JP2003115417A

JP2003115417A - 電子部品用金属膜転写フィルム

Info

Publication number: JP2003115417A
Application number: JP2001307632A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Togo; 寛東郷; Shinichi Tamura; 真一田村; Masaru Suzuki; 勝鈴木; Shiyukuro Kobayashi; 俶朗小林
Original assignee: Toyo Metallizing Co Ltd
Current assignee: Toyo Metallizing Co Ltd
Priority date: 2001-10-03
Filing date: 2001-10-03
Publication date: 2003-04-18

Abstract

(57)【要約】【課題】電子部品を構成する電極を転写によって形成で
きる金属膜を有するプラスチックフィルムを提供するこ
とであり、特に積層セラミックコンデンサの内部電極形
成に有効な金属膜転写フィルムを提供する。【解決手段】プラスチックフィルム上に離型層および金
属膜がこの順に成膜された構造を有しており、その金属
膜がレーザーエッチングによって形成された所定のパタ
ーン形状を有している電子部品用金属膜転写フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品用材料に
関し、より詳細には、電子部品に電導性金属膜を形成す
る際、金属膜を成膜したプラスチックフィルムから転写
して使用する金属膜転写フィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子部品の電極を形成する方法と
しては、例えば、半導体回路等の製造においては、基板
上に直接メッキや蒸着によって金属膜を形成した後に、
フォトリソグラフィー等によってパターンニングを行な
う方法が知られている。また、積層セラミックコンデン
サでは、まず、チタン酸バリウム等の誘電体粉末、有機
バインダー、可塑剤および有機溶剤とからなるスラリー
を用いて、ドクターブレード法等によりグリーンシート
を作製し、次に、このグリーンシートの上に、パラジウ
ム、ニッケルあるいは白金等の貴金属を主成分とした電
極ペーストを用いて、スクリーン印刷法等により内部電
極を形成する。次に、内部電極を形成したグリーンシー
トを内部電極層がセラミック誘電体層を挟んで交互に対
向するように配置して順次積層し、所望の積層数まで積
層を繰り返し、セラミック積層体を形成する。次に、セ
ラミック積層体を接着フィルムを備えた金属板上に接着
し、これをセラミック積層体の層間の密着性を向上させ
るために圧縮成形を行なう。さらに、このようにして成
形されたセラミック積層体を、所望の大きさのチップ状
に切断し、１２００〜１４００℃で焼成する。このよう
にして得られた焼結体の両端部に現れる内部電極に、こ
れらの内部電極が電気的に接続されるように銀や銀−パ
ラジウム等を塗布し、焼付けることによって外部電極を
形成し、積層セラミックコンデンサを製造している。

【０００３】近年、特に積層セラミックコンデンサで
は、携帯電話や携帯情報端末等に代表される携帯性の高
いモバイル機器の軽薄短小化の要望に伴い、ますますそ
の需要が高まる一方で、更なる小型化・大容量化が課題
となってきている。従来、積層セラミックコンデンサの
製造工程においては、小型・大容量化を実現する手段と
して、各々の積層するセラミック誘電体シートを薄肉化
し、積層数を増加させる方法が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、セラミ
ック誘電体シートを薄肉化した場合、グリーンシートが
薄いために、シート上に存在する微細な空孔に内部電極
ペーストが侵入、貫通し、絶縁不良が発生する等の問題
が起こる場合がある。

【０００５】本発明者らは、上記課題に対して鋭意検討
した結果、例えば、積層セラミックコンデンサにおい
て、内部電極を従来のペーストを用いた印刷法に代え
て、金属膜を成膜したプラスチックフィルムを用意し、
この金属膜を誘電体シート上に転写する手法によって内
部電極を形成する手法が上記課題を解決できることを見
出し、発明を完成するに至った。

【０００６】本発明の目的は、電子部品を構成する電極
を転写によって形成できる金属膜を有するプラスチック
フィルムを提供することであり、特に積層セラミックコ
ンデンサの内部電極形成に有効な金属膜転写フィルムを
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電子部品用金属
膜転写フィルムは、プラスチックフィルム上に離型層お
よび金属膜がこの順に成膜された構造を有しており、該
金属膜がレーザーエッチングによって形成された所定の
パターン形状を有している電子部品用金属膜転写フィル
ムである。

【０００８】すなわち、本発明の電子部品用金属膜転写
フィルムにおいては、金属膜の転写によって電極の形成
が可能であり、さらにレーザーエッチングによって金属
膜が所定のパターン形状を有することによって、同じパ
ターン形状の金属膜が転写されるので、高精度なパター
ンが得られると同時に、転写後のパターンニング処理が
不要になる特徴を有するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電子部品用金属膜
転写フィルムを具体的に説明する。

