專利名稱：光敏介電片材組合物和多層內(nèi)連電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多層內(nèi)連電路的制備。更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明涉及使用光敏介電片材進(jìn)行多層內(nèi)連電路的制備。
復(fù)合電路通常要求該電路是由被絕緣介電層分開的若干導(dǎo)電層構(gòu)成的。在各層之間，導(dǎo)電層由通過介電層的被稱為通道的導(dǎo)電通路而被連接。這樣的多層內(nèi)連結(jié)構(gòu)使得電路變得更加密集。
用于構(gòu)成多層內(nèi)連電路的一種熟知的方法是，通過構(gòu)圖的網(wǎng)眼，順序地將厚膜導(dǎo)體和絕緣材料印刷并燒制在剛性絕緣基片上。該剛性基片對構(gòu)圖的厚膜導(dǎo)體和介電層提供了機(jī)械支撐，二維穩(wěn)定性，并有利于定位。然而，該厚膜法的缺點(diǎn)在于，通過網(wǎng)眼的印刷將在介電層中形成小孔或孔隙，這可能在導(dǎo)電層之間形成短路。如果在印刷期間將厚膜介電材料配制成足夠流動(dòng)性的糊劑并因此使形成小孔的趨勢減至最小的話，那么隨后，小通道的維持同樣地是通過將介電糊劑流入通道的孔中而構(gòu)成。另外，用于每一層的重復(fù)的印刷和燒制既費(fèi)時(shí)，又昂貴。
用于構(gòu)成多層內(nèi)連電路的另一方法使用厚膜導(dǎo)體和包含分散在有機(jī)聚合物粘結(jié)劑的無機(jī)介電粉末的未加工的介電片材。通過機(jī)械打孔或激光鉆孔在各個(gè)片上形成通道。含通道的這些介電片對準(zhǔn)層合至二維穩(wěn)定的絕緣基片上，在所說的基片上已形成導(dǎo)電構(gòu)圖，并燒制了介電材料。接著，將這些通道進(jìn)行金屬化處理，并在對準(zhǔn)通道的介電層的暴露表面上形成第二個(gè)導(dǎo)電層。重復(fù)順序的添加介電層和金屬化的步驟，直至獲得希望的電路。使用未加工的介電片，順序地層合至二維穩(wěn)定的基片上方法還描述于US4，655，864和US4，645，552中。使用片狀形式的介電材料避免了使用厚膜糊狀介電材料的印刷和流動(dòng)性的缺點(diǎn)，但是，通過機(jī)械和激光手段形成通道很費(fèi)時(shí)。另外，在不同片中通道的對準(zhǔn)排列是很困難的，而且，機(jī)械孔將使通道周圍的片材受應(yīng)力以及受損壞。
在US5，032，216中，F(xiàn)elten披露了通過擴(kuò)散構(gòu)圖形成通道。將使未加工的介材料水溶的化學(xué)劑以通道排列的圖案加至片材上。在干燥期間，該化學(xué)劑將擴(kuò)散進(jìn)入未加工的介電材料中。然后，在水中沖洗介電材料，以形成希望的通道圖案。該方法以比機(jī)械打孔和激光鉆孔法少得多的時(shí)間形成通道母體。然而，擴(kuò)散的化學(xué)劑必須用網(wǎng)板印刷在未加工的片材上，然后在室溫以上進(jìn)行干燥。因此，在不同片材上的圖案對準(zhǔn)是困難的，并且通道的最小直徑被網(wǎng)眼的溶解和化學(xué)劑擴(kuò)散進(jìn)入未加工介電材料中的能力所限制，孔徑約6～8密耳。網(wǎng)眼的堵塞也成問題。
在US4，613，560中，Dueber披露了光敏陶瓷涂料組合物。它可借助無水有機(jī)液體如1，1，1-三氯乙烷顯影。該組合物可配制成厚膜糊劑，或以薄膜形成進(jìn)行流延，隨后層合至剛性基片上，暴光、顯影并燒制，以形成多層電路的介電層。該方法避免了網(wǎng)板印刷的缺點(diǎn)，但是，無水有機(jī)顯影劑要求特殊的處理，而且，就加工而言，需將流延薄膜層合至剛性支撐體上，這將限制組合物的使用。
在US4，912，019中，Nebe披露了另一種可用作厚膜糊劑或支撐膜的光敏陶瓷涂料組合物。與Deuber的組合物不同的是，Nebe的組合物可在僅含1wt%Na2CO3的水溶液中顯影。普通的處理體系都能接著該顯影劑而不需任何特殊的處理。然而，正如Deuber薄膜的情況，Nebe的薄膜也要層合至剛性支撐體上，暴光、顯影，然后燒制，以形成多層電路的介電層。需要?jiǎng)傂灾误w同樣有害地限制了薄膜的使用。
不管前述介電制品的優(yōu)點(diǎn)，對介電組合物還有一個(gè)要求，就是在未加工階段的自支撐，并能按照通道和/或電路的排列迅速構(gòu)圖。對介電薄膜還有一個(gè)要求就是，對多層內(nèi)連電路的制備而言，該薄膜能用各種增加柔性的方法進(jìn)行加工。
本發(fā)明涉及光敏介電片材組合物以及使用所說的片材制備多層內(nèi)連電路。該片材是自支撐的，并能在稀水溶液中顯影。利用單側(cè)或兩側(cè)，或控制深度進(jìn)行暴光的片材，能生產(chǎn)出多層內(nèi)連電路。
本發(fā)明的光敏介電片材組合物包含下述組份的混合物(a)細(xì)碎的無機(jī)粘結(jié)劑顆粒，和(b)不是必須的、細(xì)碎的陶瓷固體顆粒;它分散于有機(jī)介質(zhì)中，該有機(jī)介質(zhì)包含(c)包含含胺的有機(jī)聚合物或共聚物，共聚體或它們的混合物的有機(jī)聚合物粘結(jié)劑，每種共聚物或共聚體包含(1)丙烯酸C1-C10烷基酯，甲基丙烯酸C1-C10烷基酯，苯乙烯，取代的苯乙烯或它們的組合的非酸性共聚單體，和(2)包含含烯屬不飽和羧酸部分的酸性共聚單體，上述共聚物、共聚體或混合物的酸含量至少為總聚合物重量的15%，并且，粘結(jié)劑的重均分子量在25，000-500，000或更大，平均玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在50°-60℃，和(d)分散于(e)和(f)中的光引發(fā)劑，(e)光可硬化的單體，(f)有機(jī)溶劑;
該組合物在光化輻照成象時(shí)，在稀堿或稀酸水溶液中是可顯影的。
所選擇的無機(jī)粘結(jié)劑相對于體系內(nèi)其它材料而言是化學(xué)上惰性的，它具有希望的電絕緣特性，并具有相應(yīng)于坯體內(nèi)任何陶瓷固體的適當(dāng)?shù)奈锢硇再|(zhì)。
對于無機(jī)粘結(jié)劑的基本的物理性質(zhì)優(yōu)選為(1)其燒結(jié)溫度低于坯體內(nèi)任何陶瓷固體的燒結(jié)溫度，和(2)它在所使用的燒制溫度下進(jìn)行粘相燒結(jié)。
