专利名称：金属化陶瓷基板的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种金属化陶瓷基板的制造方法。详细地说，涉及一种能够形成金属化图案的间隔较窄的精细图案的金属化陶瓷基板的制造方法。
背景技术：
作为金属化陶瓷基板的制造方法，公知有同时焙烧法(同时烧成法)和后焙烧法(7卜7 r 4 7法X顺序烧成法)。同时烧成法指的是通过在被称为坯片(V》卜)的未烧成的陶瓷基板前体上形成金属膏层来制作金属化陶瓷基板前体，并将该金属化陶瓷基板前体予以烧成的方法。在该方法中，坯片以及金属膏层的烧成是同时进行的。后焙烧法指的是通过在烧成坯片所获得的陶瓷基板上形成金属膏层来制作金属化陶瓷基板前体，并将该金属化陶瓷基板前体予以烧成的方法。在此方法中，坯片以及金属膏层的烧成是依次进行的。任一种方法都能够在陶瓷基板上形成金属化图案，而由此所获得的基板主要是作为用于搭载电子零件的基板来使用的。在用于搭载电子零件的基板中，随着所搭载的零件变小，要求金属化图案进一步高精度化、高精细化，而以往的制造方法处于无法充分地满足这样的要求的状况。例如，在利用同时烧成法所进行的形成配线的情况下，在烧成时坯片易于不均匀地收缩，例如在烧结正方形的坯片的情况下，虽然程度微小，但是各边的中央部分以向内侧弯曲的方式产生收缩，基板变形成为星形，因此，在使多个相同形状的金属化图案形成在I张坯片上的情况下，根据形成有图案的部位不同，图案的形状无可避免地产生微小的变形。另一方面，在利用后焙烧法所进行的形成金属化图案的情况下，通过在陶瓷基板上直接涂布导电膏并进行干燥之后，进行烧成而形成金属化图案。在烧结(烧成)导电膏层时，导电膏层在厚度方向上收缩，但几乎不会产生平面方向上的收缩，因此不会产生如在同时烧成法中所看到的那样的根据位置不同而产生图案形状变化的问题。但是，在后焙烧法中，即使按目标电路图案的形状来涂布金属膏，在烧结前，金属膏有时也会流出或渗出，从而在进行图案的细微化上形成障碍。这是因为，在产生有金属膏的“流出”、“渗出”的情况下，在所获得的金属化陶瓷基板的配线间有时会引发短路，从而降低了可靠性。通常，在后焙烧法中，形成金属化图案间的间隙(通常，也称为空间)是50 y m左右的金属化图案已是极限。为了解决上述后焙烧法中的导电膏的流出以及渗出的问题，进行了以下提案。在专利文献I中提出有电路形成法，即，在耐热性基板上形成具有粘着性的感光性树脂层，曝光电路图案，待使曝光的部分的粘着性消失之后，使该基板与电路形成用颗粒相接触并使该电路形成用颗粒附着在该基板上，而后进行烧成。在专利文献2中提出有陶瓷电路基板的制造方法，S卩，利用导电膏在涂布有脱模剂的树脂薄膜上形成第I电路，将该第I电路转印到涂布有热可塑性树脂的陶瓷基板表面上，而后进行烧成。
在专利文献3中提出有陶瓷电路基板的制造方法，S卩，将铜导体膏印刷在由陶瓷构成的基板上，在经烧成而形成铜导体电路之后，溶解去除产生在该电路边缘上的铜导体的渗出部分，将边缘进行锐化处理。另外，在专利文献4中提出有金属化陶瓷基板的制造方法，S卩，在陶瓷基板上形成陶瓷膏层，并在该陶瓷膏层上形成导电膏层以制作基板前体，而后烧成该基板前体。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开平5— 74971号公报专利文献2 :日本特开平6— 85434号公报专利文献3 :日本特开2002— 280709号公报专利文献4 :国际公开第2006 / 064793号小册子
发明内容
