているときは、R1、R2訃よびR3は独立し
てアルキル基、アリール基1たはアラルキル基から選択
されるか、3個のR基の一つが月であるときは他の2個
のR基にアルキル基、アリール基1たはアラルキル基か
ら選択されるのが好壕しい。前者の例は2,2−ジメチ
ロールプロパンノメタクリレート(f)MPDMA)
$−よびトリメチロールプロノぐントリメククリレ−1
〜 (TMPTMA)である。
他の成分が微量で光重合可能な組成物に存在することが
でき、例えば顔料、染料、熱重合抑制剤、接着促進剤例
えばオルガノシランカソプリング剤、可塑剤、被覆助剤
例えばポリエチレンオキサイF等であり、但し、光重合
可能な組成物がその本質的な特性會留保している限りで
ある。オルガノシロキサンは無機粒子の重量ヲ基にして
30重量多もしくはそれ以下の量で特に有用である。処
理された粒子は有機物に対する必要性が低い。従って、
被膜中の有機物の濃度を減少することかでさ、その結果
焼成時の燃え切りが工り容易となる。オルガノシランは
捷だ分散特性を改善し、−1だ同等な気密性で無機37 結合剤/セラミソク固体の比をより低くすることができ
る。
でき、例えば顔料、染料、熱重合抑制剤、接着促進剤例
えばオルガノシランカソプリング剤、可塑剤、被覆助剤
例えばポリエチレンオキサイF等であり、但し、光重合
可能な組成物がその本質的な特性會留保している限りで
ある。オルガノシロキサンは無機粒子の重量ヲ基にして
30重量多もしくはそれ以下の量で特に有用である。処
理された粒子は有機物に対する必要性が低い。従って、
被膜中の有機物の濃度を減少することかでさ、その結果
焼成時の燃え切りが工り容易となる。オルガノシランは
捷だ分散特性を改善し、−1だ同等な気密性で無機37 結合剤/セラミソク固体の比をより低くすることができ
る。
F.有機媒質
有機媒質の主目的は微細な組成物固体の分散のためのビ
ヒクルとしてセラミック咬たはその他の基体に容易に適
用し得るような形態で役立つことである。従って、有機
媒体(・工1ず固体が適度の安定性を伴って分散可能で
あることである。第二に、有機媒体のレオロノー特性は
分散液に艮好々適用特性を付烏するようなものでなけれ
ばならない。
ヒクルとしてセラミック咬たはその他の基体に容易に適
用し得るような形態で役立つことである。従って、有機
媒体(・工1ず固体が適度の安定性を伴って分散可能で
あることである。第二に、有機媒体のレオロノー特性は
分散液に艮好々適用特性を付烏するようなものでなけれ
ばならない。
分散液を膜とする場合、セラミソク固体訟工び無機結合
剤が分散されている有機媒体は、」二記重合体性結合剤
、単量体ち・よび揮発性有機溶媒に溶解している開始剤
ならびに任意に他の溶解されている物質例えば可塑剤、
離型剤、分散剤、はく離剤、防汚剤p工び湿潤剤からな
る。
剤が分散されている有機媒体は、」二記重合体性結合剤
、単量体ち・よび揮発性有機溶媒に溶解している開始剤
ならびに任意に他の溶解されている物質例えば可塑剤、
離型剤、分散剤、はく離剤、防汚剤p工び湿潤剤からな
る。
=38
溶媒の混合物であってもよい有機媒体の溶媒成分は重合
体の完全々溶液を得て、かつ常圧で比較的低いレベルの
熱を適用することにより分散液から溶媒を揮発させ得る
のに十分に高い揮発性を有するように選択される。更に
、溶媒は有機媒体中に含捷れる任意の添加物の沸点訟よ
び分解温度以下で十分に沸騰しなければならない。従っ
て、i s o ’c以下の大気圧沸点を有する溶媒が
最もひんぱんに使用される。かかる溶媒ニハベンゼン、
アセトン、キシレン、メタノール、エタノール、メチル
エチルケトン、1,1.1ートリクロロエタン、テトラ
クロロエチレン、酢酸アミル、2,2.4 − トリエ
チルペンタジオール−1,3−モノインブチレート、ト
ルエン、メチレンクロライド、訃よびエチレングリコー
ルモノアルキル訃よびジアルキルエーテル例えばエチレ
ングリコールモノーn−プロビルエーテルが包含される
。フイルム流延のために、メチレンクロライドがその揮
発性の故に特に好1しい。
体の完全々溶液を得て、かつ常圧で比較的低いレベルの
熱を適用することにより分散液から溶媒を揮発させ得る
のに十分に高い揮発性を有するように選択される。更に
、溶媒は有機媒体中に含捷れる任意の添加物の沸点訟よ
び分解温度以下で十分に沸騰しなければならない。従っ
て、i s o ’c以下の大気圧沸点を有する溶媒が
最もひんぱんに使用される。かかる溶媒ニハベンゼン、
アセトン、キシレン、メタノール、エタノール、メチル
エチルケトン、1,1.1ートリクロロエタン、テトラ
クロロエチレン、酢酸アミル、2,2.4 − トリエ
チルペンタジオール−1,3−モノインブチレート、ト
ルエン、メチレンクロライド、訃よびエチレングリコー
ルモノアルキル訃よびジアルキルエーテル例えばエチレ
ングリコールモノーn−プロビルエーテルが包含される
。フイルム流延のために、メチレンクロライドがその揮
発性の故に特に好1しい。
往々にして、有機媒体は結合剤重合体のTgを低下させ
る働きをする可塑剤の一種壕たはそれ以上をも含有して
いる。かかる可塑剤はセラミック基体に対して良好な積
層乞確保し、かつ組成物の未露光領域の現像性金増進す
る助けとなる。しかしながら、このような材料の使用は
、流延された膜を焼成するときに除去しなければならな
い有機材料の量を減少させるために、最小限としなけれ
ばならない。無論、可塑剤の選択は変性されるべき重合
体によって主((決定される。種々の結合剤系で使用さ
れている可塑剤の中には、ジエチルフタレート、ジブチ
ルフクレート、プチルベンジルフタレート、ジベンジル
フタレート、アルキルホスフエート、ポリアルキレング
リコール、グリセロール、ポリ(エチレンオキサイド)
、ヒドロキシエチル化アルキルスエノール、トリクレジ
ルホスフエートトリエチレングリコールジアセテートか
よびポリエステル可塑剤がある。ジフ゛チルフタレー}
7>Eアクリル酸重合体系で往々にして使用される。
る働きをする可塑剤の一種壕たはそれ以上をも含有して
いる。かかる可塑剤はセラミック基体に対して良好な積
層乞確保し、かつ組成物の未露光領域の現像性金増進す
る助けとなる。しかしながら、このような材料の使用は
、流延された膜を焼成するときに除去しなければならな
い有機材料の量を減少させるために、最小限としなけれ
ばならない。無論、可塑剤の選択は変性されるべき重合
体によって主((決定される。種々の結合剤系で使用さ
れている可塑剤の中には、ジエチルフタレート、ジブチ
ルフクレート、プチルベンジルフタレート、ジベンジル
フタレート、アルキルホスフエート、ポリアルキレング
リコール、グリセロール、ポリ(エチレンオキサイド)
、ヒドロキシエチル化アルキルスエノール、トリクレジ
ルホスフエートトリエチレングリコールジアセテートか
よびポリエステル可塑剤がある。ジフ゛チルフタレー}
7>Eアクリル酸重合体系で往々にして使用される。
これは比較的低い濃度で有効に使用し得るからである。
本発明の感光性組戒物は感光層が支持体膜上に被覆され
ているレジストエレメントの感光層としてしばしば使用
される。
ているレジストエレメントの感光層としてしばしば使用
される。
慣用のホトレジストエレメントでゆ、ロールの形態で保
存する際に感光層と支持体の裏面との間のプロソキング
を防止するために、除去し得るカバーシ一トで感光層を
保護することが必須であるか、筐たは少くとも非常に望
1しいことである。1だ、基体に積層された層を除去し
一41 ー 得る支持体膜を用いて層とホトソールとの間のプロツキ
ングを防止するために像形成露光中保護するのが望!し
い。
存する際に感光層と支持体の裏面との間のプロソキング
を防止するために、除去し得るカバーシ一トで感光層を
保護することが必須であるか、筐たは少くとも非常に望
1しいことである。1だ、基体に積層された層を除去し
一41 ー 得る支持体膜を用いて層とホトソールとの間のプロツキ
ングを防止するために像形成露光中保護するのが望!し
い。
光重合可能な組成物は約0.001インチ(〜0.00
25CIIL)〜約0.01インチ(〜αD25cIn
,)t7vはそれ以上の乾燥被膜厚さで支持体膜に被覆
される。
25CIIL)〜約0.01インチ(〜αD25cIn
,)t7vはそれ以上の乾燥被膜厚さで支持体膜に被覆
される。
好寸しくは高度の温度に対する寸法安定性を有する適当
なは〈離可能な支持体は高重合体例えばポリアミド、ポ
リオレフィン、ポリエステル、ビニル重合体診.よびセ
ルロースエステルからなる種々の膜から選択し得るし、
筐た[].00D.5インチ(〜00013CTIL)
〜0.008インチ( 〜O..0 2 cx )1た
はそれ以上の厚さを有し得る。はく離し得る支持体を除
去する前に露光すべきときは、この支持体は言う咬でも
なく入射する活性線の実質的なフラクションを透過しな
