JP4153494B2 - セラミックグリーンシートの製造方法及びセラミック電子部品の製造方法 - Google Patents
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Description
まず、図1(a)に示されるように、基材1の表面1aに離型処理を施す。これにより、基材1の表面1a上には離型層3が形成される。
次に、図1(b)に示されるように、表面1aに離型処理が施された基材1上に、所定の溶媒に対して可溶性を有するセラミック材料からなる第1のセラミック層5aを形成する。所定の溶媒に対して可溶性を有するセラミック材料としては、例えば、後述する導体パターン部形成工程におけるエッチング液(所定の溶媒)に対して可溶性を有するバインダー樹脂材料を含有するものが挙げられる。エッチング液としては、例えば、アルカリ溶液、アルカリ水溶液、有機溶剤系エッチング液、水系エッチング液等が挙げられる。バインダー樹脂としては、例えば、アルカリ可溶性セルロース誘導体、アルカリ可溶性アクリル樹脂等を主体とするベースポリマーが挙げられる。また、バインダー樹脂として、光重合開始剤を含有しないフォトレジスト(例えばベースポリマー、モノマー、レジン等)を用いるとしてもよい。また、上記セラミック材料は、バインダー樹脂材料に加えて、セラミック粉末及び有機溶剤等を更に含有するセラミックペースト又はセラミックスラリーであることが好ましい。
次に、図1(c)に示されるように、セラミック層5a上に、感光性導電材料からなる導体層13aを形成する。導体層13aは、所定の溶媒に対して可溶性を有する感光性導電材料からなることが好ましい。なお、導体層13aは、セラミック層5a上に部分的に形成されるとしてもよいし、全面に形成されるとしてもよい。セラミック層5aは、導体層13aよりも広い面積にわたって形成されることが好ましい。上記感光性導電材料は、例えば感光性電極材料であり、その場合、導体層13aは電極層となる。
次に、図1(d)に示されるように、導体層13aの所定部分13bに露光を施す。本実施形態では、所定のパターン形状を有する光透過部11aと、光透過部11aを取り囲む遮光部11bとを有するマスク11を用いて、導体層13aに紫外線等の光Lを照射する。紫外線は例えば高圧水銀灯から出射される。
図1(d)に示される第1の露光工程の後、図1(e)に示されるように、所定の溶媒を用いて、導体層13aを現像することにより導体パターン部13を形成すると共に、セラミック層5aの一部をエッチングすることによりセラミック部5を形成する。本実施形態では、導体パターン部13は、マスク11の光透過部11aに対応するパターン形状を有する。このとき、溶媒は現像液又はエッチング液として機能する。露光が施された導体層13aの所定部分13bでは、感光性導電材料が架橋重合し、溶媒(現像液)に不溶となる。一方、露光が施されていない導体層13aの部分では、感光性導電材料が架橋重合せず、溶媒(現像液)に可溶となる。
次に、図1(f)に示されるように、セラミック部5上に第2のセラミック層9を形成する。セラミック層9は、例えば、感光性セラミックスラリー等のセラミックスラリーをセラミック部5上に印刷機を用いてパターン印刷することによって形成される。これにより、セラミック部5と導体パターン部13とセラミック層9とを有するセラミックグリーンシート10が離型層3上に形成される。その後、基材1を剥離してもよい。セラミックグリーンシート10では、基材1の表面1aからのセラミック層9の高さd5を、基材1の表面1aからの導体パターン部13の高さd2に合わせることが好ましい。これにより、セラミックグリーンシート10の表面を平坦化し易くなるので、セラミックグリーンシート10を複数積層し易くなる。
図3(a)〜図3(e)は、セラミック層9aを形成する方法1を模式的に示す工程断面図である。図3(a)は、図1(e)の後に続く図である。図4は、図3(d)に示される工程断面図の他の例を示す工程断面図である。
まず、図3(a)に示されるように、基材1上にセラミック層15aを形成する。このとき、セラミック層15aは導体パターン部13及びセラミック部5を覆うように形成される。セラミック層15aはセラミック部5上に形成されるので、導体パターン部13及びセラミック部5と、セラミック層15aとの間に空隙は発生し難い。
次に、図3(b)に示されるように、上記所定の溶媒を用いてセラミック層15aを全面エッチングすることによりセラミック層15を形成する。このとき、導体パターン部13を露出させることが好ましい。基材1の表面1aからのセラミック層15の高さd7は、基材1の表面1aからの導体パターン部13の高さd2よりも低くなっている。なお、導体パターン部13上にセラミック層が残存していても構わない。このセラミック層は、後述の現像工程における現像液によって除去される。