通常，當(dāng)未燒制陶瓷帶的無機(jī)粘結(jié)劑成份是玻璃時(shí)，在燒制條件下，它可以或者是結(jié)晶玻璃，或者是非結(jié)晶玻璃。其例子包括硼硅酸鹽玻璃，如硼硅酸鉛玻璃，硼硅酸鋅玻璃，鉍、鎘、鋇、鈣或其它堿土硼硅酸鹽玻璃;和硼酸鹽玻璃，如硼酸鋅玻璃，硼鋁酸鋅玻璃和硼酸鉍鉛玻璃。
該無機(jī)粘結(jié)劑和任何陶瓷固體的粒徑和粒徑分布并不是在小范圍內(nèi)嚴(yán)格控制的，其粒徑通常將在0.5和20微米之間。
在本發(fā)明的介電制品中，陶瓷固體不是必須的。當(dāng)添加陶瓷固體時(shí)，所選擇的陶瓷固體相對于體系中其它材料而言是化學(xué)上惰性的，它們具有希望的電絕緣性，并具有與制品中的無機(jī)粘結(jié)劑和光敏成份相應(yīng)的適當(dāng)?shù)奈锢硇再|(zhì)。實(shí)際上，陶瓷固體是調(diào)節(jié)如熱膨脹和介電常數(shù)的填料。
在介電材料中，陶瓷固體的最希望的物理性質(zhì)是(1)它們具有比無機(jī)粘結(jié)劑更高的燒結(jié)溫度，和(2)在本發(fā)明的燒制步驟期間，它們不經(jīng)受燒結(jié)。因此，在本發(fā)明文章中，術(shù)語“陶瓷固體”指的是無機(jī)材料，通常是氧化物，它們在經(jīng)受本發(fā)明的燒制條件下，基本上不進(jìn)行任何的燒結(jié)，并具有有限地溶于無機(jī)粘結(jié)劑的趨向。
以上述的標(biāo)準(zhǔn)為條件，實(shí)際上任何高熔點(diǎn)的無機(jī)固體都能用作介電帶的陶瓷固體成份。其例子包括如BaTiO3，CaTiO3，SrTiO3，PbTiO3，CaZrO3，BaZrO3，CaSnO3，BaSnO3，Al2O3的材料，如碳化硅的金屬碳化物，如氮化鋁的金屬氮化物，礦物質(zhì)，如富鋁紅柱石和藍(lán)晶石，堇青石，氧化鋯，鎂橄欖石，鈣長石，和各種形式的硅石。這些材料的前體和它們的混合物也是合適的，也就是，在燒制時(shí)，這些固體材料被轉(zhuǎn)變成介電固體。甚至高軟化點(diǎn)的玻璃也能用作陶瓷成份，只要這些玻璃具有足夠高的軟化點(diǎn)。此外，這樣的材料的混合物也可以使用。
對于本發(fā)明的制品而言，粘結(jié)劑聚合物是要求高的。它必須便于含水加工性能，同時(shí)提供高的溶解性和生料強(qiáng)度。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，選擇如下的粘結(jié)劑能滿足上述要求，該粘結(jié)劑或者是(A)含胺有機(jī)聚合物，PKa值為8-12，或者是平均PKa值為8-12的含胺有機(jī)聚合物的混合物，或是(B)共聚物，共聚體或它們的混合物，其中，每個(gè)共聚物或共聚體包含(1)包括丙烯酸C1-C10烷基酯、甲基丙烯酸C1-C10烷基酯，苯乙烯，取代的苯乙烯，或它們的組合的非酸性共聚單體，和(2)包含含烯屬不飽和羧酸部分的酸性共聚單體，上述共聚物、共聚體或混合物的酸含量至少為總聚合物重量的15%。在(B)中的混合物可以包含共聚物、共聚體，或兩者。當(dāng)該粘結(jié)劑是含胺有機(jī)聚合物時(shí)，顯影劑溶液必須含有酸性成份。相反，酸性聚合物粘結(jié)劑(B)必須借助含堿性成份的溶液來顯影。
對于酸性聚合物/堿性顯影劑體系，聚合物粘結(jié)劑(B)的酸官能度在堿水中，如0.8%至2.0%的Na2CO3或K2CO3溶液中產(chǎn)生顯影性。當(dāng)酸性共聚單體以低于15%的濃度存在時(shí)，這些組合物不能用堿水迅速或充分地洗掉。當(dāng)酸性共聚單體以高于30%的濃度存在時(shí)，這些組合物在潮濕條件下通常是不穩(wěn)定的，并且還將在成象區(qū)域部分地顯影。合適的酸性共聚單體包括烯屬不飽和單羧酸，如丙烯酸，甲基丙烯酸和丁烯酸和烯屬不飽和二羧酸，如富馬酸，衣康酸，檸康酸，乙烯基丁二酸和馬來酸，以及它們的半酯，和它們的合適的酸酐和它們的混合物。
因?yàn)樗鼈兪窃诘脱鹾突旧蠠o氧化氣氛下進(jìn)行更完全的燃燒，所以，當(dāng)希望低氧壓氣氛時(shí)，在丙烯酸類聚合物中優(yōu)選甲基丙烯酸聚合物。術(shù)語“基本上無氧化氣氛”意思是，含不足以使銅金屬產(chǎn)生顯著氧化作用的氧氣氣氛，但盡管如此，它含有足以使有機(jī)材料產(chǎn)生氧化作用的氧化材料。
優(yōu)選非酸性共聚單體構(gòu)成至少50%、最好為70-75wt%的粘結(jié)劑聚合物。當(dāng)酸性共聚單體是酸酐如馬來酸酐的半酯時(shí)，優(yōu)選酸性共聚單體構(gòu)成50%重量的粘結(jié)劑聚合物，另外50%重量是非酸性共聚單體，如苯乙烯或取代的苯乙烯。優(yōu)選的取代的苯乙烯是α-甲基苯乙烯。聚合物粘結(jié)劑的非酸性部分能含多至約50wt%的其它的非酸性共聚單體，它們用作該聚合物的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯或取代的苯乙烯部分的取代物。其例子包括丙烯腈，酯酸乙烯基酯，丙烯酰胺等，只要能滿足先前所述的成份的標(biāo)準(zhǔn)以及下述的物理標(biāo)準(zhǔn)。然而，因?yàn)檫@樣的單體更難被完全燒掉，所以優(yōu)選使用不大于占總粘結(jié)劑聚合物約25%重量的這些單體。
應(yīng)該認(rèn)識的是，不管是單一共聚物還是共聚物的組合，只要它們都能滿足上述標(biāo)準(zhǔn)，都可以用作粘結(jié)劑。除上述共聚物外，還能添加少量其它的聚合物粘結(jié)劑。這些聚合物的例子包括聚烯烴，如聚乙烯，聚丙烯，聚丁烯，聚異丁烯，和乙烯-丙烯共聚物，和聚醚，它們是低級鏈烯化氧的聚合物，如聚環(huán)氧乙烷。
對于含胺聚合物/酸性顯影劑體系而言，該聚合物粘結(jié)劑(A)的胺官能度在有機(jī)或無機(jī)酸水溶液、如0.8～2.0wt%的乙酸、草酸、乳酸或檸檬酸的水溶液中產(chǎn)生顯影性。合適的含胺聚合物包括聚乙烯亞胺和含胺的丙烯酸和甲基丙烯酸酯，如丙烯酸2-二甲基氨基乙基酯和甲基丙烯酸2-二甲基氨基乙基酯。