ければならない・はく離し得る支持体が露光に先立って
除去され42 ?ときは、このような制約は適用されない。特に適桶な
支持体は約0. 0 0 1インチ(〜0.0025■
■■)の厚さを有する透明なポリエチレンテレフタレー
ト膜である。
なは〈離可能な支持体は高重合体例えばポリアミド、ポ
リオレフィン、ポリエステル、ビニル重合体診.よびセ
ルロースエステルからなる種々の膜から選択し得るし、
筐た[].00D.5インチ(〜00013CTIL)
〜0.008インチ( 〜O..0 2 cx )1た
はそれ以上の厚さを有し得る。はく離し得る支持体を除
去する前に露光すべきときは、この支持体は言う咬でも
なく入射する活性線の実質的なフラクションを透過しな
ければならない・はく離し得る支持体が露光に先立って
除去され42 ?ときは、このような制約は適用されない。特に適桶な
支持体は約0. 0 0 1インチ(〜0.0025■
■■)の厚さを有する透明なポリエチレンテレフタレー
ト膜である。
エレメンl・が除去し得る保護力バーシートv含有せず
、かつロール形態で保存されるときは、は〈離し得る支
持体の裏側は好捷しくに光重合可能な層とのプロソキン
グを防止するための薄い剥離層の材料例えばワソクス1
たはシリコン會適用していた。あるいは1た、被覆され
た光重合可能な層への接着は被覆されるべき支持体表面
會火炎処理1たは放電処理することにより選択的に増強
される。
、かつロール形態で保存されるときは、は〈離し得る支
持体の裏側は好捷しくに光重合可能な層とのプロソキン
グを防止するための薄い剥離層の材料例えばワソクス1
たはシリコン會適用していた。あるいは1た、被覆され
た光重合可能な層への接着は被覆されるべき支持体表面
會火炎処理1たは放電処理することにより選択的に増強
される。
適当な除去し得る保護力バーシー}?X用時上述の高重
合体の同じ群から選択され、同じ広範な厚さの範囲を有
し得る。0001インチ(〜0.0025cm ) W
ノポリエチレンのカバーンートが特に好1しい。上述
の支持体訟よびカバーシー}&j−使用前の保存中光重
合可能々レノスト層に対して良好な保護を与える。
合体の同じ群から選択され、同じ広範な厚さの範囲を有
し得る。0001インチ(〜0.0025cm ) W
ノポリエチレンのカバーンートが特に好1しい。上述
の支持体訟よびカバーシー}&j−使用前の保存中光重
合可能々レノスト層に対して良好な保護を与える。
無機固体(誘電体およびガラス)対有機物の重量比は2
0〜6。Dの範囲内にあるのが好1し〈、更に好咬し(
t′f.26〜45である。適当々分散公よびレオロノ
ー特性を得るには、60以下の比が必須である。しかし
、25以下では、燃焼されるべき有機物の量が過剰であ
り、そして最終の層の品質が損われる。無機固体対有機
物の比は無機固体の粒子サイズ、有機成分>よび無機固
体の表面前処理によって左右される。粒子をオルガノシ
ランカソプリング剤で処理するときは、無機固体対有機
物の比企増大させることができる。焼成の欠陥を最小限
とするのに有機物のより低いレベル會使用するのが好ゴ
しい。無機物対有機物の比が可能な限り高いことが殊に
重要である。本発明で使用するのに適したオルガノシラ
ンは一般式RSi(OR’)5 ( R’はメチルオた
はエチルであり、そしてRはアルキル、メタクリルオキ
シプロビル、ポリアルキレンオキサイド1たは膜の有機
マトリックスと相互作用し得るその他の有機官能基から
選択される〕に相当するものである。
0〜6。Dの範囲内にあるのが好1し〈、更に好咬し(
t′f.26〜45である。適当々分散公よびレオロノ
ー特性を得るには、60以下の比が必須である。しかし
、25以下では、燃焼されるべき有機物の量が過剰であ
り、そして最終の層の品質が損われる。無機固体対有機
物の比は無機固体の粒子サイズ、有機成分>よび無機固
体の表面前処理によって左右される。粒子をオルガノシ
ランカソプリング剤で処理するときは、無機固体対有機
物の比企増大させることができる。焼成の欠陥を最小限
とするのに有機物のより低いレベル會使用するのが好ゴ
しい。無機物対有機物の比が可能な限り高いことが殊に
重要である。本発明で使用するのに適したオルガノシラ
ンは一般式RSi(OR’)5 ( R’はメチルオた
はエチルであり、そしてRはアルキル、メタクリルオキ
シプロビル、ポリアルキレンオキサイド1たは膜の有機
マトリックスと相互作用し得るその他の有機官能基から
選択される〕に相当するものである。
他方、分散物を厚膜ペーストとして適用するときは、慣
用の厚膜有機媒体を適切なレオロジー調節ち・よび低揮
発性溶媒の使用と共に用いることができる。
用の厚膜有機媒体を適切なレオロジー調節ち・よび低揮
発性溶媒の使用と共に用いることができる。
本発明の組成物會厚膜組成物として処方する場合、通常
該組成物はスクリーン印刷によって基体に適用される。
該組成物はスクリーン印刷によって基体に適用される。
従って、これらの組成物はスクリーンk容易に通過し得
るような適切な粘度を有していなければならない。更に
、該組成物9エスクリーン後迅速に固化するために、チ
キ45 ソトo一プでなければならず、これによって良好々解像
が得られる。レオロノー特性は主要であるが、有機媒体
は好1しくほ固体および基体の適切な湿潤性、良好な乾
燥速度、粗い取り扱いに耐えるに十分な乾燥膜強度釦よ
び良好な焼成特性をもたらすように処方される。焼成さ
れた組成物の満足するに足る外観も咬た重要である。
るような適切な粘度を有していなければならない。更に
、該組成物9エスクリーン後迅速に固化するために、チ
キ45 ソトo一プでなければならず、これによって良好々解像
が得られる。レオロノー特性は主要であるが、有機媒体
は好1しくほ固体および基体の適切な湿潤性、良好な乾
燥速度、粗い取り扱いに耐えるに十分な乾燥膜強度釦よ
び良好な焼成特性をもたらすように処方される。焼成さ
れた組成物の満足するに足る外観も咬た重要である。
これらの基準の全てに鑑み、広範な種類の不活性液体を
有機媒体として使用し得る。最も厚い膜組成物のための
有機媒体は典型的には樹脂の溶媒溶液であり、そして往
々にして樹脂釦工びチキソトローフ゜剤双方を含有する
溶媒溶液である。溶媒は通常130〜350℃の範囲内
で沸騰する。
有機媒体として使用し得る。最も厚い膜組成物のための
有機媒体は典型的には樹脂の溶媒溶液であり、そして往
々にして樹脂釦工びチキソトローフ゜剤双方を含有する
溶媒溶液である。溶媒は通常130〜350℃の範囲内
で沸騰する。
この目的のための特に適当な樹脂{工低級アルコールの
ポリメタクリレートおよびエチレング46 リコールモノアセテートのモノブチルエーテルである。
ポリメタクリレートおよびエチレング46 リコールモノアセテートのモノブチルエーテルである。
厚膜適用のために最も広く用いられている溶*(エテル
ペン例えばα−1たほβ−テルピネオール1たぱ他の溶
媒例えば灯油、ジブチルフタレート、プチルカルビトー
ル、プチルカルビトールアセテート、ヘキサメチレング
リコールおよび高沸点アルコールおよびアルコールエス
テルとのそれらの混合物である。これらの溶媒および他
の溶媒との様々の組合せを処方して所望の粘度釦よび各
々の適用のための揮発性要件會得ることができる。
ペン例えばα−1たほβ−テルピネオール1たぱ他の溶
媒例えば灯油、ジブチルフタレート、プチルカルビトー
ル、プチルカルビトールアセテート、ヘキサメチレング
リコールおよび高沸点アルコールおよびアルコールエス
テルとのそれらの混合物である。これらの溶媒および他
の溶媒との様々の組合せを処方して所望の粘度釦よび各
々の適用のための揮発性要件會得ることができる。
通常使用されるチキントローグ剤のうちには水素添化ひ
捷し油釦工びその誘導体がある。無論、チキントローグ
剤を混入すること}工必ずしも必要ではない。その理由
は懸濁液に固有のせん断減粘剤と組合せた溶媒/樹脂特
性が単独でこの場合適しているからである。
捷し油釦工びその誘導体がある。無論、チキントローグ
剤を混入すること}工必ずしも必要ではない。その理由
は懸濁液に固有のせん断減粘剤と組合せた溶媒/樹脂特
性が単独でこの場合適しているからである。
分散液中の有機媒体対無機固体の比はかなり変えること
ができ、そして分散液會適用する方法および使用する有
機媒体の種類に左右される。
ができ、そして分散液會適用する方法および使用する有
機媒体の種類に左右される。
通常、良好々被覆を行うのに、分散液は重量基準で60
〜90%の固形分および40〜10%の有機媒体を補充
して含有している。かかる分散液は通常半流体のコンシ
ステンシーヲ有し、普通「ペースト」と称される。
〜90%の固形分および40〜10%の有機媒体を補充
して含有している。かかる分散液は通常半流体のコンシ