发明所要解决的问题但是，专利文献I 3的方法工序较多，是非常费事的方法。另外，由于专利文献4的方法同时烧成陶瓷膏层以及导电膏层，因此需要将烧成温度设定为能够烧结陶瓷的高温。因此，形成导电膏的金属的种类被限定为钨等高熔点的金属，在使用包含铜、银等的金属膏的情况下，不能够采用该方法。由于在使用包含铜、银等的金属膏的情况下，受到烧成温度的限制而不能够采用同时烧成法，因此期望有利用后焙烧法的精细图案形成方法。用于解决问题的方案本发明人等对于利用后焙烧法的精细图案形成方法进行了认真的研究，其结果，获得了以下的见解。(I)在后焙烧法中，在陶瓷基板上涂布金属膏并进行烧成。但是，由于陶瓷基板不吸收溶剂，因此金属膏会流出或渗出。(2)为了解决该问题，在陶瓷基板上形成吸收金属膏中的溶剂的层(溶剂吸收层)。(3)需要将该溶剂吸收层设为烧成时会分解并消失的层。由此，能够确保金属化图案与陶瓷基板间的粘附性。(4)在使用钨膏的情况下，由于烧成温度为高温，因此无论利用何种有机树脂来形成溶剂吸收层，该溶剂吸收层在烧成时都会分解、消失。与此相对，在使用铜膏、银膏或铜-银合金膏的情况下，由于烧成温度为较低的低温，因此需要使用在这样的温度下分解、消失的溶剂吸收层。(5)特别是在使用了铜膏的情况下，需要在非氧化性气氛下进行烧成。另外，在为了提高陶瓷基板与金属化图案间的粘附性而使用了含有钛的金属膏的情况下，需要在真空下进行烧成。因此，需要使用在这样的条件下分解、消失的溶剂吸收层。(6)为了赋予溶剂吸收层充分的溶剂吸收能力，需要使用含有规定粒径的树脂颗粒的树脂分散液来形成具有空隙的溶剂吸收层。(7)由于在使用铜膏或含有钛的金属膏的情况下，需要在非氧化性气氛下进行烧 成，因此有可能会产生有由溶剂吸收层所导致的碳残渣。因此，在需要对金属化图案施加镀敷^ 7的情况下，需要在镀敷前去除该碳残渣。
基于以上的见解，本发明人等完成了以下发明。另外，为了易于理解本发明，以括号附注附图的附图标记，但是本发明并非由此就被限定为图示的形态。本发明是一种金属化陶瓷基板(100)的制造方法，该制造方法包括在陶瓷基板
(10)上形成有机底层(20)的第一工序；在该有机底层(20)上形成金属膏层(30)以制作金属化陶瓷基板前体(50)的第二工序；以及烧成该金属化陶瓷基板前体(50)的第三工序，有机底层(20)是吸收金属膏层(30)中的溶剂并在烧成金属膏层(30)的温度下热分解的层。在本发明中，有机底层(20)的厚度优选0. Ium以上l.Oiim以下。在本发明中，用于形成金属膏层(30)的金属膏优选是铜膏、银膏、铜-银合金膏、鹤膏中的任一种。 在本发明中，在作为用于形成金属膏层(30)的金属膏使用了铜膏的情况下，优选将有机底层(20)设为丙烯酸类树脂(7 ”力樹脂)层。另外，优选利用含有粒径0.05以上0. 80 y m以下的丙烯酸类颗粒的树脂分散液来形成丙烯酸类树脂层。在此，在本发明中，“粒径”指的是利用动态光散射法测量时的中值粒径的意思。在本发明中，在对所形成的金属化图案(40)上施加镀敷的情况下，优选在镀敷前蚀刻所获得的基板(100)。发明效果采用本发明的金属化陶瓷基板(100)的制造方法，由于在陶瓷基板(10)上形成有机底层(20)之后,在该有机底层(20)上形成金属膏层(30),因此有机底层(20)吸收金属膏层(30)中的溶剂。由此，能够防止金属膏流出或渗出，因此能够制造金属化图案(40)彼此的间隔(空间)较窄的、具有精细图案的金属化陶瓷基板(100)。另外，由于有机底层(20)在烧成时热分解而消失，不会阻碍金属化图案的粘附性，因此，能够制造金属化图案(40)的粘附性良好的金属化陶瓷基板(100)。