這些聚合物可由聚合領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員通過常規(guī)工藝制得。例如，酸性丙烯酸酯聚合物可通過下述方法制得將α-或β-烯屬不飽和酸(酸性共聚單體)和一種或多種可共聚的乙烯基單體(非酸共聚單體)在相對低沸點(diǎn)(75°-150℃)的有機(jī)溶劑中混合，以獲得10-60%的單體混合物溶液;然后，通過添加聚合催化劑，并在大氣壓下，在溶液的回流溫度加熱該混合物，使這些單體進(jìn)行聚合。在聚合反應(yīng)基本完成后，將生成的酸性聚合物溶液冷卻至室溫，并取試樣以測定聚合物的粘度，分子量，酸當(dāng)量等。另外，含酸的粘結(jié)劑聚合物的重均分子量必須保持在不低于25，000，優(yōu)選在25，000-500，000，更優(yōu)選在35，000-400，000，最佳在50，000-250，000。
該粘結(jié)劑聚合物的Tg大于50℃，最好是在50°-100℃。以干的光可聚合層總重量為準(zhǔn)，該有機(jī)聚合物粘結(jié)劑的含量通常為4～45%重量。
合適的光敏引發(fā)體系是，它們是熱鈍化的，但是，在85℃或更低的溫度暴露于光化光中時(shí)，它們產(chǎn)生游離基。它們包括取代的或未取代的多環(huán)醌，它們是在共軛碳環(huán)體系中有兩個(gè)內(nèi)環(huán)碳原子的化合物，例如，9，10-蒽醌，2-甲基蒽醌，2-乙基蒽醌，2-叔丁基蒽醌，八甲基蒽醌，1，4-萘醌，9，10-菲醌，苯并蒽-7，12-二酮，2，3-并四苯-5，12-二醌，2-甲基-1，4萘醌，1，4-二甲基蒽醌，2，3-二甲基蒽醌，2-苯基蒽醌，2，3-二苯基蒽醌，惹烯醌，7，8，9，10-四氫并四苯-5，12-二酮，和1，2，3，4-四氫苯并蒽-7，12-二酮。在US2，760，863中描述的其它的光引發(fā)劑，它們也是有用的，即使有些在85℃那樣低的溫度時(shí)可能是熱活化的;這些引發(fā)劑包括連ketaldonyl醇類，如苯偶姻，新戊偶姻;酰偶姻醚類，例如，苯偶姻甲基和乙基醚;α-烴取代的芳香酰偶姻，包括α-甲基苯偶姻，α-烯丙基苯偶姻和α-苯基苯偶姻。披露于US2，850，445;2，875，047;3，097，096;3，074，974;3，097和3，145，104中的光可還原染料和還原劑，以及如在US3，427，161;3，479，185和3，549，367中描述的吩嗪染料，噁嗪染料和醌類染料，Michler′s酮，乙基Michler′s酮，二苯酮，包括無色染料的帶氫給體的2，4，5-三苯基咪唑基二聚物也能用作引發(fā)劑。也可用作光引劑和光抑制劑的是披露于US4，162，162中的敏化劑。
本發(fā)明的光可硬化單體組份是由具有至少一個(gè)可聚合的乙烯基的至少一種可加成聚合的烯屬不飽和化合物組成。通過游離基引發(fā)的鏈增長加成聚合，這樣的化合物能形成高聚物。這類單體化合物是非氣態(tài)的，即，它們具有高于100℃的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)，并且對有機(jī)聚合物粘結(jié)劑有增塑作用。
能單獨(dú)使用或與其它單體組合使用的合適的單體包括丙烯酸和甲基丙烯酸的叔丁酯，二丙烯酸和二(甲基丙烯酸)的1，5-戊二醇酯，丙烯酸和甲基丙烯酸的N，N-二乙基氨基乙基酯，二丙烯酸和二(甲基丙烯酸)的乙二醇酯，二丙烯酸和二(甲基丙烯酸)的1，4-丁二醇酯，二丙烯酸和二(甲基丙烯酸)的二甘醇酯，二丙烯酸和二(甲基丙烯酸)的己二醇酯，二丙烯酸和二(甲基丙烯酸)的1，3-丙二醇酯，二丙烯酸和二(甲基丙烯酸)的癸二醇酯，二丙烯酸和二(甲基丙烯酸)的1，4-環(huán)己二醇酯，二丙烯酸和二(甲基丙烯酸)的2，2-二羥甲基丙烷酯，二丙烯酸和二(甲基丙烯酸)的甘油酯，二丙烯酸和二(甲基丙烯酸)的三丙二醇酯，三丙烯酸和三(甲基丙烯酸)的甘油酯，三丙烯酸和三(甲基丙烯酸)的三羥甲基丙烷酯，三丙烯酸和三(甲基丙烯酸)的季戊四醇酯，三丙烯酸和三(甲基丙烯酸)的多氧乙基化三羥甲基丙烷酯和披露于US3，380，831中的類似的化合物，2，2-二-(對羥苯基)丙烷二丙烯酸酯，四丙烯酸和四(甲基丙烯酸)的季戊四醇酯，2，2-二-(對羥苯基)丙烷二甲基丙烯酸酯，二丙烯酸三乙基乙二醇酯，二(甲基丙烯酸)的多氧乙基1，2-二-(對羥苯基)丙烷酯，雙酚A的二-(3-甲基丙烯酰氧-2-羥丙基)醚，雙酚A的二-(2-甲基丙烯酰氧乙基)醚，雙酚A的二-(3-丙烯酰氧-2-羥丙基)醚，雙酚A的二-(2-丙烯酰氧乙基)醚、1，4-丁二醇的二-(3-甲基丙烯酰氧-2-羥丙基)醚，二(甲基丙烯酸)三乙二醇酯，三丙烯酸的多氧丙基三羥甲基丙烷酯，二丙烯酸和二(甲基丙烯酸)的丁二醇酯，三丙烯酸和三(甲基丙烯酸)的1，2，4-丁三醇酯，二丙烯酸和二(甲基丙烯酸)的2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇酯，1-苯基亞乙基-1，2-二甲基丙烯酸酯，富馬酸二烯丙酯，苯乙烯，二(甲基丙烯酸)1，4-苯二醇酯，1，4-二異丙烯基苯和1，3，5-三異丙烯基苯。同樣有用的是分子量至少300的烯屬不飽和化合物，例如由C2-15的亞烷基二醇或1～10個(gè)醚鍵的多亞烷基醚二醇制得的二丙烯酸亞烷基二醇酯，或二丙烯酸多亞烷基二醇酯;和披露于US2，927，022中的化合物，例如，它們是具有大量可加成聚合的烯鍵、特別是當(dāng)以末端鍵存在時(shí)的化合物。優(yōu)選的單體是三丙烯酸和甲基丙烯酸的多氧乙基化三羥甲基丙烷酯，三丙烯酸乙基化季戊四醇酯，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯類和甲基丙烯酸酯類，單羥基五丙烯酸二季戊四醇酯和二(甲基丙烯酸)1，10-癸二醇酯。其它優(yōu)選的單體為單丙烯酸單羥基聚己內(nèi)酯，二丙烯酸多乙二醇酯(分子量約200)，和二(甲基丙烯酸)多乙二醇酯(分子量約400)。以干的光可聚合層的總重量為準(zhǔn)，不飽和單體組份的量為1～25%重量。
選擇溶劑組份，以便得到完全的聚合物溶液，并且該溶劑具有足夠高的揮發(fā)性，使得能在大氣壓下，通過相當(dāng)?shù)退降募訜岫鴱姆稚Ⅲw中蒸發(fā)掉。此外，在包含于有機(jī)介質(zhì)中的任何其它添加劑的沸點(diǎn)和分解溫度以下，該溶劑必須能良好地沸騰。因此，最常用的溶劑是大氣沸點(diǎn)在150℃以下的那些。這樣的溶劑包括丙酮，二甲苯，甲醇，乙醇，甲基·乙基酮，1，1，1-三氯乙烷，乙酸戊酯，乙酸乙基酯，甲苯和二氯甲烷，以及它們的混合物。