ステンシーヲ有し、普通「ペースト」と称される。
ペーストは3本ローノレミルで好都合に調製される。ペ
ーストの粘度は低、中かよび高ぜん断速度で室温でプル
ソクフィールド( Brookfield)粘度計で測
定して典型的には次の範囲内におる。
ーストの粘度は低、中かよび高ぜん断速度で室温でプル
ソクフィールド( Brookfield)粘度計で測
定して典型的には次の範囲内におる。
0.2 100〜500030
0〜2000 好適 600〜1500最も好適 4 40〜400ioo〜2
50 好適 140〜200 最も好適 384 7〜40 10〜25 好適 12〜18 最も好適 有機媒体(ビヒクル)の使用量およびタイプは主として
最終の所望の処方物粘度および印刷厚さ1(よって定め
られる。
0〜2000 好適 600〜1500最も好適 4 40〜400ioo〜2
50 好適 140〜200 最も好適 384 7〜40 10〜25 好適 12〜18 最も好適 有機媒体(ビヒクル)の使用量およびタイプは主として
最終の所望の処方物粘度および印刷厚さ1(よって定め
られる。
光画像の可視性業増大させるために、種々の染料釦よび
顔料を加えてもよい。しかし、使用されるいずれの着色
剤も好筐しくは使用される活性組に透明でなければなら
々いが、可視1たはU■スペクトル領域で不透明もしく
は他の照射線七強度に吸収してもよい。
顔料を加えてもよい。しかし、使用されるいずれの着色
剤も好筐しくは使用される活性組に透明でなければなら
々いが、可視1たはU■スペクトル領域で不透明もしく
は他の照射線七強度に吸収してもよい。
上述した多くの特性か工び組成ノ{ラメータに加えて、
成分のいずれも(無機訟よび有機共に)実質的に・〜ロ
ゲンを含有していないことも必須49 でちる。この理由は普通の焼成条件下でハロゲン化化合
物は隣接する伝導性層の腐食を生じ、1た焼成される炉
の表面を腐食させるからである。
成分のいずれも(無機訟よび有機共に)実質的に・〜ロ
ゲンを含有していないことも必須49 でちる。この理由は普通の焼成条件下でハロゲン化化合
物は隣接する伝導性層の腐食を生じ、1た焼成される炉
の表面を腐食させるからである。
実施例
成分材料
以下に述べる実施例に釦いて、指示された性質を有する
次の成分材料を用いた。
次の成分材料を用いた。
A.無機物
ガラスフリット:フェロ■(FeroCorp.製)ガ
ラス+3467、水中でボールミルし、分別しそして乾
燥して1.3〜2.2m2/S’の範囲の表面積とした
もの、組成(成分モル%);酸化鉛(5.(S)、二酸
化ケイ素( 6 8.’l )、酸化ホウ素(4、7)
、アルミナ(−6.5 ) 、酸化カルシウム(11.
1)、酸化ナ1・リウム(2.8)かよび酸化カリウム
(13) 50 − アルミナ:酸化アルミニウム (A2205)、 粒子 サイズ〉05μ、 90多く5μ、 表面積3〜 4.5 m27f? 顔料: アルミン酸コバルト (cOAt204) 酸化ケイ素: 粉砕石英 m2/2 コロイ ド状酸化亜鉛 五酸化アンチモン ガラスセラミソク 重合体性結合剤 メタクリル酸メチル98ダ、 酸2%の共重合体、 メククリル M−=25M, 酸蔦9、 Tg−106゜C 固有粘度8 0183士0011、 (*) Ii 5 0カノンーフェンスヶ( Cann
on−Fenske)粘度計金用いて2 D ’Cで測
定したメチレンクロライl’ 5 3 ml!中の重合
体0. 2 5 5’ 1.(含む溶液の固有粘度 C, 単量体 TEOTA i ooo ポリオキシエチル化1・リメチ ロールプロパン} ’J 7 クI) l/一1・、M
w−1162 ケムリンク■(cheml ink) :176(アク
リレート単量体 Sartomer C○.製) ノペンタエリスリ トールモノヒド口 Mw キシペンクアクリ レート〔サルトマー〕: ?チレン化ヘンタエリス リトールトリアクリレー ト〔サルトマ(Sar七■mer)) Mw−326 524 デカンジ万一ルジノタクリレート 〔サルトマー〕 :MVJ−310 一 5] 52 ペンタエリスリトールトリアク リレ−1〜 (サルトマー〕 Mw=298 ポリエチレングリコー#200 ノメククリレート〔サノレトマー〕: Mw−ろろ0 可塑剤 ジブチルフタレー ノオクチルンタレー プチルベンジルフクレー ルノカプリレートの混合物 リクレソルホスフエ−1・ F. エチルミヒラーケトン :4,4−ビス−N,N−ノエチ ルアミノベンゾフェノン ペンゾフエノン Ciba−Geigy社製) ィルガキュア■184: 1〜ヒ)’ロキシシク口ヘキシ ノレフエニルケトン 2 t〜ブチンアントラキノン ビスー(N一エチル−1.2,3.4 キノリル)ケトン(ETQK) その他 ハレーション防止 テ1・ラヒドロ 6一 リエチレングリコールソアセテート 開始剤 ?ヒラー(Michl er ■ s )ケ1・ン :
4、4′ ビス N.N−ノメチルアミノベンゾフエ ノン′ Cyanamici社製) フエノン M−像むよび露光ラチチュート゛改良 ノーt−プチルメタンニトロン二量体 酸化防止剤 Shell化学社製) =54 被覆助剤 誘電膜の製造 A. ミルベースの製造 セラミック成分、ガラス7リット、二酸化ケイ素、アル
ミナ、顔料および任意の他の無機材料のすべて金メクク
リル酸メテル/メタクリル゛酸(9 8,/2 )の共
重含体69およびメチレンクロライ}″8 0. D
?と共に混合した。混合物を直径かよ−び長さ共に0.
5インチのブルンダム( burunclum)(アノ
レミナ)シリンダー( 1.2 7crIL) k半分
充てんした半パイント(234ml)ミルジャー中テ4
時間ボールミノレした。分散液會325メッシュスクリ
ーンを通してP過した。分散#k被覆するさでかくはん
1たほノヤ一回転させた。
ラス+3467、水中でボールミルし、分別しそして乾
燥して1.3〜2.2m2/S’の範囲の表面積とした
もの、組成(成分モル%);酸化鉛(5.(S)、二酸
化ケイ素( 6 8.’l )、酸化ホウ素(4、7)
、アルミナ(−6.5 ) 、酸化カルシウム(11.
1)、酸化ナ1・リウム(2.8)かよび酸化カリウム
(13) 50 − アルミナ:酸化アルミニウム (A2205)、 粒子 サイズ〉05μ、 90多く5μ、 表面積3〜 4.5 m27f? 顔料: アルミン酸コバルト (cOAt204) 酸化ケイ素: 粉砕石英 m2/2 コロイ ド状酸化亜鉛 五酸化アンチモン ガラスセラミソク 重合体性結合剤 メタクリル酸メチル98ダ、 酸2%の共重合体、 メククリル M−=25M, 酸蔦9、 Tg−106゜C 固有粘度8 0183士0011、 (*) Ii 5 0カノンーフェンスヶ( Cann
on−Fenske)粘度計金用いて2 D ’Cで測
定したメチレンクロライl’ 5 3 ml!中の重合
体0. 2 5 5’ 1.(含む溶液の固有粘度 C, 単量体 TEOTA i ooo ポリオキシエチル化1・リメチ ロールプロパン} ’J 7 クI) l/一1・、M
w−1162 ケムリンク■(cheml ink) :176(アク
リレート単量体 Sartomer C○.製) ノペンタエリスリ トールモノヒド口 Mw キシペンクアクリ レート〔サルトマー〕: ?チレン化ヘンタエリス リトールトリアクリレー ト〔サルトマ(Sar七■mer)) Mw−326 524 デカンジ万一ルジノタクリレート 〔サルトマー〕 :MVJ−310 一 5] 52 ペンタエリスリトールトリアク リレ−1〜 (サルトマー〕 Mw=298 ポリエチレングリコー#200 ノメククリレート〔サノレトマー〕: Mw−ろろ0 可塑剤 ジブチルフタレー ノオクチルンタレー プチルベンジルフクレー ルノカプリレートの混合物 リクレソルホスフエ−1・ F. エチルミヒラーケトン :4,4−ビス−N,N−ノエチ ルアミノベンゾフェノン ペンゾフエノン Ciba−Geigy社製) ィルガキュア■184: 1〜ヒ)’ロキシシク口ヘキシ ノレフエニルケトン 2 t〜ブチンアントラキノン ビスー(N一エチル−1.2,3.4 キノリル)ケトン(ETQK) その他 ハレーション防止 テ1・ラヒドロ 6一 リエチレングリコールソアセテート 開始剤 ?ヒラー(Michl er ■ s )ケ1・ン :
4、4′ ビス N.N−ノメチルアミノベンゾフエ ノン′ Cyanamici社製) フエノン M−像むよび露光ラチチュート゛改良 ノーt−プチルメタンニトロン二量体 酸化防止剤 Shell化学社製) =54 被覆助剤 誘電膜の製造 A. ミルベースの製造 セラミック成分、ガラス7リット、二酸化ケイ素、アル
ミナ、顔料および任意の他の無機材料のすべて金メクク
リル酸メテル/メタクリル゛酸(9 8,/2 )の共
重含体69およびメチレンクロライ}″8 0. D
?と共に混合した。混合物を直径かよ−び長さ共に0.