【００１０】本発明の電子部品用金属膜転写フィルム
は、プラスチックフィルム上に離型層を形成したのち、
金属膜を成膜することによって得られる。

【００１１】ここで用いられるプラスチックフィルムと
しては、有機高分子材料からなるフィルムであり、具体
的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエ
チレンナフタレート、非晶ポリオレフィン、ポリアリレ
ート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポ
リイミド、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ
スチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネー
ト、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、ポリ
エーテルサルホン、フッ素樹脂、ポリエーテルイミド、
ポリフェニレンサルファイド、ポリウレタンおよび環状
オレフィン系樹脂等を挙げることができるが、ポリエチ
レンテレフタレートが、経済性と強度等の点で好適に用
いられる。

【００１２】本発明で用いられるプラスチックフィルム
は、枚葉あるいはロール状のいずれでも用いることがで
きるが、ロール状のフィルムであれば、連続して蒸着を
行なうことができ、好適である。

【００１３】また、本発明で用いられるプラスチックフ
ィルムの厚さは、好ましくは８〜２５０μｍの範囲で使
用できるが、より好ましくは１２〜１８８μｍである。
厚さが８μｍ未満では、金属蒸着時に蒸発源から発生す
る輻射熱によってフィルムが変形するので好ましくな
く、一方、厚さが２５０μｍを超えると、フィルムに柔
軟性がなく、転写が難しく好ましくない。プラスチィッ
クフィルムの厚さを測定する方法としては、マイクロメ
ーター等の測定装置による方法、採取したフィルムサン
プルの質量からその比重を用いて算出する方法等を用い
ることができる。

【００１４】本発明の電子部品用金属膜転写フィルムに
おける離型層の構成成分としては、シリコーン樹脂、メ
ラミン樹脂、エポキシ樹脂またはフッ素樹脂の少なくと
も１種以上である。離型層は、該離型層構成成分を含む
塗液をプラスチックフィルム上に塗布し、加熱して乾燥
させ、場合によっては紫外線照射等で硬化させることに
よって設けることができる。塗液の塗布方法としては、
公知の塗布方法が適用でき、例えば、ロールコーター法
等を挙げることができる。また、塗液は有機溶剤あるい
は水性塗液を使用できるが、有機化合物の溶解であるた
め、有機溶剤が好適に使用される。離型層の厚さは、塗
布抜けがないことが必須であるが、通常０．０１μｍ以
上が好ましく、より好ましくは０．０１〜５μｍであ
り、さらに好ましくは０．０５〜３μｍである。離型層
の厚さが０．０１μｍ未満では、塗布抜け等が起こり、
十分な効果が得られず、また厚さが５μｍを超えると十
分な離型効果の向上が期待できず、また経済的にも不利
になるため好ましくない。離型層の厚さの測定方法とし
て、透過電子顕微鏡、走査電子顕微鏡、マイクロメータ
ー等を用いることによって測定可能である。

【００１５】本発明における金属膜は、レーザーエッチ
ングによって所定のパターン形状を有することによっ
て、この形状と同じパターンの金属膜が相手側の基材に
形成される。金属膜のレーザーエッチング方法として
は、Ｈｅ−Ｎｅ，ＡｒＦエキシマ，ＣＯ₂，Ａｒイオン
等のレーザーを用いたエッチング方法が挙げられ、中で
もＹＡＧレーザー等が好適に利用できる。ＹＡＧレーザ
ーとは、固体レーザーの一種で、ネオジウムイオン（Ｎ
ｄ³）をドープしたＹＡＧ（イットリウム・アルミニウ
ム・ガーネット結晶）にクリプトンランプの励起光を吸
収させて発振させるものである。

【００１６】離型層の接着力としては、離型層と金属膜
との間の接着力、あるいは離型層とプラスチックフィル
ムとの間の接着力が、プラスチックフィルムとその上に
成膜された金属膜との間の接着力あるいは金属膜と転写
される側の基材、例えばセラミック誘電体シートとの間
の接着力よりも小さいことが必須であり、セラミック誘
電体シートに金属膜が転写された後の離型層はプラスチ
ックフィルム側に残っても良いし、あるいは金属膜側に
残ってもかまわない。

【００１７】プラスチックフィルムと金属膜との接着力
の指標として、蒸着膜側に粘着テープを貼り、粘着テー
プとプラスチックフィルムを１０ｍｍの一定幅にスリッ
トした後、引張試験機を用い、１０００ｍｍ／分の速度
で両者をＴ字に引き剥がすときの剥離強度を用いること
ができる。離型層を介在した場合のプラスチックフィル
ムと金属膜との間の剥離強度は、通常、０．１〜３０ｇ
／１０ｍｍ幅（幅１０ｍｍ当たりの剥離強度）が好まし
く、０．５〜２０ｇ／１０ｍｍ幅がさらに好ましく、
０．５〜１０ｇ／１０ｍｍ幅とすることが特に好まし
い。剥離強度が０．１ｇ／１０ｍｍ幅未満では蒸着金属
膜が外部からの力や摩擦等によって容易に剥がれやすく
なるため実用上好ましくなく、一方、剥離強度が３０ｇ
／１０ｍｍ幅を超えると転写しにくくなるため好ましく
ない。