图I是表示本发明的金属化陶瓷基板(100)的制造方法的概略的概念图。图2是扩大了实施例I中所获得的金属化陶瓷基板上的十字图案的图。图3是扩大了比较例I中所获得的金属化陶瓷基板上的十字图案的图。
具体实施例方式本发明的金属化陶瓷基板的制造方法是具有以下工序的方法在陶瓷基板上形成有机底层的第一工序；在该有机底层上形成金属膏层以制作金属化陶瓷基板前体的第二工序；以及烧成该金属化陶瓷基板前体的第三工序。图I示出表示本发明的制造方法的概要的概念图。<第一工序>在第一工序中，在陶瓷基板10上形成有机底层20。(陶瓷基板10)作为陶瓷基板10，并没有特别地加以限制，能够使用在构成材料中具有公知的陶瓷的基板。作为陶瓷基板10的构成材料的陶瓷，例如能够使用(i)氧化铝类陶瓷、氧化硅类陶瓷、氧化钙类陶瓷、氧化镁类陶瓷等氧化物类陶瓷；(ii)氮化铝类陶瓷、氮化硅类陶瓷、氮化硼类陶瓷等氮化物类陶瓷；(iii)氧化铍、碳化硅、模来石、硼硅酸玻璃等。其中，可优选使用(ii)氮化物陶瓷，由于氮化铝类陶瓷的导热性较高，因此可特别优选使用。作为本发明的制造方法中所使用的陶瓷基板10，出于易于取得、易于获得所期望的形状的理由，优选使用陶瓷烧结体基板，特别优选使用构成烧结体基板的陶瓷颗粒的平均粒径是0. 5 ii m 20 ii m的陶瓷烧结体基板,更加优选使用该平均粒径是I ii m 15 y m的陶瓷烧结体基板。另外，这样的陶瓷烧结体基板能够通过烧成如下的坯片而获得，该坯片例如在构成材料中具有平均粒径是0. I ii m 15 ii m，优选0. 5iim 5iim的陶瓷原料粉末。在该坯片中也可以含有烧结助剂、有机粘结剂等。作为烧结助剂，并没有特别地加以限制，能够对应陶瓷原料粉末的种类使用常用的烧结助剂。另外，作为有机粘结剂，使用聚乙烯醇缩丁醛、乙基纤维素类、丙烯酸类树脂类，出于使坯片的成形性良好这样的理由， 特别优选使用聚甲基丙烯酸正丁酯、聚乙烯醇缩丁醛。从所获得的烧结体的导热性的观点出发，优选使用将包含烧结助剂的氮化物陶瓷粉末作为陶瓷原料粉末来使用而形成的氮化物陶瓷用坯片，特别优选使用将包含烧结助剂(例如钇、氧化钙)的氮化铝粉末作为原料粉末来使用的氮化铝用坯片。对于本发明所使用的陶瓷基板10的形状，只要是具有能够在该陶瓷基板10上形成有机底层20以及金属膏层30的这样的表面的基板，则并没有特别地加以限定，即使是在板状体或板状体的一部分上实施了切削加工、穿孔加工的基板，或具有曲面的基板，也可以使用。另外，陶瓷基板10也可以具有通路孔(S卩，填充有导电体或金属膏的贯穿孔)、内层配线。这样的原料基板能够通过使用了具有如上所述的结构的坯片的同时烧成法等容易地进行制造。陶瓷基板10的大小并没有特别地加以限定，根据用途来适宜决定即可。例如，在其用途是作为用于搭载电子零件的基板的情况下，通常，将基板厚度设为0. Imm 2mm，优选设为0. 2mm Imm左右即可。另外，陶瓷基板10以改善形成有机底层20时与树脂分散液间的润湿性为目的，也可实施表面处理。例如，能够实施通过氧等离子处理、电晕处理、UV臭氧处理等物理处理、碱蚀刻等化学处理进行的表面处理。在使用表面张力较高的水系树脂分散液的情况下，特别优选上述表面处理。(有机底层20)在第一工序中，在陶瓷基板10上涂布树脂分散液，并根据情况使所涂布的树脂分散液干燥而形成有机底层20。需要将有机底层20设为如下的层，即，能够吸收后述的金属膏层30中的溶剂并且在烧成该金属膏层30的温度下热分解的层。另外，为了提高溶剂吸收能力，优选有机底层20具有空隙。优选用于形成有机底层20的树脂分散液构成为包含树脂颗粒以及溶剂，且为树脂颗粒不溶于溶剂而分散于溶剂中的状态。