5インチのブルンダム( burunclum)(アノ
レミナ)シリンダー( 1.2 7crIL) k半分
充てんした半パイント(234ml)ミルジャー中テ4
時間ボールミノレした。分散液會325メッシュスクリ
ーンを通してP過した。分散#k被覆するさでかくはん
1たほノヤ一回転させた。
B.被覆分散液の製造
添加されるべき他の成分の量全計算するために、固体%
會測定した。追加成分の全部が溶液となった後、過剰の
溶媒は排気領域で分散液を機械的にかくはんしそして、
ブルツクフィールド( Brookfield )粘度
計で測定して700〜900cpsの粘度が得られる玄
で溶媒全蒸発させることにより除去する。分散液を32
5メッシュスクリーンを通して炉過する。
會測定した。追加成分の全部が溶液となった後、過剰の
溶媒は排気領域で分散液を機械的にかくはんしそして、
ブルツクフィールド( Brookfield )粘度
計で測定して700〜900cpsの粘度が得られる玄
で溶媒全蒸発させることにより除去する。分散液を32
5メッシュスクリーンを通して炉過する。
C.被覆操作
分散液は、タルポーイズ( Talboys )コーク
ーで、6 ft (1 83cnL)/分で駆動きれて
いる基体上に位置しタ5.4ミルドクターナイフを用い
て92A”tfcは92Dミラー■(Mylar)(ポ
リエステルフイ/L/ ム、Du Pant社製)〔1
ミル(0.0025cm)) ポリエチレンテレフタ
レート膜に被覆する。膜をポリエチレンカパーシ一トと
共に巻きとられる前に、130〜175’F(54〜7
9℃)で12ft ( 3 6 6cm)空気衝突ヒー
ターに通す。被覆された膜の厚さは1.8ミル(0.0
046=)でちる。
ーで、6 ft (1 83cnL)/分で駆動きれて
いる基体上に位置しタ5.4ミルドクターナイフを用い
て92A”tfcは92Dミラー■(Mylar)(ポ
リエステルフイ/L/ ム、Du Pant社製)〔1
ミル(0.0025cm)) ポリエチレンテレフタ
レート膜に被覆する。膜をポリエチレンカパーシ一トと
共に巻きとられる前に、130〜175’F(54〜7
9℃)で12ft ( 3 6 6cm)空気衝突ヒー
ターに通す。被覆された膜の厚さは1.8ミル(0.0
046=)でちる。
D,プロセス条件
被覆組成物の調製方法わよび誘電部分もしくは部品の調
製に唱いて汚れ汚染を避けるように注意しなければなら
ない。かかる汚染により焼成された誘電体に欠陥が生じ
得るからである。
製に唱いて汚れ汚染を避けるように注意しなければなら
ない。かかる汚染により焼成された誘電体に欠陥が生じ
得るからである。
7’ O セス作業+sクラス100のクリーンルーム
で実施するのが最善でちる。膜を焼成した導体パターン
を含む脱脂したアルミナ部品に積層する。アルミナ部品
はクロロセン( 1,1.1 − } IJクロロエタ
ン)中で超音波で脱脂し、そして50〜100℃で真空
炉で焼成して脱脂用溶媒を除去する。膜は、100〜1
10℃の積層温度に加熱したときに50のデュClメー
タ( Duroroeter )速度を有するネオプレ
ンで被覆したロールを有する熱− 57 − ロールラミネータ(Westen Magnum Co
.製)で積層する。膜2 o. 5ft (15.2α
)/分の速度で部品に積層する。ラミネータに一回以上
通過させてより良い接着かよび銅金属化物の1わりの適
合性を確実にすることができる。
で実施するのが最善でちる。膜を焼成した導体パターン
を含む脱脂したアルミナ部品に積層する。アルミナ部品
はクロロセン( 1,1.1 − } IJクロロエタ
ン)中で超音波で脱脂し、そして50〜100℃で真空
炉で焼成して脱脂用溶媒を除去する。膜は、100〜1
10℃の積層温度に加熱したときに50のデュClメー
タ( Duroroeter )速度を有するネオプレ
ンで被覆したロールを有する熱− 57 − ロールラミネータ(Westen Magnum Co
.製)で積層する。膜2 o. 5ft (15.2α
)/分の速度で部品に積層する。ラミネータに一回以上
通過させてより良い接着かよび銅金属化物の1わりの適
合性を確実にすることができる。
部分をバーケイーアスコア( Berkey−Asko
r )( Berkey Phots 工nc .製)
真空プリンター′!!fcは平行HTG ( The
Hybrid Technology Group I
nc.製)UV露光源を用いて60秒窒素・ぐージ後H
TG源玄たは6q秒真空プリンター中の引落でフォトタ
ーゲットと接触させて露光する。最適の露光時間は、現
像後誘電体中に正しいサイズバイアスもし〈は光形成さ
れた孔を形成するための最良の露光についての情報を与
える露光シリーズから決定される。
r )( Berkey Phots 工nc .製)
真空プリンター′!!fcは平行HTG ( The
Hybrid Technology Group I
nc.製)UV露光源を用いて60秒窒素・ぐージ後H
TG源玄たは6q秒真空プリンター中の引落でフォトタ
ーゲットと接触させて露光する。最適の露光時間は、現
像後誘電体中に正しいサイズバイアスもし〈は光形成さ
れた孔を形成するための最良の露光についての情報を与
える露光シリーズから決定される。
露光部分は2 ’5 ’O O rpmで回転している
部分でクロロセン現像剤全6〜8 秒、5 0 psi
スフ゜レー一 58 ー 次いで該部分を乾燥するため5 0 psiで2〜10
秒空気流を用いてスピン現像器で現像する。現像剤(工
回転部分に垂直にスプレーする。平らなスプレージエソ
トパターンが0.125インチ(0ろ18cIrL)
JJ空気噴霧ノズル( Spraying Syste
m社製)でインダス1・リアル・カタログ( 工ndu
strialCatalog ) 2 7に記載の如く
セソトアソプ( setup)J23 i用いて得られ
る。溶媒流は50〜2 0 0 0mV分好咬し〈はろ
OOmυ脅であり得る。ノズル対部品の距離は05イン
チ(127cIrL)〜8インチ(20.35crn)
であってよく、典型的な距離は15インチ(ろ8 1
CTL)である。
部分でクロロセン現像剤全6〜8 秒、5 0 psi
スフ゜レー一 58 ー 次いで該部分を乾燥するため5 0 psiで2〜10
秒空気流を用いてスピン現像器で現像する。現像剤(工
回転部分に垂直にスプレーする。平らなスプレージエソ
トパターンが0.125インチ(0ろ18cIrL)
JJ空気噴霧ノズル( Spraying Syste
m社製)でインダス1・リアル・カタログ( 工ndu
strialCatalog ) 2 7に記載の如く
セソトアソプ( setup)J23 i用いて得られ
る。溶媒流は50〜2 0 0 0mV分好咬し〈はろ
OOmυ脅であり得る。ノズル対部品の距離は05イン
チ(127cIrL)〜8インチ(20.35crn)
であってよく、典型的な距離は15インチ(ろ8 1
CTL)である。
現像された部分全強制ドラフト炉で75℃で15分間乾
燥しそしてピーク温度900℃で2時間サイクルにわた
って炉で焼成( fire)する。
燥しそしてピーク温度900℃で2時間サイクルにわた
って炉で焼成( fire)する。
本発明の組成物金焼成するに当り、部分乞無機結合剤の
力゛ラス転移温度捷で実質的に非酸化性の雰囲気に曝し
そして焼成工程の焼結相の過程では本質的に完全な非酸
化性雰囲気に曝す。
力゛ラス転移温度捷で実質的に非酸化性の雰囲気に曝し
そして焼成工程の焼結相の過程では本質的に完全な非酸
化性雰囲気に曝す。
「実質的に非酸化性の雰囲気」なる用語は、銅金属のい
ずれの顕著々酸化金行うのには不十分な酸素乞含有して
いるが、有機材別の酸化會行うのには十分な酸素會含有
する雰囲気會意味する。実際のところ、IDO〜1oo
Oppmの02の窒素雰囲気が焼成工程の予備焼結相に
適していることがわかった。300〜8 0 0 pp
mの02が好プしい。酸素の量は誘電層の厚さが増すに
つれて増加する。25μmに焼成する誘電層の一つの層
については、300〜4 0 0 ppm○2で十分で
ある。50μmに焼成する誘電フイルムの二層について
は、600〜8 0 0 ppm 02が好笠しい。一
方、焼成工程のガラス焼結工程で用いられる本質的に完
全な非酸化性雰囲気とは02の残留量のみ例えば約1
0 ppmを含む窒素雰囲気會称する。本発明の組成物
を、焼成層での物理的欠陥を最小限とするために低い加
熱速度で焼成するのが好咬しい。
ずれの顕著々酸化金行うのには不十分な酸素乞含有して
いるが、有機材別の酸化會行うのには十分な酸素會含有
する雰囲気會意味する。実際のところ、IDO〜1oo
Oppmの02の窒素雰囲気が焼成工程の予備焼結相に
適していることがわかった。300〜8 0 0 pp
mの02が好プしい。酸素の量は誘電層の厚さが増すに
つれて増加する。25μmに焼成する誘電層の一つの層
については、300〜4 0 0 ppm○2で十分で
ある。50μmに焼成する誘電フイルムの二層について
は、600〜8 0 0 ppm 02が好笠しい。一
方、焼成工程のガラス焼結工程で用いられる本質的に完
全な非酸化性雰囲気とは02の残留量のみ例えば約1
0 ppmを含む窒素雰囲気會称する。本発明の組成物
を、焼成層での物理的欠陥を最小限とするために低い加
熱速度で焼成するのが好咬しい。
焼成部分は、それで作ったコンデンサーの頂部に水を適
用して湿潤誘電正接(f)F)ffi測定することによ
り気密性を試験する。ピコファラド( PF )でのキ