除了前述的以外，有機(jī)介質(zhì)還包括一些添加劑，如分散劑，聚合抑制劑，著色劑，增塑劑，脫模劑，反萃劑，防污劑和濕潤劑。
可以添加分散劑，以保證無機(jī)材料被有機(jī)聚合物和單體有效地潤濕。在具有所需特性的光致活化帶的制備中，完全分散的無機(jī)材料是所希望的，所說的所需特性為具有良好的柔性，生料強(qiáng)度，并且在燒制期間有機(jī)物能被完全燒掉。該分散劑所起的作用就是，使聚合物粘結(jié)劑結(jié)合或潤濕無機(jī)固體，從而產(chǎn)生一無聚集物的體系。這些選擇的分散劑是熟知的A-B分散劑，通常描述于“UseofA-BBlockPolymersasDispersantsforNonaqueousCoatingSystems”byH.K.Jakubauskas，JournalofCoatingTechnology，Vol58;Number736;Pages71-82。
雖然通常希望包括抑制劑，以防止在干燥和貯存期間的熱聚合，但對光可聚合組合物來說，這并不是絕對必需的。能用于光可聚合組合物的熱聚合抑制劑包括對甲氧基苯酚，氫醌，以及烷基和芳基取代的氫醌和醌，叔丁基鄰苯二酚，焦櫚酚，樹脂酸銅，萘胺，β-萘酚，氯化亞銅，2，6-二叔丁基-對-甲酚，酚噻嗪，吡啶，硝基苯和二硝基苯，對-甲苯醌和氯醌。也可用作熱聚合抑制劑的是披露于US4，168，982中的亞硝基成份。
可以添加各種染料和顏料，以增加加工期間帶子的可見性。合適的著色劑應(yīng)該與各組份是相容的，并且最好應(yīng)該是所使用的光化輻照能透過的。使用如標(biāo)明為“Windowdyes”和描述于US4，622，088中的有機(jī)顏料將提供易褪的顏色，這是由于它們在燒制處理期間將被燒掉的緣故。對于材料的永久著色(包括在燒制后)而言，優(yōu)選無機(jī)顏料。
相對于粘結(jié)劑聚合物的少量增塑劑用來降低粘結(jié)劑聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。然而，這樣的材料的使用應(yīng)該限制在最小程度，以便減少當(dāng)由此流延的薄膜進(jìn)行燒制時(shí)必須除去的有機(jī)材料量。當(dāng)然，增塑劑的選擇主要是由必須被改性的聚合物來確定。在各種粘結(jié)劑體系中已經(jīng)使用的增塑劑中，它們是，鄰苯二甲酸二乙酯，鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸二辛酯，鄰苯二甲酸丁基芐基酯，磷酸烷基酯類，多亞烷基二醇，甘油，(聚)環(huán)氧乙烷，羥乙基化烷基苯酚，二烷基二硫代磷酸酯和(聚)異丁烯。當(dāng)然，在丙烯酸聚合物體系中，鄰苯二甲酸丁基芐基酯是最常被使用的，因?yàn)樗芤韵喈?dāng)小的濃度被有效地使用。
最后，將陶瓷固體，無機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)介質(zhì)混合物配制成未加工的介電片。形成這樣的帶的一種方法包含將該組合物流延在一柔性基片上，如銅帶或聚合物薄膜，然后，加熱該流延層，以除去揮發(fā)性有機(jī)溶劑。最常用的是，柔性基片為聚合物薄膜，并且，該組合物在該薄膜上流延、加熱和儲存。
借助介電片材和適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電和電阻組合物，制造包括如線路、電容和電阻這樣的零件的多層內(nèi)連電路。為此，首先，通過如通道和空腔的孔的希望的圖案的圖象，將介電片材光化輻照成象，它將完全透過該片材，而且，在如線路、電阻和電容這類零件處的切口將部分地透過該片材。這些不同圖案的元件是通過控制暴光周期或強(qiáng)度以及將每個(gè)片材的一側(cè)或兩側(cè)暴露至相同或不同的圖案中而形成的。在切口是在片材中形成的場合，必須對片材的兩側(cè)進(jìn)行暴光。例如，如果希望得到孔的圖案，可將本發(fā)明的片材的一側(cè)暴光4～8秒，或?qū)⑵牡膬蓚?cè)以同樣圖案的相對準(zhǔn)的圖象暴光2-4秒。如果希望孔和切口(例如通道和線路)的混合圖案，將片材的一側(cè)相對用于孔和切口的圖案的圖象暴光1～7秒，片材的另一側(cè)暴光于同樣的孔圖案的互補(bǔ)對準(zhǔn)圖象1-7秒。在光聚合技術(shù)領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員將很清楚，借助該方法在片材中形成的切口的深度能通過給片材每一側(cè)的暴光量的改變而得到控制或改變。增加切口相反一側(cè)的暴光量將在介電材料中提供一更淺的切口，相反地，減少給予切口相反一側(cè)片材的暴光量將增另片材的切口深度。
將暴光的片材在稀水溶液中顯影。暴光改變了光敏介電片暴光部分的溶解度，顯影從孔(通道和空腔)和切口圖案中除去未暴光和未聚合的材料。如前所述，當(dāng)介電片材中的有機(jī)聚合物粘結(jié)劑是酸性聚合物(B)時(shí)，該顯影劑是稀堿水溶液，當(dāng)有機(jī)聚合物粘結(jié)劑是含胺聚合物(A)時(shí)，顯影劑是稀酸水溶液。借助常規(guī)的方法，如浸漬，涂刷和噴射，能對該片材進(jìn)行顯影處理。由于介電片材的優(yōu)異的生料強(qiáng)度，(這是由于光聚合期間形成的三維聚合物網(wǎng)絡(luò))因此本發(fā)明的介電片材也能通過以10-35Psi壓力將合適的溶液噴在置于網(wǎng)眼或其它這類多孔支撐上的片材上而顯影。用顯影劑處理后，通常是用自來水或最好是去離子水漂洗。
然后，將顯影的片材干燥，以備進(jìn)一步的處理和加工。例如，橫穿顯影片材吹氣，并在烘箱中加熱片材是合適的干燥方法，正如任何其它常規(guī)的不有害地影響片材性質(zhì)的方法一樣。通常，40～120℃的溫度是合適的。
為了建立多層內(nèi)連電路的各層，利用導(dǎo)電組合物將合適構(gòu)圖的介電片材中的通道孔金屬化。合適的組合物包括厚膜組合物和導(dǎo)電片狀組合物，它們是容易得到的和熟知的。在這類組合物中，常用的導(dǎo)電金屬是銀，金，銅，鈀，鉑和它們的混合物。
如果介電片材在其中一側(cè)或兩側(cè)包含構(gòu)圖的切口的話，該切口用合適的導(dǎo)電或電阻組合物進(jìn)行金屬化。能通過許多方法實(shí)現(xiàn)金屬化。例如，可將金屬組合物通過網(wǎng)板印刷在切口中，或?qū)⒔饘俳M合物施加至另一介電片材的表面，該片材隨后與切口圖案對準(zhǔn)。切口圖案使元件如電容和電阻以及任何線路能位于其中，而不落在多層電路中的介電片材面上。對于多層電路而言，這實(shí)現(xiàn)了更平滑的表面構(gòu)形。由于有更平滑的表面，使用多層電路表面的連接變得更容易方便。
