TWI286330B - Manufacturing method of ceramic printed circuit board and manufacturing method of electronic components using the same - Google Patents
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Description
1286330
P (υ 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關電子零件，尤其是以層合陶瓷而形成之 所謂疊層型陶瓷爲例之電子零件之製造方法，以及使用於 該零件之所謂陶瓷印刷電路板之製造方法。另外，此處所 述之疊層型陶瓷電子零件之具體例子有疊層陶瓷電容器， 疊層陶瓷電感器以及內裝前述零件之LC複合零件或EMC 相關零件。 【先前技術】 近幾年來，以行動電話爲例之電子機器之小型化與快 速之普及，隨著對於使用於該機器之電子零件也要求實現 更高精密度之封裝與高性能化。尤其是爲了回應該項需求 ’做爲被動零件使用之疊層型陶瓷電子零件，正被要求薄 膜化、多層化，甚至各層之均勻化，另外也要求檢討可以 應付該項要求之製造方法。 上述之陶瓷疊層電子零件，例如內部形成有電極之疊 層陶瓷電容器之製造上所使用之先前之製造方法並且可以 應付該等要求之技術有所謂的金屬陶瓷一體煅燒技術。在 此，要針對此種金屬-陶瓷-體煅燒技術簡單敘述。該技術 首先在所謂的陶瓷印刷電路板表面，利用由金屬粉末與有 機黏合劑所形成之導電性糊料（p a s t e )同時形成多個電 極。 接著，層合單片陶瓷印刷電路板與多片形成電極後之 -5- 1286330 (2) 陶瓷印刷電路板等而得陶瓷層壓體。 瓷層壓型電子零件之內部電極。再將 其厚度方向以謀求提升印刷電路板間 層壓體被切斷、分離成特定之尺寸， 製及之燒結體之外表面適當形成外部 層壓型電子零件。 近幾年，對於上述陶瓷層壓型電 小型化與薄型。因此要求將做爲陶瓷 印刷電路板弄成更薄以進行上述之工 求，現今所使用之最薄的陶瓷印刷電 3 μπί左右。 可是，印刷於該等陶瓷印刷電S 1.5至2.0 μιη左右之厚度。因此，在 內部電極互相重疊之部分之厚度與內 電極之部分相比，其厚度極度增多， 。另外，由於該段差在印刷電路板層 位之虞。 如上所述，雖然在層壓體形成後 ，惟由於該加壓工程，上述之段差情 消除。但是，爲壓接該印刷電路板與 1噸/平方公分之壓力機壓力，有改善 由於該等壓力係僅對內部電極相重疊 此，有在其他領域中發生壓接不足或 外，此種壓力之局部施加也顧慮到燒 該等電極成爲成品陶 該陶瓷層壓體加壓於 之密接性。被密接之 而再次煅燒。藉由在 電極，即可製及陶瓷 子零件要求進一步之 層壓體之材料之陶瓷 程。爲回應該等之要 路板之厚度成爲2至 洛板上之電極厚度爲 及到陶瓷層壓體時之 部電極與未形成內部 一部分容易產生段差 壓時也有發生層壓偏 施加厚度方向之壓力 況良好時大致上會被 內部電極，需要例如 工程之要求。另外， 之部分局部施加，因 加壓後變形之虞。另 結後之層壓體中發生 -6- 1286330 (3) 所謂之分層（dilamination )之層間剝離現象。 該等層壓體上之變形通常在例如層壓陶瓷電容器上， 產生電容之不均等之現象。此種問題助長了層壓陶瓷電感 器（ceramic inductor) ，LC複合零件，EMC相關零件等 陶瓷層壓型電子零件之電特性之不均勻之發生，或不均勻 之擴大。 