ャパシタンス會測り、相対誘電率會算出する。コンデン
サーは下の方にある銅金属被覆、40〜50μm厚の焼
成誘導体pよび上の方にある銅金属被覆からなっている
。
用して湿潤誘電正接(f)F)ffi測定することによ
り気密性を試験する。ピコファラド( PF )でのキ
ャパシタンス會測り、相対誘電率會算出する。コンデン
サーは下の方にある銅金属被覆、40〜50μm厚の焼
成誘導体pよび上の方にある銅金属被覆からなっている
。
50μm厚の焼成誘電体は一つの膜225μm厚の誘電
層に焼成し、そしてこの操作を反覆することによるか笠
*は誘電層の二層會共焼成することによって得ることが
できる。底部層よりも光吸収會少くするように最適化さ
れた頂部層會使用し2、それによって底部層中に適切な
光の透過を得ることができる。これにより垂直のり壁k
f−iするバイアス(via.s)の形成が可能と々
る。
層に焼成し、そしてこの操作を反覆することによるか笠
*は誘電層の二層會共焼成することによって得ることが
できる。底部層よりも光吸収會少くするように最適化さ
れた頂部層會使用し2、それによって底部層中に適切な
光の透過を得ることができる。これにより垂直のり壁k
f−iするバイアス(via.s)の形成が可能と々
る。
あるい+i−i iし誘電体の第一の層金第二の層が6
1 積層される前に露光することができるが、但し現像しな
い。次に、第二の層を積層し露光した後、双方の層を同
時に現像する。
1 積層される前に露光することができるが、但し現像しな
い。次に、第二の層を積層し露光した後、双方の層を同
時に現像する。
E.試験操作
1Crn2の面積金有する銅ディスクおよびアルミナ基
体上に支持された接触タブからなる上記誘電膜からコン
デンサーを作製する。銅ディスク上に誘電膜の層をのせ
、そして誘電層の上に下方のタブに関して90〜180
°回転させた接触タブを有する同一サイズの第二の銅デ
ィスク全のせる。
体上に支持された接触タブからなる上記誘電膜からコン
デンサーを作製する。銅ディスク上に誘電膜の層をのせ
、そして誘電層の上に下方のタブに関して90〜180
°回転させた接触タブを有する同一サイズの第二の銅デ
ィスク全のせる。
キャパシタンスおよび誘電正接はヒューレソトーパソカ
一F(Hewlett−Packard ) HP 4
274 A多周波LCRメータを用いて1 kHzで測
定し、方絶縁抵抗はスーパー(Super )メグネム
メーク・モy’ ル11{M 1 7 0 ( Bid
dle Instruments , AVO , L
td.製)金用いて測定する。絶縁抵抗測定(・1コン
r62 ンサー會1 0 0 VDCに元電した後に行う。各々
の数字{・工少〈とも10回の測定の平均値である。
一F(Hewlett−Packard ) HP 4
274 A多周波LCRメータを用いて1 kHzで測
定し、方絶縁抵抗はスーパー(Super )メグネム
メーク・モy’ ル11{M 1 7 0 ( Bid
dle Instruments , AVO , L
td.製)金用いて測定する。絶縁抵抗測定(・1コン
r62 ンサー會1 0 0 VDCに元電した後に行う。各々
の数字{・工少〈とも10回の測定の平均値である。
誘電層の厚さ{・エゴウルド・サーフアナライザー(
Gould Surfanalyzer ) 1 5
D/レコーダー250を用いて測定する。誘電率は次の
式を用いて算出する。
Gould Surfanalyzer ) 1 5
D/レコーダー250を用いて測定する。誘電率は次の
式を用いて算出する。
C
K =一 ・ t
A
式中、Cはコンアンサーのキャパシタンスであり、Aは
誘電層と接触している小電極の面積であり、そしてtは
誘電層の厚さである。
誘電層と接触している小電極の面積であり、そしてtは
誘電層の厚さである。
電気的測定を行う前で焼成後に少くとも15時間すべて
のコンデンサーを経時させた。誘電正接( DF )は
この経時期間内に0.5〜2%だけ減少するのが普通で
ある。しかしながら、キャパシタンスは一般にこの期間
中影響を受けない。
のコンデンサーを経時させた。誘電正接( DF )は
この経時期間内に0.5〜2%だけ減少するのが普通で
ある。しかしながら、キャパシタンスは一般にこの期間
中影響を受けない。
湿潤基準での誘電正接は、上方の銅ディスク上に水1滴
をのせ、それにより水滴がディスクt湿潤するが接触タ
ブを湿潤しないようにすることによって求められる。3
0秒間静置した後、DF ’k常法で測定する。誘電体
は湿潤DFが1φより小さいとき気密であるとみなされ
る。0.5%以下が好1しい。
をのせ、それにより水滴がディスクt湿潤するが接触タ
ブを湿潤しないようにすることによって求められる。3
0秒間静置した後、DF ’k常法で測定する。誘電体
は湿潤DFが1φより小さいとき気密であるとみなされ
る。0.5%以下が好1しい。
実施例 1〜a
上述した成分卦よび操作を使用して、以下の表IVC示
す組成を有する4種の異った感光性誘電膜會製造した。
す組成を有する4種の異った感光性誘電膜會製造した。
ノプチルフタレート
9.2s/5.75
ペンゾフエノン
ミヒラーケトン
1.2 1/0.7 5
0. 0 8/0. 0 5
ベンジルジメチルケクール
分散物 ?
固 体 多
199.06
6 2.9 9
ろ.6 5/5.7 5
365/5.7 5
9. 2 675. 7 5
9. 2 675. 7 5
0.47/0.75 1.21/0.750.03
/0.05 0.08/0.05口.06/0.1
0 0.16/0.107757 63.56 199.37 6281 6. 9 7/5. 7 5 6.9 775.7 5 0.91/0.7 5 0. 0 6/0. 0 5 012/口.1 0 150.12 627B 65 実施例4からの膜を、銅伝導性金属化の,頂上で別個に
焼成した誘電二層會構成することによってコンデンサー
に組み入れた。二層の誘電層完成時、上部の導体金属化
金プリントし、焼成した。組立て操作に用XAたゾロセ
ス条件は次のと訟りであった。
/0.05 0.08/0.05口.06/0.1
0 0.16/0.107757 63.56 199.37 6281 6. 9 7/5. 7 5 6.9 775.7 5 0.91/0.7 5 0. 0 6/0. 0 5 012/口.1 0 150.12 627B 65 実施例4からの膜を、銅伝導性金属化の,頂上で別個に
焼成した誘電二層會構成することによってコンデンサー
に組み入れた。二層の誘電層完成時、上部の導体金属化
金プリントし、焼成した。組立て操作に用XAたゾロセ
ス条件は次のと訟りであった。
積層 :100〜11D’cでロールを2回通す( 5
0.8 CIIL)、2kw水銀灯で1分次いで2秒
空気流で乾燥 ゛炉乾燥: 75℃で15分間 あった。
0.8 CIIL)、2kw水銀灯で1分次いで2秒
空気流で乾燥 ゛炉乾燥: 75℃で15分間 あった。
実施例1〜4からの焼成膜は見掛け上は欠陥を有してい
なかったが、実施例1からの膜は著しく多孔性であった
。インク溶液〔ランガー(Ranger)コ8ムスタン
プ非スミアインク〕の適用により、洗い去られない焼成
誘電体に可成りの吸収がみられた。これに比べて実施例
2の焼成誘電体は微量のインク吸収をとど、め、咬た実
施例3訟よび4の誘導体は全く吸収していなかった。
なかったが、実施例1からの膜は著しく多孔性であった
。インク溶液〔ランガー(Ranger)コ8ムスタン
プ非スミアインク〕の適用により、洗い去られない焼成
誘電体に可成りの吸収がみられた。これに比べて実施例
2の焼成誘電体は微量のインク吸収をとど、め、咬た実
施例3訟よび4の誘導体は全く吸収していなかった。
上記のコンデンサーはどんな見掛け上の欠陥もなしに焼
成されたとしても、実施例1のコンデンサーは非気密性
でちり、咬た実施例2のコンデンサーはその気密性の境
界にあった。しかし、実施例ろ訃よび4のコンデンサー
は極めて良好な気密特性を有していた。特に、実施例4
のコンデンサーは相対誘電率(K)が80でありO〜0
.5%の湿i DFを有していた。
成されたとしても、実施例1のコンデンサーは非気密性
でちり、咬た実施例2のコンデンサーはその気密性の境
界にあった。しかし、実施例ろ訃よび4のコンデンサー
は極めて良好な気密特性を有していた。特に、実施例4
のコンデンサーは相対誘電率(K)が80でありO〜0
.5%の湿i DFを有していた。
全ての実施例の膜を上述の条件下で解像経由フォトマス
ク( via resolution photoma
sk )を経て露光した。上述の如〈現像すると、これ
らの膜は良く解像された4ミルバイアス會有する画像會
形成した。
ク( via resolution photoma
sk )を経て露光した。上述の如〈現像すると、これ
らの膜は良く解像された4ミルバイアス會有する画像會
形成した。
実施例 5
実施例1〜4と同様の誘電膜を製造し、ここではミルベ
ースに小量の石英を加えて力゛ラスフリットの軟化点を
上昇させた。膜の相当する組成を以下の・表2に示す。
ースに小量の石英を加えて力゛ラスフリットの軟化点を
上昇させた。膜の相当する組成を以下の・表2に示す。
表 2
誘電膜の特性一組戒一石英添加
ミノレペース
実施例1〜4のガラスフリッ
実施例1〜4のアルミナ
アルミン酸コバルト
粉砕石英、表面積8mVS’
笑施例1〜4の共重合体
メチレンクロライド
ガラス/アルミナ(重量)
実施例5
(?)