通常，將含合適電阻和導(dǎo)電組合物的構(gòu)圖的電功能層對準(zhǔn)通道和空腔(如果有的話)和構(gòu)圖的切口(如果有的話)施加至介電片材的表面上。如果希望的話，可將通道和切口進(jìn)行金屬化，并在同一步驟中施加構(gòu)圖的電功能層。同樣地，可以在一個(gè)步驟中將通道和切口進(jìn)行金屬化，而在另一個(gè)步驟中施加構(gòu)圖的功能層。
正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的那樣，根據(jù)應(yīng)用的電功能性，物理尺寸和形狀要求，多層內(nèi)連電路的設(shè)計(jì)的變化很大。通過將具有合適孔和切口圖案的合適數(shù)量的介電片材進(jìn)行暴光、顯影、干燥和金屬化，能安裝出希望的內(nèi)連電路。
通常，將已進(jìn)行希望金屬化的構(gòu)圖的片材重疊并層合，形成未加工的單塊。也能層對層地形成單個(gè)組合，但是該方法更費(fèi)時(shí)，而且，效率更低。
在單塊組裝完后，進(jìn)行燒制。可用一步法或兩步法完成燒制。通常，為燒掉有機(jī)物一步法將使用伸展帶式爐，而兩步法可以使用程序可控的箱式爐和用于燒制的常規(guī)的厚膜爐。燒制時(shí)間和溫度必須根據(jù)希望的物理性質(zhì)以及在組合物中所用的無機(jī)粘結(jié)劑和陶瓷固體進(jìn)行優(yōu)化。例如，在下述的實(shí)施例中，燒掉和燒制是在12區(qū)爐中一步完成的。單塊經(jīng)受10℃/分的升溫速率并在200℃和500℃之間保持一小時(shí)。然后將溫度升至850℃，并將試樣于此溫度保持約20分鐘，然后冷卻。在600℃以上的總時(shí)間約48分鐘，而整個(gè)燒掉和燒制循環(huán)需要?dú)v時(shí)3小時(shí)。必須調(diào)節(jié)這些時(shí)間和溫度，以與組合物中的陶瓷固體和無機(jī)粘結(jié)劑相匹配。
使用本發(fā)明的光敏介電片材，能以高至5000個(gè)孔/秒的速率在片材中形成孔，能形成切口，能同時(shí)形成帶通道的空腔和切口，而且在4密耳厚的帶中直徑為4密耳的通道，能可靠地并且復(fù)制地溶解。
實(shí)施例下列特定量的材料是實(shí)施例中所使用的。除非另有說明，百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)。
陶瓷固體具有2.0-2.4μm的50%PSD(粒徑分布)的硅石粉末石英。
氧化鋁是含表面積為7.4～9.0m2/g的顆粒的氧化鋁粉。
無機(jī)粘結(jié)劑玻璃料是由56.5%SiO2，17.2%PbO，9.1%Al2O3，8.0%CaO，4.5%B2O3，2.4%Na2O，1.7%K2O和0.6%MgO組成的硼硅酸鉛玻璃粉，該顆粒料的表面積為3.8-4.6m2/g。
有機(jī)聚合物粘結(jié)劑粘結(jié)劑Ⅰ是44%甲基丙烯酸甲酯(MMA)，35%丙烯酸乙酯(EA)和21%甲基丙烯酸(MAA)的共聚物，Mw＝50，000，Tg＝87℃，酸值＝120。
粘結(jié)劑Ⅱ是41%MMA，38%EA和21%MAA的共聚物，Mw＝65，000，Tg＝98℃，酸值＝120。
粘結(jié)劑Ⅲ是38%MMA，38%EA和24%MAA的共聚物，Mw＝57，000，Tg＝91℃，酸值＝145。
粘結(jié)劑Ⅳ是37%MMA，55%EA和8%MAA的共聚物，Mw＝250，000，Tg＝35℃，酸值＝85。
粘結(jié)劑Ⅴ是75%MMA和25%MAA的共聚物，Mw＝6，100，Tg＝110℃，酸值＝155。
粘結(jié)劑Ⅵ是20%苯乙烯(Sty)，21%MMA，38%EA，21%MAA的共聚物，Mw＝65，000，Tg＝80℃，酸值＝135。
光引發(fā)劑二苯酮，Michler′s酮(4，4′-雙(二甲基氨基)二苯酮)和乙基Michler′s酮(4，4′-雙(二乙基氨基)二苯酮)。
光可硬化單體TMPTA是三丙烯酸的三羥甲基丙烷酯。
TEOTA-1000是三丙烯酸乙氧基化三羥甲基丙烷酯，Mw＝1000。
TMPEOTA是三丙烯酸的乙氧基化三羥乙基丙烷酯，Mw＝428。
溶劑甲基·乙基酮，1，1，1-三氯乙烷，乙酸乙酯和甲醇。
抑制劑Ionol是2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
分散劑Pluronic 31R1是聚丙烯和聚環(huán)氧乙烷的A-B-A嵌段共聚物，Mw＝3，200。
實(shí)施例1介電組合物的重量份數(shù)(pbw)石英8.18氧化鋁33.30玻璃料65.18粘結(jié)劑Ⅱ9.16二苯酮0.92Michler′s酮0.18TEOTA-10003.18TMPTA0.80甲基·乙基酮30.001，1，1-三氯乙烷60.00Ionol0.06共計(jì)210.96
將有機(jī)聚合物粘結(jié)劑，光引發(fā)劑，光可硬化單體，抑制劑，有機(jī)溶劑，陶瓷固體以及無機(jī)粘結(jié)劑稱重，并加至含1360g鋯介質(zhì)的00號球磨缸中，將該混合物研磨16小時(shí)，以溶解和/或分散這些配料。將該分散體從球磨缸中取出，并利用具有20密耳間隙的刮刀將之流延在柔性聚酯片上。將該涂層于室溫干燥2小時(shí)以上，然后進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)進(jìn)行干燥時(shí)，該涂層出現(xiàn)一些大龜裂。當(dāng)進(jìn)行彎曲試驗(yàn)時(shí)，該干燥的介電片顯示出良好的柔性。通過含25，10，8，6和4密耳通道的圖案圖象，在該片材的一側(cè)進(jìn)行光化輻照不同的時(shí)間(1-30秒)。然后在85℃于0.8%的Na2CO3水溶液中顯影。在顯影期間，10密耳的通道被溶解。
實(shí)施例2除了使用15密耳的刮刀間隙外，重復(fù)實(shí)施例1，以形成介電片材。當(dāng)進(jìn)行彎曲試驗(yàn)時(shí)，該干燥的介電片材顯示出了良好的柔性，當(dāng)用如實(shí)施例1一樣的方法進(jìn)行暴光和顯影時(shí)，10密耳的通道被溶解。