作为树脂颗粒，能够使用丙烯酸类树脂颗粒、苯乙烯树脂颗粒、甲基丙烯酸酯类树脂颗粒、烯烃类树脂颗粒等。另外，作为溶剂，能够使用甲醇、氯仿、甲苯等有机溶剂、水等。从不会使树脂颗粒溶解的点出发，作为溶剂优选使用水，在作为树脂颗粒使用了交联树脂颗粒等不溶解于有机溶剂的树脂颗粒的情况下，从易于干燥的点出发，优选使用有机溶剂。由于从形成具有空隙的有机底层20的观点出发，优选在树脂分散液中为树脂颗粒不溶解于溶剂而分散于溶剂中的状态，因此从形成此种状态的观点出发，优选选择树脂颗粒以及溶剂的组合。在树脂分散液中，也可以包含有通常所使用的分散剂等添加剂。另外，以提高有机底层20的膜强度以及在陶瓷基板10上的粘附性为目的，也可以添加可溶于所使用的溶剂中的有机粘结剂。相对于树脂颗粒100质量份，优选添加有机粘结剂时的添加量是50质量份以下。在有机粘结剂的添加量过多的情况下，有机粘结剂填埋有机底层20内的空隙，因此有可能使有机底层20的溶剂吸收性变差。树脂颗粒的粒径并没有特别地加以限定，优选0. 05 y m以上0. 80 y m以下，更加优选0. 08 y m以上0. 40 y m以下。若树脂颗粒的粒径过小，则所形成的有机底层20形成为致密的结构，有可能使溶剂吸收性劣化。相反地，若树脂颗粒的粒径过大，则有机底层20的厚度变厚，有可能无法达到所期望的厚度。另外，由于形成有机底层20的树脂颗粒的表面积变小，因此有可能在溶剂吸收性上会产生劣化。另外，该粒径是利用动态光散射法测量时的中值粒径O 7 >径)。 形成有机底层20时的涂布方法并没有特别地加以限定，能够采用浸溃涂敷、喷雾涂敷等涂敷法、丝网印刷、胶版印刷等印刷法等公知的涂布方法。其中，从能够以较薄的膜厚均匀地涂布这一点出发，优选浸溃涂敷法。对于树脂分散液中的树脂颗粒的含有比率，根据所采用的涂布方法以及溶剂的种类调整为最佳的浓度即可。例如，在作为溶剂采用水，作为涂布方法采用浸溃涂布法的情况下，以树脂分散液整体为基准(100质量％)，优选将树脂颗粒的含有比率设为I质量％以上20质量％以下。另外，在使用添加剂的情况下，优选将添加剂的含有量设为5质量％以下。在作为后述的金属膏使用了钨膏、钥膏等高熔点金属膏的情况下，由于在高温下进行烧成，因此有机底层20的种类并没有特别地加以限定，只要是能够吸收金属膏层30中的溶剂的材料，形成为任意一种有机底层20均可。这是因为由于在高温下进行烧成，因此无论是何种有机底层20均能够使其分解、消失。在作为金属膏使用了银膏的情况下，与使用了上述高熔点金属膏的情况相比，烧成温度为低温。作为能够形成在该烧成温度下也可分解、消失的有机底层20的树脂颗粒，能够列举有丙烯酸类树脂颗粒、苯乙烯树脂颗粒。另外，在作为金属膏层使用了铜膏的情况下，为了防止铜被氧化，烧成是在氮气氛或真空下进行的。另外，在使用包含钛的金属膏的情况下，烧成是在真空下进行的。在上述情况下，作为能够形成即使是在这样的烧成条件下也可热分解而消失的有机底层20的材料，作为树脂颗粒优选使用丙烯酸类树脂颗粒。在本发明的方法中，在涂布金属膏而形成金属膏层30之前，优选干燥有机底层20。由于通过蒸发去除有机底层20中所含有的溶剂从而更易于吸收涂布在有机底层20上的金属膏所含有的溶剂，因此提高了防止金属膏层30的流出、渗出的效果。该干燥能够通过在空气中将基板保持在60V 120°C的温度下2分钟 20分钟左右来适当地进行。有机底层20的厚度优选0. I ii m以上I. 0 ii m以下，更加优选0. 2 y m以上0. 5 y m以下。若该厚度过薄，则有可能无法充分地吸收金属膏层30中的溶剂，相反地，若该厚度过厚，则有可能使所形成的金属化图案的粘附性劣化。另外，在本发明中，有机底层20的厚度是通过将树脂分散液涂布在陶瓷基板10上并干燥而使有机底层20中的溶剂挥发之后的厚度。<第二工序>