次に、図3(c)に示されるように、セラミック部5上に感光性セラミック層17aを形成する。感光性セラミック層17aは、所定の溶媒に対して可溶な感光性セラミック材料からなることが好ましい。本実施形態では、感光性セラミック層17aはネガ型の感光性セラミック材料からなり、セラミック層15及び導体パターン部13上に形成される。このとき、基材1の表面1aからの感光性セラミック層17aの高さd8を、基材1の表面1aからの導体パターン部13の高さd2に合わせることが好ましい。これにより、得られるセラミックグリーンシートの表面を平坦化し易くなる。なお、感光性セラミック層17aの高さd8は、導体パターン部13が基材1の表面1aの第1の領域1b上に形成されている場合に、第1の領域1bを取り囲む第2の領域1c上における感光性セラミック層17aの高さである。
次に、図3(d)に示されるように、マスク16を介して感光性セラミック層17aに露光を施す。マスク16は、導体パターン部13に対応するパターン形状を有する遮光部16bと、遮光部16bを取り囲む光透過部16aとを備える。マスク16としては、例えばマスク11と同様のものが挙げられる。このため、感光性セラミック層17aにおける導体パターン部13上の部分には光Lが照射されない。
次に、図3(e)に示されるように、上記所定の溶媒を用いて、露光された感光性セラミック層17aを現像する。これにより、感光性セラミック層17aにおける導体パターン部13上の部分が除去され、セラミック層15上にセラミック層17が形成される。このようにして、セラミック部5上に、セラミック層15,17からなるセラミック層9aを形成する。その結果、セラミック層9aと、導体パターン部13と、セラミック部5とを備えたセラミックグリーンシート20が得られる。
図5(a)〜図5(d)は、セラミック層9bを形成する方法2を模式的に示す工程断面図である。図5(a)は、図1(e)の後に続く図である。図6は、図5(c)に示される工程断面図の他の例を示す工程断面図である。
まず、図5(a)に示されるように、基材1上にセラミック層19aを形成する。このとき、セラミック層19aは導体パターン部13及びセラミック部5を覆うように形成される。セラミック層19aはセラミック部5上に形成されるので、導体パターン部13及びセラミック部5と、セラミック層19aとの間に空隙は発生し難い。
次に、図5(b)に示されるように、セラミック部5上に感光性セラミック層21aを形成する。感光性セラミック層21aは、所定の溶媒に対して可溶な感光性セラミック材料からなることが好ましい。本実施形態では、感光性セラミック層21aはネガ型の感光性セラミック材料からなり、セラミック層19a及び導体パターン部13上に形成される。このとき、基材1の表面1aからの感光性セラミック層21aの高さd10を、基材1の表面1aからの導体パターン部13の高さd2に合わせることが好ましい。これにより、得られるセラミックグリーンシートの表面を平坦化し易くなる。なお、感光性セラミック層21aの高さd10は、導体パターン部13が基材1の表面1aの第1の領域1b上に形成されている場合に、第1の領域1bを取り囲む第2の領域1c上における感光性セラミック層21aの高さである。
次に、図5(c)に示されるように、マスク16を介して感光性セラミック層21aに露光を施す。マスク16を用いると、感光性セラミック層21aにおける導体パターン部13上の部分には光Lが照射されない。
次に、図5(d)に示されるように、上記所定の溶媒を用いて、露光された感光性セラミック層21aを現像すると共にセラミック層19aをエッチングする。これにより、感光性セラミック層21a及びセラミック層19aにおける導体パターン部13上の部分が除去され、セラミック部5上にセラミック層19,21からなるセラミック層9bが形成される。その結果、セラミック層9bと、導体パターン部13と、セラミック部5とを備えたセラミックグリーンシート30が得られる。
図7(a)〜図7(c)は、セラミック層9cを形成する方法3を模式的に示す工程断面図である。図7(a)は、図1(e)の後に続く図である。
まず、図7(a)に示されるように、セラミック部5上に感光性セラミック層23aを形成する。本実施形態では、感光性セラミック層23aはネガ型の感光性セラミック材料からなり、導体パターン部13及びセラミック部5を覆うように形成される。感光性セラミック層23aはセラミック部5上に形成されるので、導体パターン部13及びセラミック部5と、感光性セラミック層23aとの間に空隙は発生し難い。
次に、図7(b)に示されるように、基材1側から感光性セラミック層23aに露光を施す。この場合、照射する光Lに対して導体パターン部13が遮光性を有し、且つ、基材1、離型層3及びセラミック部5が光透過性を有していることが好ましい。その結果、感光性セラミック層23aにおける導体パターン部13上の部分には光Lが照射されない。また、所望の解像度を得るために、後述の現像処理条件と、第2の露光工程における露光量とを適宜設定することが好ましい。