實(shí)施例3利用下列重量份數(shù)的組合物，重復(fù)實(shí)施例1石英8.18氧化鋁33.30玻璃料65.18粘結(jié)劑Ⅰ9.16二苯酮0.92Michller′s酮0.18TEOTA-1003.18TMPTA0.80甲基·乙基酮30.001，1，1-三氯乙烷60.00Ionol0.06共計(jì)210.96當(dāng)進(jìn)行干燥時(shí)，該涂層出現(xiàn)一些大龜裂。當(dāng)進(jìn)行彎曲試驗(yàn)時(shí)，該干燥的介電片材顯示出輕微的脆性。通過含25，10，8，6和4密耳通道的圖案圖象，在該片材的一側(cè)進(jìn)行光化輻照不同的時(shí)間(1～30秒)，然后在85℃于0.8%Na2CO3水溶液中進(jìn)行顯影。在顯影期間，10密耳的通道被溶解。
實(shí)施例4介電組合物的重量份數(shù)如下石英8.18氧化鋁33.30玻璃料65.18粘結(jié)劑Ⅲ14.00二苯酮2.08乙基Michler′s酮0.40TEOTA-100014.18TMPTA3.53乙酸乙酯75.20甲醇5.00Ionol0.01共計(jì)221.15將有機(jī)聚合物粘結(jié)劑，光引發(fā)劑，光可硬化單體，抑制劑和有機(jī)溶劑加至清潔的玻璃缸中，并進(jìn)行攪拌，直到所有材料都溶解，并形成溶液為止。將陶瓷固體和無機(jī)粘結(jié)劑加至含1350g鋯介質(zhì)的00號磨缸，并滾動(dòng)1小時(shí)以混合該無機(jī)材料。打開磨缸，并將早先形成的有機(jī)組份的溶液倒入該磨缸中，繼續(xù)滾動(dòng)16小時(shí)，以形成分散體。研磨后，將分散體從介質(zhì)中濾出，并利用具有20密耳間隙的刮刀流延在柔性聚酯片上。將該涂層于室溫干燥2小時(shí)以上，然后進(jìn)行試驗(yàn)。5密耳厚的干燥涂層只出現(xiàn)十分輕微的大龜裂。當(dāng)進(jìn)行彎曲試驗(yàn)時(shí)，該干燥的介電片材顯示出良好的柔性。通過含25，10，8，6和4密耳通道的圖案圖象，在該片材的一側(cè)進(jìn)行光化輻照不同的時(shí)間(1-15秒)。然后在85℃于0.85%Na2CO3水溶液中將該片進(jìn)行顯影。在4～6秒的暴光時(shí)間時(shí)，在顯影期間，8密耳的通道被溶解。
實(shí)施例5利用15密耳的刮刀間隙，重復(fù)實(shí)施例4，以提供厚度為4.2密耳的干燥涂層。該涂層的物理性質(zhì)相似。在4-5秒暴光時(shí)間時(shí)，在顯影期間，6密耳的通道被溶解。
實(shí)施例6利用12，00重量份粘結(jié)劑Ⅲ，重復(fù)實(shí)施例4。5密耳厚的干燥涂層顯示出很輕微的大龜裂。當(dāng)進(jìn)行彎曲試驗(yàn)時(shí)，該干燥的介電片材顯示出良好的柔性。通過含25，10，8，6和4密耳通道的圖案圖象，在該片材的一側(cè)進(jìn)行光化輻照不同的時(shí)間(1～15秒)。然后在85℃于0.85%Na2CO3水溶液中將該片進(jìn)行顯影。在暴光時(shí)間為4～6秒時(shí)，在顯影期間，8密耳的通道被溶解。
實(shí)施例7利用25密耳的刮刀間隙重復(fù)實(shí)施例6，以提供6密耳的干燥涂層。利用4～10秒的暴光時(shí)間，并在0.85%Na2CO3水溶液中顯影時(shí)，該介電片材顯示出良好的柔性，而且10密耳的通道被溶解。
實(shí)施例8以4338.2g的更大配料規(guī)模制備實(shí)施例4的組合物。預(yù)先溶解各有機(jī)組分，然后加至3加侖的磨缸中，該磨缸含有50%缸體積的鋯介質(zhì)、無機(jī)粘結(jié)劑和陶瓷顆粒，它們已通過滾動(dòng)研磨1小時(shí)預(yù)先被分散。再繼續(xù)研磨16小時(shí)，以分散所有組分，并形成泥釉(最終的分散體)。研磨后，通過140目的尼龍濾布將泥釉濾出。利用裝用刮刀涂布頭的機(jī)械涂布器，將該泥釉涂布在柔性聚酯上。使用2英尺/分鐘的涂布速度，干燥溫度為140～165°F。調(diào)節(jié)刮刀以獲得約4密耳厚度的干涂層。該介電片材的涂層的質(zhì)量很好，具有平滑均勻的表面，無大龜裂。當(dāng)彎曲時(shí)該介電片材是柔性的，抗拉強(qiáng)度大于600psi，，伸長率大于14%。
通過含25，10，8，6和4密耳通道的圖案圖象，在該介電片的一側(cè)以不同的能級進(jìn)行光化輻照(10-90mj/cm2)。然后在85℃于0.85%Na2CO3水溶液中顯影，并在熱空氣渦輪干燥器中干燥。在約55mj/cm2的能級時(shí)，在顯影期間，6密耳的通道被完全溶解。大通道的排列圖案通過將介電片材一側(cè)暴露于40～70mj/cm2的光化輻照(大通道的排列圖案有1～4種，含大于160，000個(gè)8密耳的通道，每個(gè)圖案的中心距為15.4密耳)，顯影，并在熱空氣渦輪干燥器中干燥而形成。將具有4種圖案的介電片材(總計(jì)多于640，000個(gè)通道)進(jìn)行光化輻照、顯影、并在約2分鐘內(nèi)干燥。
也可以在這些介電片材的兩側(cè)進(jìn)行不同能級(10-50mj/cm2)的光化輻照，在多孔支撐上顯影，然后干燥。20mj/cm2的暴光完全溶解了介電片材中4密耳的通道。根據(jù)通道和線路圖案，通過將片材兩側(cè)進(jìn)行30-40mj/cm2的光化輻照，并在多孔支撐上將片材顯影，在介電片材中同時(shí)形成通道和切口。
在如上所述的條件下，將沒有金屬化的4和9層的單一介電片材和層合單塊用一步法在延伸的12區(qū)爐中燒制，以生產(chǎn)陶瓷基片。
實(shí)施例9以更大配制規(guī)模(4350.2g)制備實(shí)施例6的組合物。預(yù)先溶解好有機(jī)組分，然后加至3加侖的研磨缸，該磨缸含有50%缸體積的鋯介質(zhì)、無機(jī)粘結(jié)劑和陶瓷顆粒，它們已通過滾動(dòng)研磨1小時(shí)而預(yù)先被分散。繼續(xù)研磨16小時(shí)，以分散所有成份，并形成泥釉(最終的分散體)。研磨后，通過140目的尼龍濾布將泥釉濾出。利用裝有刮刀涂布頭的機(jī)械涂布器，將該泥釉涂布于柔性聚酯上。使用2英尺/分鐘的涂布速度，干燥溫度為140～165°F。調(diào)節(jié)刮刀以獲得約4.2密耳厚的干燥涂層。介電片材的涂層質(zhì)量很好，具有平滑均勻的表面，無大龜裂。當(dāng)進(jìn)行彎曲時(shí)，該介電片材是柔性的，抗拉強(qiáng)度大于550psi，伸長率大于13%。