【００１８】本発明における電子部品用金属膜転写フィ
ルムの金属膜を構成する金属種は、使用される電子部品
によって異なるが、積層セラミックコンデンサの内部電
極として使用される場合には、ニッケル単体が好ましい
が、ニッケルによって得られる膜特性を改良する目的
で、他の金属をニッケルの電気特性、耐腐食性等の性質
を著しく損なわない範囲で添加してもよい。他の金属と
しては、例えば、クロム、銅、錫、アルミニウムおよび
パラジウム等が挙げられる。これら他の金属の配合割合
の上限としては、２０重量％が好ましい。

【００１９】本発明における金属膜の形成方法として
は、スパッタ、蒸着等を用いることができるが、なかで
も蒸着によって得られる金属膜が好ましい。また、蒸着
方法としては、例えば、誘導加熱、抵抗加熱、スパッタ
リング、電子ビーム（ＥＢ）、イオンプレーティング等
を挙げることができるが、特に電子ビーム蒸着が、生産
性と蒸着膜質の点で好適である。

【００２０】本発明における金属膜の厚さは、５００〜
２００００オングストロームの範囲であり、好ましくは
５００〜１００００オングストロームであり、さらに好
ましくは５００〜５０００オングストロームの範囲であ
る。厚さが５００オングストローム未満では転写工程で
破れやすくなったり、十分な電気特性が得られないので
好ましくなく、一方、厚さが２００００オングストロー
ムを超えると膜厚が厚くなり、薄膜化という優位性が得
られないばかりか、金属膜にクラックが発生しやすくな
るので好ましくない。

【００２１】本発明における電子部品用金属膜転写フィ
ルムは、上述のようにプラスチックフィルム上の金属膜
を、レーザーエッチングによって所定のパターン形状に
し、その金属膜を、さらに電子部品上に転写することに
よって利用される。

【００２２】例えば、積層セラミックコンデンサの誘電
体シート上への該金属膜の転写方法としては、金属膜転
写フィルムとセラミックグリーンシートとを重ね合わせ
た後、圧着ローラー、プレス機等を用いて圧着した後、
プラスチックフィルムを剥離する方法を挙げることがで
きる。この場合、プラスチックフィルムのガラス転移温
度あるいは融点以下の温度で加熱することもできる。離
型層のパターン形状と同じに金属膜内部電極をパターニ
ングされた誘電体シートは、従来の工程によって積層セ
ラミックコンデンサまで加工することができる。

【００２３】誘電体シートは、通常チタン酸バリウム等
を主成分とする誘電体粉末、有機バインダー、可塑剤お
よび有機溶剤とからなるスラリーをドクターブレード法
等により膜化し、引き続き乾燥して得られるグリーンシ
ートを所定のサイズに裁断後、焼成することによって得
られる。該誘電体シート１枚当たりの厚さは０．５〜３
０μｍであり、好ましくは０．５〜１５μｍである。
０．５μｍ未満では誘電体シートに発生するピンホール
等の欠陥が次第に多くなり、一方、３０μｍを超えると
本発明による誘電体シートを積層化した積層セラミック
コンデンサの小型大容量化を満足するものは得られな
い。

【００２４】積層セラミックコンデンサにおける内部電
極パターンを形成する方法としては、本発明におけるレ
ーザーエッチングによって金属膜が所定のパターン形状
を有することによって、同じパターン形状の金属膜が転
写されて内部電極となるが、さらに所定の形状、大きさ
の電極パターンにレジストを用いたリソグラフィー法を
組み合わせることによって実施することもできる。

【００２５】本発明の電子部品用金属膜転写フィルム
は、電子部品の薄膜状の電極を転写によって形成する方
法として好適であり、例えば、半導体回路や積層セラミ
ックコンデンサの内部電極を挙げることができるが、特
に積層セラミックコンデンサの内部電極の形成方法とし
て好適である。

【００２６】

【実施例】本発明の電子部品用金属膜転写フィルムにつ
いて、積層セラミックコンデンサを対象として実施例を
挙げて詳細に説明する。

【００２７】（実施例）誘電体材料の組成として、Ｂａ
ＴｉＯ₃を主成分とし、これに添加物としてＢａＺｒＯ₃
を加えた酸化物の混合粉末を、ポリビニルブチラール樹
脂系バインダとともにジブチルフタレート中に分散し
て、セラミックスラリーとした。このセラミックスラリ
ーを、ドクターブレード法により、シリコーン樹脂離型
剤を塗布した３８μｍ厚のポリエチレンテレフタレート
からなるキャリアフィルムの片面に塗布し、これを１２
０℃で乾燥し、１００mm×１００mmの大きさに切断し
て、２μｍの厚さのセラミックグリーンシートを作成し
た。