ト7878
4 3, 7 7
0,12
2、45
6.00
8 D. 0 0
1.8
分散物
ガラスフリット
アルミナ
アルミン酸コバルト
石英
分散物中の共重合体
ジブチルフタレート
ペンゾフエノン
ミヒラーケトン
分散物 ?
固 体 多
− −/4 6.7 0
−−725.95
−−/ 0.07
−−/ 1.45
1 5.9 2/1 3.4 3
9. 2 7/5. 7 5
1.21/0.75
0. 0 8/0. 0 5
199.04
6291
プロセス条件は実施例1〜4と同一であった。
焼成部分は欠陥を有していなかった。
実施例5の膜は、多段階焼成時に被覆導体層で生じるふ
くれの傾向を妨げることがわかった。
くれの傾向を妨げることがわかった。
69 一
このことは石英処理したフリノトのより高い軟化点に帰
することができ、これによりガラスが導体層に移入する
傾向が減少される。
することができ、これによりガラスが導体層に移入する
傾向が減少される。
実施例 6〜B
異った単量体金用いた更に5種の感光性誘電膜を製造し
た。膜の関連組成を以下の表乙に示70 誘電膜の製造一組成一単量体変化 ミルペース 実施例1〜4のガラスフリット 実施例1〜4のアルミナ アルギン酸コバルト 実施例1〜4の共重合体 メチレンクビライド ガラス/アルミナ(重量) 236.00 231.43 2
31.43124.20 128、5.7
12a570.34
0.34 1 7. 3 0 1 7. 3 0
1 7. 3 0260、53
231.50 231.501. 9
1. 8 1.
8分散物 ガラスフリット アルミナ アルミン酸コバルト 実施例1〜4の共重合体 分散物に添加されIF/固体重量優 −−748.65 −−/47.64 −
−/47.64−−725.60 −−726.
46 −−/26.46−− −−
/ 0.07 −一/ 0、072.93/12
.49 4.22/13.43 4.96/1!
i、431.89/5.76 −
−−クリレート ジグチル7タレート ペンゾ7エノン ミヒラーケトン ETQK. シアソルブ( Cyasorb) UV 24分散物
゛t 固 体 φ 2.4 675.7 5 2.8 9/5.,7 5 1. 8 9/5. 7 6 0. 4 971. 5 2.46/5、75 2.89/5.750.3
2/0.75 0.38/0.750.02/0
.05 0.04/0.050. 0 2/0.
0 5 0. 0 3/0. 1 0. 0 3/0. 1 0.0 4/0.1 0 4’0.61 55.77 62.82 72.00 0.0 5/0.1 0 4 9. 9 4 7 2.0 0 一 71 一 上記膜のプロセス条件は実施例1〜4と同一であり、そ
して焼成した組成物はすべて著しい欠陥を有していなか
った。
た。膜の関連組成を以下の表乙に示70 誘電膜の製造一組成一単量体変化 ミルペース 実施例1〜4のガラスフリット 実施例1〜4のアルミナ アルギン酸コバルト 実施例1〜4の共重合体 メチレンクビライド ガラス/アルミナ(重量) 236.00 231.43 2
31.43124.20 128、5.7
12a570.34
0.34 1 7. 3 0 1 7. 3 0
1 7. 3 0260、53
231.50 231.501. 9
1. 8 1.
8分散物 ガラスフリット アルミナ アルミン酸コバルト 実施例1〜4の共重合体 分散物に添加されIF/固体重量優 −−748.65 −−/47.64 −
−/47.64−−725.60 −−726.
46 −−/26.46−− −−
/ 0.07 −一/ 0、072.93/12
.49 4.22/13.43 4.96/1!
i、431.89/5.76 −
−−クリレート ジグチル7タレート ペンゾ7エノン ミヒラーケトン ETQK. シアソルブ( Cyasorb) UV 24分散物
゛t 固 体 φ 2.4 675.7 5 2.8 9/5.,7 5 1. 8 9/5. 7 6 0. 4 971. 5 2.46/5、75 2.89/5.750.3
2/0.75 0.38/0.750.02/0
.05 0.04/0.050. 0 2/0.
0 5 0. 0 3/0. 1 0. 0 3/0. 1 0.0 4/0.1 0 4’0.61 55.77 62.82 72.00 0.0 5/0.1 0 4 9. 9 4 7 2.0 0 一 71 一 上記膜のプロセス条件は実施例1〜4と同一であり、そ
して焼成した組成物はすべて著しい欠陥を有していなか
った。
実施例 9
この実施例では、2種の重合体性結合剤を用いた誘電膜
會製造した。膜の関連した組成を以下の表4に示す。
會製造した。膜の関連した組成を以下の表4に示す。
表 4
誘電膜の特性一組成−二重結合剤
ミルベース
実施例1〜4のガラスフリソ1・
芙施例1〜4のアルミナ
二酸化ケイ素(実施例5の石英)
アルミン酸コバルト
実施例1〜4の共重合体
メチレンク口ライト′
力゛ラス/アルミナ(重量)
実施例?
(2)
7878
4377
245
0.12
600
80.00
18
分散物
ガラスフリソl・
二酸化ケイ素
アルミナ
アルミン酸コバル1・
実施例1〜4の共重合体
ノブチルフタレート
ペンゾフエノン
ミヒラーケトン
メチルフェノール
分散物 2
固体φ
−/禎6.70
−/ 1.45
−/25.95
−/0.07
1 2.4 7/1 1.0 5
9.5775.75
1.25/0.75
0.0 8/0.0 5
201.11
6431
膜を実施例1〜4に記載の如く処理し、そして10個の
コンデンサーについて湿潤DF0.12±004會有し
、かつ著しい欠陥乞有しiい焼成誘電体が得られた。
コンデンサーについて湿潤DF0.12±004會有し
、かつ著しい欠陥乞有しiい焼成誘電体が得られた。
実施例 10鮫よび11
更に2種の膜組成物そ製造し、この組成物では頂部誘電
屑組成物會調節してより、低い光吸収を提供し、そして
下の方の誘電層への更に多くの光透過會可能とする。有
機物含量も減少せしめられて良好な焼成能力2生じfC
0膜の関連した組成を以下の表5に示す。実施例10釦
よび11のための分散物は下記のミルベースから得られ
た・ 表 5 誘電膜の製造一組成一光吸収訟よび燃焼性成 分 実施例1〜4のガラスフリソト 実施例1〜4のアルミナ 実施例1〜4の共重合体 メチレンクロライド ガラス/アルミナ(重量) (2) 236.00 124.20 1730 2305ろ 19 ガラスフリット アルミナ 芙施例1〜4の共重合体 ノブチルフタレー1・ − −75 2.4 1 − −/2 7. 5 9 1 1.1 2/g.4 2 1 0.9 2/5./18 /48.55 /25.55 1 9. 5 0/1 2.6 8 1 2.2 7 / 5.7 4 ペンノルノノチルケクール 1. 9 971. 0 0 74 75 ペンゾフエノン 3.21/1.5 ケトン ジーt−プチルニトロソメタ 0.20/0.10
0.21/0.10ンニ量体 分散物 r 265.62 2’65
.85固 体 % 62.9
1 62.44実施例10の膜を実施例11の
底部層膜に積層した。底部層の如く、上部層を2回ラミ
ネータを通して積層した。両方の層を画像形成させ、現
像しそして一緒に焼成させる以外は、膜を実施例1〜4
の如く処理すると38μm厚の誘電体が得られた。相対
誘電率は8,0、%DF = 01であった。上部層膜
は1, 3 ミ/レであり、そして底部層膜は1,5ミ
ル厚であった。著しい欠陥はなかった。
屑組成物會調節してより、低い光吸収を提供し、そして
下の方の誘電層への更に多くの光透過會可能とする。有
機物含量も減少せしめられて良好な焼成能力2生じfC
0膜の関連した組成を以下の表5に示す。実施例10釦
よび11のための分散物は下記のミルベースから得られ
た・ 表 5 誘電膜の製造一組成一光吸収訟よび燃焼性成 分 実施例1〜4のガラスフリソト 実施例1〜4のアルミナ 実施例1〜4の共重合体 メチレンクロライド ガラス/アルミナ(重量) (2) 236.00 124.20 1730 2305ろ 19 ガラスフリット アルミナ 芙施例1〜4の共重合体 ノブチルフタレー1・ − −75 2.4 1 − −/2 7. 5 9 1 1.1 2/g.4 2 1 0.9 2/5./18 /48.55 /25.55 1 9. 5 0/1 2.6 8 1 2.2 7 / 5.7 4 ペンノルノノチルケクール 1. 9 971. 0 0 74 75 ペンゾフエノン 3.21/1.5 ケトン ジーt−プチルニトロソメタ 0.20/0.10