通過含25，10，8，6和4密耳通道的圖案圖象，在介電片材的一側(cè)上進(jìn)行不同能級(10-90mj/cm2)的光化輻照。然后在85℃于0.85%Na2CO3水溶液中顯影，并在熱空氣渦輪干燥器中干燥。在約65mj/cm2的能級時(shí)，在顯影期間，6密耳的通道被完全溶解。大通道的排列圖案通過將介電片材一側(cè)暴露于40-70mj/cm2的光化輻照(大通道的排列圖案有1～4種，大于160，000個(gè)密耳的通道，每個(gè)圖案的中心距為15.4密耳)，顯影，并在熱空氣渦輪干燥器中干燥而形成。將具有3種圖案的介電片材(總計(jì)多于480，000個(gè)通道)進(jìn)行光化輻照、顯影，并在約2分鐘內(nèi)干燥。
實(shí)施例10介電組合物的重量份數(shù)石英155.4氧化鋁632.7玻璃料1238.4粘結(jié)劑Ⅲ152.0粘結(jié)劑Ⅳ38.0二苯酮39.5乙基Michler′s酮7.6TMPEOTA332.5Ionol3.1乙酸乙酯1607.0甲醇106.0總計(jì)4312.2將有機(jī)成份預(yù)先溶解，然后加至3加侖的磨缸中，該磨缸含有50%缸體積的鋯介質(zhì)、無機(jī)粘結(jié)劑和陶瓷顆粒，它們已通過滾動(dòng)研磨1小時(shí)而被預(yù)先分散。繼續(xù)研磨16小時(shí)，以分散所有成份，并形成泥釉(最終的分散體)。研磨后，通過140目的尼龍濾布將泥釉濾出。利用裝有刮刀涂布頭的機(jī)械涂布器，將該泥釉涂布在柔性聚酯上。使用2英尺/分鐘的涂布速度，干燥溫度為140～165°F。調(diào)節(jié)刮刀以獲得約4.0密耳厚的干燥涂層。介電片材的涂層質(zhì)量尚好，具有少量的大龜裂。當(dāng)彎曲時(shí)，該介電片材是柔性的，抗拉強(qiáng)度大于200psi，伸長率大于2%。
通過含8密耳通道的圖案圖象，將介電片材的一側(cè)暴露于55mj/cm2的光化輻照。然后，在85℃于0.85%Na2CO3水溶液中顯影，并在熱空氣渦輪干燥器中干燥。在顯影期間，8密耳的通道被完全溶解。
實(shí)施例11添加2pbw的Pluronic 31R1，通過如實(shí)施例6的同樣的研磨步驟制備實(shí)施例6的組合物。然后，利用在小機(jī)械涂布器上的刮刀，將該組合物流延在柔性聚醚酰亞胺片材上。涂層在150°F的加熱烘缸上干燥。5.4密耳的涂層沒有大龜裂，并且當(dāng)彎曲時(shí)是柔性的。通過含25，10，8，6和4密耳通道的圖案圖象，將該片材的一側(cè)光化輻照不同的時(shí)間(2-10秒)。然后在85℃于0.85%Na2CO3水溶液中顯影。
在暴光時(shí)間分別為4和6秒時(shí)，6和8密耳的通道被溶解。
實(shí)施例12用粘結(jié)劑Ⅵ代替粘結(jié)劑Ⅲ，用如實(shí)施例11相同的方法，制備、流延并處理實(shí)施例4的組合物。5.3密耳的涂層具有良好的質(zhì)量，沒有大龜裂，當(dāng)彎曲時(shí)顯示出良好的柔性。在使用與實(shí)施例11中相同的暴光條件下，在6，8和10秒的暴光時(shí)間時(shí)，8密耳的通道被完全溶解。
實(shí)施例13介電組合物的重量份數(shù)石英8.2氧化鋁33.3玻璃料65.2粘結(jié)劑Ⅵ10.0粘結(jié)劑Ⅴ4.0二苯酮2.1乙基Michler′s酮0.4TMPTA3.5TEOTA-100014.2Ionol0.1乙酸乙酯75.2甲醇5.0共計(jì)221.2用與實(shí)施例11相同的方法、制備、流延和處理該組合物。6.3密耳的涂層是柔性的，沒有任何大龜裂。在4～10秒的暴光時(shí)間，25密耳的通道被完全溶解。
權(quán)利要求
1.用于形成介電片材的可流延的組合物，所說的組合物包含下述混合物(a)細(xì)碎的無機(jī)粘結(jié)劑顆粒，和(b)不是必須的、細(xì)碎的陶瓷固體顆粒，它分散于有機(jī)介質(zhì)中，該有機(jī)介質(zhì)包含(c)包含含胺的有機(jī)聚合物或共聚物，共聚體或它們的混合物的有機(jī)聚合物粘結(jié)劑；每種共聚物或共聚體包含(1)丙烯酸C1-C10烷基酯，甲基丙烯酸C1-C10烷基酯，苯乙烯，取代的苯乙烯或它們的組合的非酸性共聚單體，和(2)包含含烯屬不飽和羧酸部分的酸性共聚單體，上述共聚物、共聚體或混合物的酸含量至少為總聚合物重量的15%，并且，該粘結(jié)劑的重均分子量在25，000至500，000或更大，平均玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在50°-100℃，和(d)分散于(e)和(f)中的光引發(fā)劑，(e)光可硬化的單體，和(f)有機(jī)溶劑，該組合物在光化輻照成象時(shí)，在稀堿或稀酸水溶液中是可顯影的。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中有機(jī)聚合物粘結(jié)劑或聚合物粘結(jié)劑的混合物的重均分子量為35，000～400，000。
3.權(quán)利要求2的組合物，其中有機(jī)聚合物粘結(jié)劑或聚合物粘結(jié)劑的混合物的重均分子量為50，000～250，000。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中有機(jī)聚合物粘結(jié)劑是共聚物或共聚體或它們的混合物，每種共聚物或共聚體包含(1)丙烯酸C1-C10烷基酯，甲基丙烯酸C1-C10烷基酯，苯乙烯，取代的苯乙烯或它們的組合的非酸性共聚單體，和(2)包含烯屬不飽和羧酸部分的酸性共聚單體，上述共聚物、共聚體或混合物的酸含量至少為總聚合物重量的15%。
5.權(quán)利要求4的組合物，其中由不飽和羧酸衍生的有機(jī)聚合物粘結(jié)劑部分不大于粘結(jié)劑重量的30%。
6.權(quán)利要求5的組合物，其中，有機(jī)聚合物粘結(jié)劑是甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸的三元共聚物。