在第二工序中，在第一工序中所形成的有机底层20上形成金属膏层30，从而制作金属化陶瓷基板前体50。第二工序中的金属膏层30的形成是通过以下方法来进行的，即，以规定的图案将金属膏涂布在形成在陶瓷基板10上的有机底层20上，并根据需要来进行干燥。由于下层的有机底层20吸收金属膏层30中所含有的有机溶剂，因此抑制了所涂布的金属膏层流出或渗出，从而能够制作精细图案。因而，采用包括这样的金属膏层30的形成工序在内的本发明的制造方法，例如，能够以高成品率制造具有导电体线路(配线)间的间隔(空间)是SOym IOy m，优选是50 ii m 10 ii m,最优选是30 y m 15 y m的精细图案的导电层(金属化层)的金属化陶瓷基板，进而能够以闻成品率制造具有线路空间(9 -i 'y 7 'y Y % ^ 一 7 )优选是80 / 80 u m以下，更加优选是50 / 50 以下，特别优选是30 / 30 y m以下的精细图案的金属化层的 金属化陶瓷基板。然后，在将这样的金属化陶瓷基板作为电路基板使用的情况下，该电路基板形成为在精细图案上不存在电路的短路且可罪性闻的电路基板。另外，线路空间是X /Yum指的是能够基本保持Yym的间隔来形成线宽Xym的多个导电体线路(配线)的意思。另外，金属化图案40不仅作为配线，也可以作为金属化基板的识别标记(安装时的对齐用标记)而形成，由于在利用本发明的方法形成识别标记的情况下，能够清楚地识别标记的形状，因此具有降低标记的误认率这样的优点。作为本发明中所使用的金属膏，并没有特别地加以限制，能够使用由金属粉末、有机粘结剂、有机溶剂、分散剂、增塑剂等成分构成的公知的金属膏。作为金属膏中所含有的金属粉末，例如，可列举有钨、钥、金、银、铜、铜-银合金等金属粉末。其中，采用本发明，即使是在使用了包含金、银、铜以及铜-银合金的金属膏的情况下，也可以制造利用以往的方法难以进行制造的、具有精细图案的金属化陶瓷基板。因此，本发明在此种情况下特别有效。在金属膏中，也可以含有氢化钛粉。在作为基板使用了氮化物陶瓷基板的情况下，通过使用包含氢化钛粉的金属膏，利用烧成在金属化图案40和氮化物陶瓷基板10之间形成氮化钛层，由此，可提高金属化图案40的粘附性，因此在使用了难以提高陶瓷基板10与金属化图案40间的粘附性的金、银、铜、铜-银合金膏的情况下是有效的。以上述金、银、铜、铜-银合金粉末的总和为100质量份，作为氢化钛粉的添加量，优选将其设为I质量份以上10质量份以下。作为金属膏内所含有的有机粘结剂，并没有特别地加以限制，能够使用公知的粘结剂。例如，能够将聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯等丙烯酸类树脂、甲基纤维素、羟甲基纤维素、硝化纤维素、乙酸丁酸纤维素等纤维素类树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、聚氯乙烯等含乙烯基树脂、聚烯烃等烃树脂、聚环氧乙烷等含氧树脂等的一种或两种以上混合而使用。作为金属膏中所含有的有机溶剂，并没有特别地加以限制，能够使用公知的有机溶剂。例如，能够使用甲苯、醋酸乙酯、萜品醇、丁基卡必醇醋酸酯、TEXAN0L等。作为金属膏中所含有的分散剂，并没有特别地加以限制，能够使用公知的分散剂。例如，能够使用磷酸酯类、聚羧酸类等分散剂。作为金属膏中所含有的增塑剂，并没有特别地加以限制，能够使用公知的增塑剂。例如，能够使用邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、己二酸二辛酯等。