0.21/0.10ンニ量体 分散物 r 265.62 2’65
.85固 体 % 62.9
1 62.44実施例10の膜を実施例11の
底部層膜に積層した。底部層の如く、上部層を2回ラミ
ネータを通して積層した。両方の層を画像形成させ、現
像しそして一緒に焼成させる以外は、膜を実施例1〜4
の如く処理すると38μm厚の誘電体が得られた。相対
誘電率は8,0、%DF = 01であった。上部層膜
は1, 3 ミ/レであり、そして底部層膜は1,5ミ
ル厚であった。著しい欠陥はなかった。
実施例 12
追加の膜組成物km造し、ここではガラスフリット訃よ
びアルミナをシランカツプリング剤で表面の前処理を行
い、そして酸性官能性を有しない重合体性結合剤を用い
た。ガラスフリソトかよびアルミナ全別個に10分間に
わたって加圧供給した痕跡量の氷酢酸を含む95%エタ
ノール中の4%溶液としてシランカツプリング剤と共に
2 kg量でパターソンーケレイ( Patter s
on−Kelley )双胴Vブレンダーで処理した。
びアルミナをシランカツプリング剤で表面の前処理を行
い、そして酸性官能性を有しない重合体性結合剤を用い
た。ガラスフリソトかよびアルミナ全別個に10分間に
わたって加圧供給した痕跡量の氷酢酸を含む95%エタ
ノール中の4%溶液としてシランカツプリング剤と共に
2 kg量でパターソンーケレイ( Patter s
on−Kelley )双胴Vブレンダーで処理した。
試料を全混合中更に10分間、稼動中の増圧器バーで混
合した。試料を105℃で1時間乾燥した。
合した。試料を105℃で1時間乾燥した。
有機物レベルが低下してより良い焼成能力が得られた。
分散物組成を以下の表6に示す。
表 6
誘電膜の製造
アノレミン酸コバルト
0.62
ベン・ゾルイソオクチ/l/7タレート 2、
94/5.27ミヒラーケトン
0.04/D.[l4ベンゾフエノン
0. 5 8/0.6 4シ−t’−ブチルニト
ロソメタンニ量体 0.0 8 /0. 0 9イ
オノール■(Ionol)(前掲と同じ) 0.
15/017,ff IJエチレンオキサイド
0.1 4711.1 5分散物 7116。ろ9 固 体 多
6305Tg=96℃ メチレンクロライド ガラス/アルζナ(重量) ガラスフリソト アノレミナ アルミン酸コバルト ミルベースの共重合体 ジブチルフタレート 78 214.5 1、8 −−/50.07 一−/2 7. 8 1 −−/ o.o6 6.06/10、49 2.9 5/3. 2 8 膜の2片を1ft/分(30.5侃/分)で一緒に予備
積層した以外は実施例1〜4に記載の如く膜を処理した
。カバーシートの一つ會除去し、構成物會供試基体に0
. 5 ft/分(15、2の/分)で積層した。過剰
の膜を切りとり、そして部分を2回貼り合せ機中に通し
、第1回の通しの後1800配向t変えて,・高められ
た導体部の1わりの良好な接着および適合性を・確実に
した。部分を20秒間16mW/cWL2でH’l’G
源で露光し、そして14秒− 79 − ?クロルエクン中でスピン現像した。現像された部分を
75℃で15分間次いで250℃で1時間焼成した。酸
素濃度が最高5 0 0 ppmに達し、ピーク温度9
00′C’t有する8帯域ベルl・炉中1. 7 in
/分(4.ろ2■■■/分)で、部分を2時間ザイクル
乞用いて焼成した。上述の如くして製造されたコンデン
サーは厚さ50μmであり、誘電率6.7および湿潤D
F0.5k有し、著しい欠陥はみられなかった。
94/5.27ミヒラーケトン
0.04/D.[l4ベンゾフエノン
0. 5 8/0.6 4シ−t’−ブチルニト
ロソメタンニ量体 0.0 8 /0. 0 9イ
オノール■(Ionol)(前掲と同じ) 0.
15/017,ff IJエチレンオキサイド
0.1 4711.1 5分散物 7116。ろ9 固 体 多
6305Tg=96℃ メチレンクロライド ガラス/アルζナ(重量) ガラスフリソト アノレミナ アルミン酸コバルト ミルベースの共重合体 ジブチルフタレート 78 214.5 1、8 −−/50.07 一−/2 7. 8 1 −−/ o.o6 6.06/10、49 2.9 5/3. 2 8 膜の2片を1ft/分(30.5侃/分)で一緒に予備
積層した以外は実施例1〜4に記載の如く膜を処理した
。カバーシートの一つ會除去し、構成物會供試基体に0
. 5 ft/分(15、2の/分)で積層した。過剰
の膜を切りとり、そして部分を2回貼り合せ機中に通し
、第1回の通しの後1800配向t変えて,・高められ
た導体部の1わりの良好な接着および適合性を・確実に
した。部分を20秒間16mW/cWL2でH’l’G
源で露光し、そして14秒− 79 − ?クロルエクン中でスピン現像した。現像された部分を
75℃で15分間次いで250℃で1時間焼成した。酸
素濃度が最高5 0 0 ppmに達し、ピーク温度9
00′C’t有する8帯域ベルl・炉中1. 7 in
/分(4.ろ2■■■/分)で、部分を2時間ザイクル
乞用いて焼成した。上述の如くして製造されたコンデン
サーは厚さ50μmであり、誘電率6.7および湿潤D
F0.5k有し、著しい欠陥はみられなかった。
果施例 13
塩基性成分會有する重合体性結合剤を用いて追加の膜組
成物を表7に示す如く製造した。
成物を表7に示す如く製造した。
表 7
塩基性重合体性結合剤全含む分散物
ミルベース (2)アルミン酸コバ
ルト メチレンクロライド ガラス/アルミナ(重量) 010 800 1.50 カ゛ラスフリソト アルミナ アルミン酸コバルト ミルベースのクーポリマー 笑施例12の共重合体 −−/46.73 一/ろ 1 1 5 −/0.06 −/3.74 5ろ7/7.49 ポリオキゾエチル化トリメチロール 3.4 9
/4.8 7プロパントリアクリレート ノブチルフタレ−1〜 3.4 9
/4.8 7ミヒラーケトン
0.0370.04ペンゾフエノン
0.4 670.6 4ノーt−プチルニトロンメ
タンニ量体 0.06/0.09イオノール■(前
掲に同じ) [1.1 2/0.’l
7ポリエチレンオキサイF D.1 1
70.1 5分散物 F 1
00.(S9固 体 φ
5812膜會実施例12に記載の如〈処
理すると欠陥のない誘電体が得られた。
ルト メチレンクロライド ガラス/アルミナ(重量) 010 800 1.50 カ゛ラスフリソト アルミナ アルミン酸コバルト ミルベースのクーポリマー 笑施例12の共重合体 −−/46.73 一/ろ 1 1 5 −/0.06 −/3.74 5ろ7/7.49 ポリオキゾエチル化トリメチロール 3.4 9
/4.8 7プロパントリアクリレート ノブチルフタレ−1〜 3.4 9
/4.8 7ミヒラーケトン
0.0370.04ペンゾフエノン
0.4 670.6 4ノーt−プチルニトロンメ
タンニ量体 0.06/0.09イオノール■(前
掲に同じ) [1.1 2/0.’l
7ポリエチレンオキサイF D.1 1
70.1 5分散物 F 1
00.(S9固 体 φ
5812膜會実施例12に記載の如〈処
理すると欠陥のない誘電体が得られた。
笑施例 14
追加の膜組成物を製造し、ここではガラスフノノトおよ
びアルミナを実施例12と同じようにしてポリプロピレ
ンオキザイド含有,j′ルガノゾロキサンエスデルで表
面の前処理f l7た。こ82 れが本発明金実施する上での最良の態様と考えられる。
びアルミナを実施例12と同じようにしてポリプロピレ
ンオキザイド含有,j′ルガノゾロキサンエスデルで表
面の前処理f l7た。こ82 れが本発明金実施する上での最良の態様と考えられる。
分散物組成全以下の表8に示す。
表 8
誘電膜の製造
ミノレベース
(?)
〜4のガラスフリット
05重量φY9883を伴う実施例1〜4のアルミナ
1418.0
アルミン酸コバルト
308
実施例12の共重合体
メチレンクロライド
1566
1827
−83
ガラスフリット
アノレミナ
アルミン酸コバルト
ミルベースの共重合体
ポリオキシエチル化トリノチロール
プロノセントリアクリレート
ジブチルフタレート
ペン・ゾルイソオクチルフタレート
ミヒラーケトン
ペンゾフエノン
ジーt−プチルニトロンメタン二量体
イオノール■(前掲と同じ)
ポリエチレンオキサイド
分散物 ?