7.光敏的未加工的介電片材，包含如下的混合物(a)細(xì)碎的無機(jī)粘結(jié)劑顆粒，和(b)不是必須的、細(xì)碎的陶瓷固體顆粒;它分散于有機(jī)介質(zhì)中，該有機(jī)介質(zhì)包含(c)包含含胺的有機(jī)聚合物或共聚物，共聚體或它們的混合物的有機(jī)聚合物粘結(jié)劑，每種共聚物或共聚體包含(1)丙烯酸C1-C10烷基，甲基丙烯酸C1-C10烷基酯，苯乙烯，取代的苯乙烯或它們的組合的非酸性共聚單體，和(2)包含含烯屬不飽羧酸部分的酸性共聚單體，上述共聚物、共聚體或混合物的酸含量至少為總聚合物重量的15%，并且粘結(jié)劑的重均分子量在25，000至500，000，或更大，平均玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在50°-100℃，和(d)分散于(e)和(f)中的光引發(fā)劑，(e)光可硬化的單體，和(f)有機(jī)溶劑，該組合物在光化輻照成象時(shí)，在稀堿或稀酸水溶液中是可顯影的。
8.權(quán)利要求7的介電片材，其中有機(jī)聚合物粘結(jié)劑或聚合物粘結(jié)劑的混合物的重均分子量為35，000～400，000。
9.權(quán)利要求8的介電片材，其中有機(jī)聚合物粘結(jié)劑或聚合物粘結(jié)劑的混合物的重均分子量為50，000～250，000。
10.權(quán)利要求7的介電片材，其中有機(jī)聚合物粘結(jié)劑包含共聚物或共聚體或它們的混合物，每種共聚物或共聚體包含(1)丙烯酸C1-C10烷基酯，甲基丙烯酸C1-C10烷基酯，苯乙烯，取代的苯乙烯或它們的組合的非酸性共聚單體，和(2)包含含不飽和羧酸部分的酸性共聚單體，上述共聚物、共聚體或混合物的酸含量至少為總聚合物重量15%。
11.權(quán)利要求10的介電片材，其中由不飽和羧酸衍生的有機(jī)聚合物粘結(jié)劑部分不大于粘結(jié)劑重量的30%。
12.權(quán)利要求11的介電片材，其中，有機(jī)聚合物粘結(jié)劑是甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸的三元共聚物。
13.使用權(quán)利要求7的光敏介電片材，制備多層內(nèi)連電路的方法，順序地包含下列步驟(a)通過通道圖案和可有可無的空腔圖案的圖象，將該介電片材光化輻照成象;(b)在稀堿或稀酸水溶液中對暴光的片材進(jìn)行顯影，以形成通道和可有可無的空腔的構(gòu)圖排列;(c)將顯影片干燥;(d)用導(dǎo)電組分將通道金屬化;(e)非強(qiáng)制性地，對準(zhǔn)介電片材中的通道圖案和任何空腔，將構(gòu)圖的電功能層施加至介電片材上;(f)利用希望的通道、空腔和電功能圖案，重復(fù)步驟(a)至(e)，直到已形成希望數(shù)目的層為止;(g)將步驟(f)的各層進(jìn)行層合，以形成由介電材料制得的內(nèi)連電功能層的組合;和(h)將步驟(g)的組合進(jìn)行共燒制。
14.使用權(quán)利要求13的方法，其中，將成象的暴光介電片材在多孔支撐上顯影并干燥。
15.使用權(quán)利要求7的光敏介電片材制備多層內(nèi)連電路的方法，順序地包含下列步驟(a)通過一對匹配的和對準(zhǔn)的通道圖案和可有可無的空腔圖案的圖象，將該光敏介電片材的兩側(cè)進(jìn)行光化輻照成象;(b)在稀堿或稀酸水溶液中對暴光的片材進(jìn)行顯影，以形成通道和可有可無的空腔的構(gòu)圖排列;(c)將顯影片干燥;(d)用導(dǎo)電組分將通道金屬化;(e)非強(qiáng)制性地，對準(zhǔn)介電片材中的通道圖案和任何空腔，將構(gòu)圖的電功能層施加至介電片材上;(f)利用希望的通道、空腔和電功能圖案，重復(fù)步驟(a)至(e)，直到已形成希望數(shù)目的層為止;(g)將步驟(f)的各層進(jìn)行層合，以形成由介電材料制得的內(nèi)連電功能層的組合;和(h)將步驟(g)的組合進(jìn)行共燒制。
16.權(quán)利要求15的方法，其中，通過含通道和可有可無的空腔圖案以及用于另一電功能特征的圖案的圖象，將至少一層光敏介電片材的一側(cè)進(jìn)行步驟(a)的暴光成象，片材另一側(cè)通過所說通道和可有可無空腔圖案的匹配的和對準(zhǔn)的圖象進(jìn)行暴光;將所說的片材用步驟(b)進(jìn)行顯影，以形成通過該片材和在該片材的一側(cè)的以電功能特征的形狀的構(gòu)圖的切口的通道和可有可無的空腔的構(gòu)圖排列;和將構(gòu)圖的切口用導(dǎo)電或電阻成分金屬化。
17.權(quán)利要求16的方法，其中，在步驟(a)中，通過含相同通道和空腔圖案，以及還含另一電功能特征的圖案的匹配的和對準(zhǔn)的圖象，將至少一光敏介電片材的另一側(cè)進(jìn)行暴光;和通過該片材，將所說的片材用步驟(b)進(jìn)行顯影時(shí)，形成通道和可有可無空腔的構(gòu)圖排列，并且在該片材的每一側(cè)中，形成以電特征形狀的構(gòu)圖的切口。
18.權(quán)利要求15，16或17的方法，其中，將成象的暴光介電片材在多孔支撐上顯影并干燥。
19.權(quán)利要求15，16或17的方法，其中，該介電片材的每一側(cè)本身通過一套匹配的和對準(zhǔn)的合適圖象，在步驟(b)中進(jìn)行暴光成象。
20.權(quán)利要求15，16或17的方法，其中，該介電片材的兩側(cè)，通過一對匹配的和對準(zhǔn)的圖象，同時(shí)在步驟(b)中進(jìn)行暴光成象。
21.權(quán)利要求13-20任一個(gè)的方法，進(jìn)一步包含(i)對準(zhǔn)其中的通道圖案和任何空腔，將構(gòu)圖的電功能層施加至燒制組件的其中之一或兩個(gè)外表面上;(j)燒制步驟(i)的結(jié)構(gòu)，(k)重復(fù)步驟(i)和(j)所需的次數(shù)，以形成希望的外層電路圖案。
全文摘要
光敏介電片材組合物和由此進(jìn)行多層內(nèi)連電路的制備。該多層內(nèi)連電路以密實(shí)的構(gòu)形包含電路圖以及如電容器和電阻的獨(dú)立元件。
文檔編號H05K3/46GK1090399SQ93119618
公開日1994年8月3日 申請日期1993年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月23日
發(fā)明者T·R·修斯, W·J·尼比 申請人:納幕爾杜邦公司