金属膏含有上述金属粉末、有机粘结剂以及有机溶剂。另外，本发明的方法特别地发挥了效果的是使用了如下金属膏时的情况，即，通过制备金属粉末、有机粘结剂以及有机溶剂的量，使在转速为5rpm、25°C的条件下以螺旋式粘度计测量的粘度优选是50Pa s 350Pa s，更加优选是IOOPa s 300Pa S，特别优选是150Pa s 250Pa S。由于具体的有机粘结剂以及有机溶剂的量的最佳值根据金属膏的涂布方法、所获得的金属化陶瓷基板的用途、使用的金属粉的种类、形状、有机粘结剂以及有机溶剂的种类不同而有所不同，因此不笼统地进行限定。但是，在满足上述粘度范围的情况下，包含有机粘结剂以及有机溶剂的金属膏易于涂布且能够提高生产率。 然后，在使用包含有机粘结剂以及有机溶剂的上述粘度范围内的金属膏的情况下，通过设置有机底层而使防止金属膏流出、渗出的效果更加显著。另外，也可以在上述金属膏中包含其他的公知的添加剂(例如分散剂、增塑剂)。例如，能够利用丝网印刷、滚压印刷(力 > > 夕' 一印刷)、移转印刷F印刷)等公知的方法来涂布金属膏。所形成的金属膏层30的厚度并没有特别地加以限定，通常是111111 10011111，优选是511111 3011111。另外，金属膏层30的厚度是通过将金属膏涂布在有机底层20上并干燥而使金属膏层30中的溶剂挥发之后的厚度。在涂布金属膏来形成金属膏层30时，也可以重复重叠涂布金属膏而使其层叠。此时，既可以在涂布了金属膏之后使其干燥，而后再次涂布并干燥金属膏，也可以在重复涂布了金属膏之后，统一干燥多层金属膏。另外，所层叠的金属膏层的种类既可以是与下层相同的种类的膏，也可以是不同于下层的种类的膏。在本发明的方法中，通过烧成在陶瓷基板10上形成了有机底层20以及金属膏层30的金属化陶瓷基板前体50 (第三工序)，能够获得作为本发明中的制造物的金属化陶瓷基板100，但是根据需要，也可以在烧成前进行脱脂。脱脂是在氧、空气等氧化性气体、或氢等还原性气体、氩、氮等非活性气体、二氧化碳以及这些的混合气体、或混合了水蒸气的加湿气体气氛中，通过热处理金属化陶瓷基板前体50来进行的。另外，热处理条件可以根据金属化陶瓷基板前体50中所含有的有机成分的种类、量，从温度250°C 1200°C、保持时间1分钟 1000分钟的范围内适当选择即可。<第三工序>在第三工序中，烧成上述制作的金属化陶瓷基板前体50。烧成是根据所使用的金属膏的种类(更加具体地说，是金属膏中的金属粉末的种类)，适当采用通常所采用的条件来进行的。例如，在使用了钨膏或钥膏等高熔点金属膏的情况下，以1600°C 2000°C，优选1700°C 1850°C的温度，烧成I小时 20小时，优选2小时 10小时即可。烧成气氛是在氮气等非氧化性气体的气氛下，以常压来进行即可。在银、或金膏的情况下，以750°C 950°C，优选800°C 900°C的温度，烧成I分钟 I小时，优选5分钟 30分钟即可。烧成气氛是在空气中，以常压来进行即可。在铜膏的情况下，以750°C 1000°C，优选800°C 950°C的温度，烧成I分钟 2小时，优选5分钟 I小时即可。烧成气氛优选在氮气等非氧化性气体的气氛下，或者在真空下进行烧成，在非氧化性气体的气氛下进行烧成的情况，以常压来进行即可。另外，在为了提高金属化图案40与陶瓷基板10间的粘附性使用了含有钛成分的金属膏的情况下，烧成优选在真空下进行。