【００２８】別に、スクリーン印刷法によりメラミン樹
脂系離型剤を塗布した厚さ２５μｍのポリエチレンテレ
フタレートフィルムの上に、電子ビーム蒸着によって膜
厚約３０００オングストロームの金属ニッケル膜を成膜
した。その後、所定のパターン形状にレーザーエッチン
グを施した。所定のパターン形状とは、ＹＡＧレーザー
を用いて、１．２ｍｍ×０．３ｍｍの独立した長方形を
０．１ｍｍの間隔で、煉瓦塀状に交互に配置したパター
ンである。

【００２９】上記のセラミックグリーンシートに、金属
ニッケル膜を熱プレス加工により転写した。転写した金
属ニッケルは、レーザーエッチングの形状と同じパター
ンを形成していた。次に、内部電極が形成されたセラミ
ックグリーンシートを、一定寸法で交互にずらして積層
し、加圧圧着したのち切断して、両端面から内部電極部
分が交互に露出した積層セラミックコンデンサのグリー
ンチップとした。次に、このグリーンチップを、おがく
ず中で強制振動させて角体の稜線部分の面取りをした。
そして、上記の面取りをしたグリーンチップの内部電極
部分が交互に露出した両端面に、上記の各種の外部電極
用ペーストを浸漬法により塗布した。塗布後、１２０℃
で１５分間乾燥した。乾燥後の塗布膜厚は、約３５μｍ
となるように形成した。これを、大気中で３０時間、最
高温度３７０℃、３時間で加熱処理した後、ニッケルに
対して還元雰囲気中、具体的には、６００℃以上でニッ
ケルの平衡酸素分圧の１００分の１の酸素濃度にコント
ロールした雰囲気中で１８時間，最高温度１３００℃、
３時間で加熱処理して焼成して焼結体とし、積層セラミ
ックコンデンサを得た。

【００３０】上記で得られた積層セラミックコンデンサ
１００個について、静電容量の測定検査を行なった。な
お、電気特性については、静電容量が正常値の３０％以
下の異常値のものは不良とした。その結果、不良率は０
％であった。

【００３１】（比較例）厚さ２５μｍのポリエチレンテ
レフタレートフィルムの上に、離型層を設けることな
く、直接電子ビーム蒸着によって膜厚約３０００オング
ストロームの金属ニッケル膜を成膜した。実施例１と同
様にしてレーザーエッチングを実施し、セラミックグリ
ーンシートにパターン化された金属ニッケル膜を熱プレ
ス加工により転写した。しかしながら、金属ニッケル膜
を剥離できず、セラミックグリーンシートに転写できな
かったため、積層セラミックコンデンサは得られなかっ
た。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よる電子部品用金属膜転写フィルムを用いれば、特に積
層セラミックコンデンサにおいて、レーザーエッチング
により、金属膜を所定のパターン形状にすることがにで
き、同じパターン形状の金属膜が転写されるので、高精
度なパターンが得られると同時に、転写後のパターンニ
ング処理が不要になる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木勝静岡県三島市長伏33番地の１東洋メタライジング株式会社三島工場内 (72)発明者小林俶朗東京都中央区日本橋本石町３丁目３番16号東洋メタライジング株式会社東京本社内Ｆターム(参考） 4F100 AB01C AB16C AK01A AK17B AK36B AK42 AK52B AK53B AR00B BA03 BA10A BA10C EH66C EJ15C EJ52C GB41 HB00C JL01 JL14B JM02C 5E001 AB03 AH01 AH09 AJ01 5E082 AA01 AB03 EE04 FF05 FG26 FG46 5E343 AA23 BB44 DD56 FF08 GG08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチックフィルム上に離型層および
金属膜がこの順に成膜された構造を有しており、該金属
膜がレーザーエッチングによって形成された所定のパタ
ーン形状を有している電子部品用金属膜転写フィルム。
【請求項２】離型層が、シリコーン樹脂、メラミン樹
脂、エポキシ樹脂またはフッ素樹脂の少なくとも１種以
上からなる請求項１記載の電子部品用金属膜転写フィル
ム。
【請求項３】金属膜が蒸着によって成膜されたもので
ある請求項１または２記載の電子部品用金属膜転写フィ
ルム。
【請求項４】電子部品が積層セラミックコンデンサで
ある請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品用金属膜
転写フィルム。
【請求項５】金属膜がニッケルを主成分とする金属で
ある請求項４記載の電子部品用金属膜転写フィルム。