次に、図7(c)に示されるように、上記所定の溶媒を用いて、露光された感光性セラミック層23aを現像する。これにより、感光性セラミック層23aにおける導体パターン部13上の部分が除去され、セラミック部5上にセラミック層9cが形成される。その結果、セラミック層9cと、導体パターン部13と、セラミック部5とを備えたセラミックグリーンシート40が得られる。
図8(a)〜図8(c)は、セラミック層9cを形成する方法4を模式的に示す工程断面図である。図8(a)は、図1(e)の後に続く図である。図9は、図8(b)に示される工程断面図の他の例を示す工程断面図である。
まず、図8(a)に示されるように、セラミック部5上に感光性セラミック層25aを形成する。本実施形態では、感光性セラミック層25aはネガ型の感光性セラミック材料からなり、導体パターン部13及びセラミック部5を覆うように形成される。感光性セラミック層25aはセラミック部5上に形成されるので、導体パターン部13及びセラミック部5と、感光性セラミック層25aとの間に空隙は発生し難い。
次に、図8(b)に示されるように、マスク16を介して感光性セラミック層25aに露光を施す。マスク16を用いると、感光性セラミック層25aにおける導体パターン部13上の部分には光Lが照射されない。
次に、図8(c)に示されるように、上記所定の溶媒を用いて、露光された感光性セラミック層25aを現像する。これにより、感光性セラミック層25aにおける導体パターン部13上の部分が除去され、セラミック部5上にセラミック層9cが形成される。その結果、セラミック層9cと、導体パターン部13と、セラミック部5とを備えたセラミックグリーンシート40が得られる。
まず、図10(a)及び図10(b)に示されるように、上記セラミックグリーンシートの製造方法により製造されるセラミックグリーンシート30、及び、セラミックグリーンシート101を積層することにより、積層体100を形成する。セラミックグリーンシート30は、予め基材1から剥離されており、複数積層される。セラミックグリーンシート101は、例えばセラミック材料からなる。
次に、必要に応じて、積層体100を積層方向にプレスし、積層体100の端面を切断除去することにより、図10(c)に示される積層体110が得られる。
次に、積層体110を焼成することにより、図10(d)に示される焼成体120が得られる。焼成体120は、例えば、板状の導体部120bと、導体部120bを取り囲むセラミック部120aとからなる。焼成体120の側面120cには導体部120bが露出している。導体部120bは、コンデンサの電極板として機能する。
次に、焼成体120の側面120c上に一対の端子121を形成することにより、導体部120bと端子121とを電気的に接続する。これにより、図10(e)に示される積層型のコンデンサ130が得られる。
Claims (4)
- 表面に離型処理が施された基材上に、所定の溶媒に対して可溶性を有する第1のセラミック層を形成する第1のセラミック層形成工程と、
前記第1のセラミック層上に、感光性導電材料からなる導体層を形成する導体層形成工程と、
前記導体層の所定部分に露光を施す第1の露光工程と、
前記第1の露光工程の後、前記所定の溶媒を用いて、前記導体層を現像することにより導体パターン部を形成すると共に、前記導体パターン部が形成されることにより露出する表面を含む前記第1のセラミック層の一部をエッチングすることにより前記導体層の厚さ方向から見て前記導体パターン部よりも大きいセラミック部を形成する導体パターン部形成工程と、
前記セラミック部上に第2のセラミック層を形成する第2のセラミック層形成工程と、
を含む、セラミックグリーンシートの製造方法。
- 前記基材及び前記セラミック部は光透過性を有しており、
前記第2のセラミック層形成工程は、
前記セラミック部上に感光性セラミック層を形成する感光性セラミック層形成工程と、
前記基材側から前記感光性セラミック層に露光を施す第2の露光工程と、
前記第2の露光工程の後、前記感光性セラミック層を現像することにより前記セラミック部上に前記第2のセラミック層を形成する現像工程と、
を含む、請求項1に記載のセラミックグリーンシートの製造方法。 - 請求項1又は2に記載のセラミックグリーンシートの製造方法により製造されるセラミックグリーンシートを焼成する焼成工程を含む、セラミック電子部品の製造方法。
- 請求項1又は2に記載のセラミックグリーンシートの製造方法により製造されるセラミックグリーンシートを、前記基材から剥離し、複数積層することにより積層体を形成する積層体形成工程と、
前記積層体を焼成する焼成工程と、
を含む、セラミック電子部品の製造方法。
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