由于在作为金属膏使用了银、金或铜膏、或这些的合金膏的情况下，如上所述，在较低温下进行烧成，因此需要形成在这样的温度下分解、消失的有机底层20。其中，由于在使用了铜膏的情况下，如上所述，在非氧化性气氛中进行烧成，因此优选利用在这样的条件下分解、消失的丙烯酸类树脂层来形成有机底层20。<第四工序以及第五工序>在形成了由易于氧化的铜或铜-银合金所形成的金属化图案40的情况下，优选在金属化图案40的表面施加镀敷。如使用了铜膏的情况那样，在以较低温且在非氧化性气氛中进行上述第三工序中的烧成的情况下，有可能会产生由有机底层20所导致的碳残渣。因此，在对金属化图案40上进行镀敷的情况下，优选在进行了去除该碳残渣的蚀刻工序(第四工序)之后，进行镀敷工序(第五工序)。
蚀刻方法并没有特别地加以限定，从处理效率、经济性的点出发，优选采用湿蚀亥IJ，例如，作为蚀刻液，能够使用碱溶液、高锰酸溶液等。镀敷方法只要是针对以往的金属化基板进行的方法，则并没有特别地加以限定，作为镀敷方法，可以是无电解镀敷、电镀中的任一种，另外，也可以是镀镍、镀锡、镀合金中的任一种。实施例〈实施例I>(有机底层的形成)将平均粒径0. 15 的聚甲基丙烯酸甲酯颗粒(非交联)100质量份与分散剂4. 5质量份一起添加到水800质量份中，边照射超声波边进行I小时的搅拌，使聚甲基丙烯酸甲酯颗粒与分散剂分散在水中，从而制备丙烯酸类树脂分散液。将厚度0. 64mm的氮化铝烧结体基板(日本德山股份有限公司制，商品名称SH-30)以基板的表面与树脂分散液的液面相垂直的方式浸溃到所获得的树脂分散液中，接着，以恒定的速度缓慢地提起该基板，使树脂分散液涂敷于基板表面，而后在80°C下干燥10分钟，形成有机底层。此时，有机底层的膜厚为大致0. 3 u mo(金属膏I的制备)使用研钵预混合平均粒径是0. 3 y m的铜粉末15质量份、平均粒径是2 U m的铜粉末82质量份、平均粒径是5 u m的氢化钛粉末3质量份、以及将聚甲基丙烯酸烷基酯溶解于萜品醇(夕一匕。才、才一 >)而得到的赋形剂(匕' 。>)，之后，使用三辊磨进行分散处理，从而制备金属膏I。以7 A公司所制的螺旋式粘度计P⑶-2-1测定所制备的金属膏I的粘度，结果，其粘度在转速5rpm、25°C时是170Pa S。(金属膏2的制备)使用研钵预混合平均粒径是6 ii m的Ag-Cu合金粉末(BAg_8、组成银72wt%-铜28wt%)、以及将聚甲基丙烯酸烷基酯溶解于萜品醇而得到的赋形剂，之后，使用三辊磨进行分散处理，从而制备金属膏2。用上述粘度计测定所制备的金属膏2的粘度，结果，其粘度在转速 5rpm、25°C下是 230Pa S。(金属化基板的制作)将上述制作的金属膏I丝网印刷在形成了上述有机底层的氮化铝烧结体基板上，形成线宽200 u m且线路间空间为40 ii m的条纹图案，进而以100°C进行10分钟干燥，形成第一膏层。接着，将上述制作的金属膏2以与第一膏层重叠的方式丝网印刷为与金属膏I相同的图案，进而以100°C进行10分钟干燥，形成第二膏层。接着，通过在真空中(真空度4X KT3Pa 8X I(T3Pa),以850°C进行30分钟烧成，获得金属化基板。与此不同地，使用线宽50 y m、长度200 u m的十字型图案的丝网版，以同样的方法制作金属化基板。(图案的渗出的评价)对于如上所述所获得的基板，在以观测设备^-一 7)测量了条纹图案间的空间宽度之后，该宽度为40 y m，且几乎未见图案的渗出。另外，以视频显微镜观察形成有十字型的金属化层的表面。在图2中表示该照片。