固 体 φ
−−744.02
−/33.8(S
−−/ 0.07
2 5 1. 6/1 0.4 B
1 4 6.7/3.9 3
1 2 2.4/3、28
122、1/3.27
1.5/0.04
23.9/0.64
3.4/0.09
6.3/0.1 7
5.6/0.15
4676.5
65.2
分散物’i 0. 5インチ(1.27cm)プルンダ
ム( burundum )シリンダー1 9. 5
1bs (8.8kg) ’e含む2. 3 gal
( 8.7A )ミルジャー中で、4時間32r .p
.m.でジャーロールした。膜成分の残部を、分散物の
固体%を求めた後加えた。分散物e 一夜機械的に攪拌
し、次に1時間温和な攪拌で磁気的に攪拌して分散物か
ら空気を除去した。分散物%固体は70.4優であり、
粘度はプルツクフィールド粘度計(應6スピンドル、5
.O rpm )で測定して680センチポアーズであ
った。分i1![’Th20μポリプロピレンフィルタ
ーで済過し、そして1ミル(0、0025cIrL)シ
リコン処理ポリエチレンテレフタレート上に厚さ1.7
5ミル( 0. 0 4 4 +Am )に押出ダイで
被覆した。次に、この被M6o.sミル(0.0012
5α)ポリエチレンテレフタレート上に上述の如くして
被覆された同一分散液の第二被膜に積層した。積層圧は
11〜1 2 psi ( 0. 7 7 〜0.8
4 kg/cm2)でアッタ。積層前の被膜を3個の3
ft (2.44m)長さの乾燥機帯域で乾燥した。
ム( burundum )シリンダー1 9. 5
1bs (8.8kg) ’e含む2. 3 gal
( 8.7A )ミルジャー中で、4時間32r .p
.m.でジャーロールした。膜成分の残部を、分散物の
固体%を求めた後加えた。分散物e 一夜機械的に攪拌
し、次に1時間温和な攪拌で磁気的に攪拌して分散物か
ら空気を除去した。分散物%固体は70.4優であり、
粘度はプルツクフィールド粘度計(應6スピンドル、5
.O rpm )で測定して680センチポアーズであ
った。分i1![’Th20μポリプロピレンフィルタ
ーで済過し、そして1ミル(0、0025cIrL)シ
リコン処理ポリエチレンテレフタレート上に厚さ1.7
5ミル( 0. 0 4 4 +Am )に押出ダイで
被覆した。次に、この被M6o.sミル(0.0012
5α)ポリエチレンテレフタレート上に上述の如くして
被覆された同一分散液の第二被膜に積層した。積層圧は
11〜1 2 psi ( 0. 7 7 〜0.8
4 kg/cm2)でアッタ。積層前の被膜を3個の3
ft (2.44m)長さの乾燥機帯域で乾燥した。
第一帯域は120”F(48.9℃)、第二帯域は14
0下(60℃)卦よび第三帯域は200゜F(93.3
℃)であった。
0下(60℃)卦よび第三帯域は200゜F(93.3
℃)であった。
誘電膜を直接供試基体に積層した以外は実施例12と同
様にして膜を処理した。積層物會室温に冷却した後、カ
バーシートヲ引きはがして、部分の端から過剰の膜を除
いた。この部分會105℃の対流炉で10分間焼成し、
そしてN2・ぐージ後光重合体表面から多少ずらしたフ
ォトマスクを経て活性線に露光した。露光は16mW/
cIn2でHTG源で20秒間実施し、そして次に1.
1.1 − }リクロロエタン中で12秒間スピン現像
した。現像した部分を75℃で15分間焼成し、4そし
て実施例12の如く焼成すると良好に解像された12ミ
ル(3(14.8μ)のバイアス− 86 − を有する50μの誘電層が得られた。得られた誘電被膜
は著しい欠陥を有していなかった。
様にして膜を処理した。積層物會室温に冷却した後、カ
バーシートヲ引きはがして、部分の端から過剰の膜を除
いた。この部分會105℃の対流炉で10分間焼成し、
そしてN2・ぐージ後光重合体表面から多少ずらしたフ
ォトマスクを経て活性線に露光した。露光は16mW/
cIn2でHTG源で20秒間実施し、そして次に1.
1.1 − }リクロロエタン中で12秒間スピン現像
した。現像した部分を75℃で15分間焼成し、4そし
て実施例12の如く焼成すると良好に解像された12ミ
ル(3(14.8μ)のバイアス− 86 − を有する50μの誘電層が得られた。得られた誘電被膜
は著しい欠陥を有していなかった。
87
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)(a)表面積対重量比10m^2/g以下を有し、
かつ粒子の少くとも75重量%が1〜10μmのサイズ
を有するセラミック固体の微細粒子、およ び (b)ガラス転移温度550〜825℃、表面積対重量
比10m^2/g以下を有し、粒子の少くとも95重量
%が1〜10μmのサイズを有している無機結合剤の微
細粒子 との混合物であって、そして(b)対(a)の重量比が
0.6〜2であり、かつ該粒子が有機媒体に分散され、
さらに該媒体が、(e)光硬化可能な単量体、および(
f)揮発性非水性溶媒に溶解されている、 (c)(1)C_1_〜_1_0アルキルアクリレート
、C_1_〜_1_0アルキルメタクリレート、α−メ
チルスチレンおよび0〜2重量%エチレン系不飽和カル
ボン酸、アミンまたはシラン含有化合物のホモポリマー
およびコポリマー、(2)C_1_〜_1_0モノオレ
フィンのホモポリマーおよびコポリマーおよび(3)C
_1_〜_4アルキレンオキサイドおよびそれらの混合
物のホモポリマーおよびコポリマーからなる群から選択
される有機重合体性結合剤(全無機固形分の5〜25重
量%を構成)、および (d)光開始系 を含有する実質的に非酸化性雰囲気中で焼成可能な感光
性セラミック被覆組成物の層から非水性有機溶媒を揮発
によって除去した感光性セラミック膜。 2)(1)(a)表面積対重量比10m^2/g以下を
有し、かつ粒子の少くとも75重量%が1〜10μmの
サイズを有するセラミック固体の微細粒子、および (b)ガラス転移温度550〜825℃、表面積対重量
比10m^2/g以下を有し、粒子の少くとも95重量
%が1〜10μmのサイズを有している無機結合剤の微
細粒子 との混合物であって、そして(b)対(a)の重量比が
0.6〜2であり、かつ該粒子が有機媒体に分散され、
さらに該媒体が、(e)光硬化可能な単量体、および(
f)有機溶媒に溶解されている、 (c)メタクリル酸メチル95.5重量%およびアクリ
ル酸エチル4.5重量%の共重合体である有機重合体性
結合剤(全無機固形分 の5〜25重量%を構成)、および (d)光開始系 を含有する実質的に非酸化性雰囲気中で焼 成可能な感光性セラミック被覆組成物の膜 を、セラミック基体に積層し、 (2)活性線に像露光させて膜の露光領域を硬化させ、 (3)溶剤により現像して膜の未露光領域を除去し、そ
して (4)実質的に非酸化性雰囲気で焼成させて有機媒体を
揮発させかつ無機結合剤およびセ ラミック固体を焼結させてなる、 パターンを形成したセラミック層。 3)基体、該基体上の第1導電層および(a)該第1導
電層上にある下記感光性セラミック被覆組成物の層およ
び(b)該層の上にある導電層の交互の層の少くとも一
組からなり、そして上記各層を集積した層を焼成させて
層の有機成分を揮発させかつ無機結合剤を焼結させてな
り、さらに上記感光性セラミック被覆組成物が (a)表面積対重量比10m^2/g以下を有し、かつ
粒子の少くとも75重量%が1〜10μmのサイズを有
するセラミック固体の微細粒子、およ び (b)ガラス転移温度550〜825℃、表面積対重量
比10m^2/g以下を有し、粒子の少くとも95重量
%が1〜10μmのサイズを有している無機結合剤の微
細粒子 との混合物であって、そして(b)対(a)の重量比が
0.6〜2であり、かつ該粒子が有機媒体に分散され、
さらに該媒体が、(e)光硬化可能な単量体、および(
f)有機溶媒に溶解されている、 (c)(1)C_1_〜_1_0アルキルアクリレート
、C_1〜_1_0アルキルメタクリレート、α−メチ
ルスチレンおよび0〜2重量%エチレン系不飽和カルボ
ン酸、アミンまたはシラン含有化合物のホモポリマーお
よびコポリマー、(2)C_1_〜_1_0モノオレフ
ィンのホモポリマーおよびコポリマーおよび(3)C_
1_〜_4アルキレンオキサイドおよびそれらの混合物
のホモポリマーおよびコポリマーからなる群から選択さ
れる有機重合体性結合剤(全無機固形分の5〜25重量
%を構成)、および (d)光開始系 を含有する実質的に非酸化性雰囲気中で焼成可能なもの
である、多層コンデンサー。 4)各層を下にある層に適用した後で上にある層を適用
する前に、個別に焼成させた前記特許請求の範囲第3項
記載のコンデンサー。 5)層を共焼成させた前記特許請求の範囲第3項記載の
コンデンサー。
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