如图2所示，得知形成了渗出较少的金属化图案。<实施例2 >使用实施例I中的丙烯酸类树脂分散液，在厚度0. 64mm的氮化铝烧结体基板(日本德山股份有限公司制，商品名称SH-30)上形成有机底层。此时，通过调整从丙烯酸类树脂分散液中提起基板的速度，使有机底层的膜厚为0. 8 y m，除此之外，与实施例I相同地形成有机底层。之后，与实施例I相同地制作金属化基板并进行评价。此时，条纹图案间的空间宽度为40 u m，基本没有看到图案的渗出。<实施例3 >将平均粒径是0.09 的聚甲基丙烯酸甲酯颗粒(非交联)100质量份分散于水800质量份中来制备丙烯酸类树脂分散液。将厚度0. 64mm的氮化铝烧结体基板(日本德山股份有限公司制，商品名称SH-30)以基板的表面与树脂分散液的液面相垂直的方式浸溃到所获得的树脂分散液中，接着，以恒定的速度缓慢地提起该基板，使树脂分散液涂敷于基板表面，而后在80°C下干燥10分钟，形成有机底层。此时，有机底层的膜厚为大致0. 3 ii m。之后，与实施例I相同地制作金属化基板并进行评价。此时，条纹图案间的空间宽度为40 ym，基本没有看到图案的渗出。<比较例1>除了在氮化铝烧结体基板上未形成有机底层之外，其余均与实施例I相同地来制作金属化基板。对于所获得的基板，在以观测设备测量了金属化图案间的空间的宽度之后，该宽度为28 ym，因图案的渗出而形成比所期望的空间的40 狭窄得多的宽度。另外，以视频显微镜观察形成有十字型的金属化层的表面。在图3中表示该照片。如图3所示，因图案渗出而造成了较大的变形。产业上的可利用件利用本发明的制造方法所制造的金属化陶瓷基板100能够作为用于搭载电子零件的基板来使用。附图标记说明10、陶瓷基板；20、有机底层；30、金属骨层；40、金属化图案；50、金属化陶瓷基板前体；100、金属化陶瓷基板。
权利要求
1.一种金属化陶瓷基板的制造方法，其中，该制造方法包括 在陶瓷基板上形成有机底层的第一工序； 在该有机底层上形成金属膏层以制作金属化陶瓷基板前体的第二工序；以及 烧成该金属化陶瓷基板前体的第三工序， 所述有机底层是吸收所述金属膏层中的溶剂并在烧成金属膏层的温度下热分解的层。
2.根据权利要求I所述的金属化陶瓷基板的制造方法，其中， 所述有机底层的层厚是0. I ii m I. O ii m。
3.根据权利要求I或2所述的金属化陶瓷基板的制造方法，其中， 用于形成所述金属膏层的金属膏是铜膏、银膏、铜-银合金膏、钨膏中的任一种。
4.根据权利要求I 3中任一项所述的金属化陶瓷基板的制造方法，其中， 用于形成所述金属膏层的金属膏是铜膏，所述有机底层是丙烯酸类树脂层。
5.根据权利要求4所述的金属化陶瓷基板的制造方法，其中， 所述丙烯酸类树脂层是由含有粒径0. 05 y m 0. 80 y m的丙烯酸类颗粒的树脂分散液形成的。
6.根据权利要求I 5中任一项所述的金属化陶瓷基板的制造方法，其中，该制造方法进而包括 蚀刻所获得的基板的第四工序；以及在所形成的金属化图案上施加镀敷的第五工序。
全文摘要
提供一种利用后焙烧法的精细图案形成方法。金属化陶瓷基板的制造方法包括在陶瓷基板上形成有机底层的第一工序；在该有机底层上形成金属膏层以制作金属化陶瓷基板前体的第二工序；以及烧成该金属化陶瓷基板前体的第三工序，其中，有机底层是吸收金属膏层中的溶剂并在烧成金属膏层的温度下热分解的层。
文档编号H05K1/09GK102742370SQ20118000839
公开日2012年10月17日 申请日期2011年2月21日 优先权日2010年3月2日
发明者高桥直人 申请人:株式会社德山