揭示於特開平9 - 1 1 5 7 6 6之技術係爲抑制此種段差之 發生而提出之方法。具體地說，在印刷電路板上利用網目 印刷形成電極時，所使用之導電性糊料係由具有疏水性功 能之有機黏合劑與金屬粉末所形成。另外，在形成電極後 ，在其上面塗敷水系之陶瓷漿料，並以上述之疏水性功能 將該漿料由電極上彈開，即可在電極圖案（pattern )周圍 形成埋沒段差之陶瓷板（ceramic sheet)。 可是，在該技術上，在內部電極側面與水系漿料之間 產生間隙，因此有起因於此之層壓偏置之發生。另外，在 疏水性之電極表面與其被壓接之印刷電路板之界面之密接 強度也有比先前之電極片間之密接強度爲弱之可能性。此 外，在被疏水性之電極所圍繞之區域中，水系漿料或由於 其表面張力以致有增加厚度之傾向大，因此有層壓精密度 降低之虞。 另外，特開平4-215414揭示一種技術，係事先在陶 瓷印刷電路板上之形成電極之部分形成凹部，並利用網目 印刷在該凹部埋入導電性漿料以減少因電極厚度所導致之 電路板上發生段差。可是，在印刷電路板較薄時，在形成 -7- 1286330 (4) 該電路板之基台凸部印刷電路基板仿效，成爲在相當於形 成凹部位置與相同位置之形成凹部面之反對面形成有凸部 之印刷電路基板。 因此，在進行將導電性漿料埋入該凹部之網目印刷時 ，該凹部即變形，而有凹部之形成精密度，形成位置等發 生問題之虞。因此，要使凹部之形成精密度與利用網目印 刷形成電極之精密度相一致事實上不容易，由於該等之位 置精密度之不同，或各別形成時之位置偏移，有在板上形 成段差或空隙之虞。另外，凸部之存在如專利文獻2所述 ，成爲促成疊層壓接時發生模製密度差之原因。因此，即 使段差之發生受到某種程度之抑制，上述之電特性上之不 均勻仍然會發生。 【發明內容】 本發明爲鑒及上述課題及上述背景而完成者，其目的 在提供一種電路板（以下爲方便說明，本說明書中以「陶 瓷印刷電路板」總稱該電路板）形成方法，其將包含陶瓷 印刷電路板及形成於其上之內部電極之各層中之段差減少 。藉由該方法之提供，可以謀求陶瓷疊層型電子零件之電 特性之不均勻之減少，並且減輕或迴避疊層體椴燒時之層 間剝離現象等之發生頻度。 爲解決上述之課題，本發明之陶瓷印刷電路板之製造 方法爲利用曝光與顯影處理之陶瓷印刷電路板之製造方法 ，其特徵包含：對可透過用於曝光處理之光的基台表面附 -8- 1286330 (5) 著光敏性材料之工程，其含有具特定電特性之粉體且可以 光曝光；由基台之背面對光敏性材料照射上述之光，並以 上述光敏性材料被由上述基台曝光特定厚度之曝光量進行 曝光處理之工程，以及對曝光處理後之光敏性材料施予顯 影處理之工程。 另外，爲解決上述之課題，本發明之陶瓷印刷電路板 之製造方法爲利用曝光與顯影處理之陶瓷印刷電路板之製 造方法，其特徵包括：對可以透過用於曝光處理之光的基 台’在其表面上使含有具有特定電特性之粉體，且附著可 以光曝光之第1光敏性材料，並由基台之背面對第1感光 性材料照射光，且以第1光敏性材料被由基台曝光第1特 定厚度之曝光量進行曝光處理，並對曝光處理後之第1光 敏性材料施予顯影處理之工程；在顯影處理後之第1光敏 性材料之表面形成由用於曝光處理時不透光之材料所構成 之遮光部之工程；以及在顯影處理後之第1光敏性材料與 遮光部之表面上，使其含有具特定電特性之粉體且附著可 由光曝光之第2光敏性材料，並由基台之背面對第2光敏 性材料照射光，且以第2光敏性材料被由第1光敏性材料 之表面曝光第2特定厚度之曝光量進行曝光處理，再對曝 光處理後之第2光敏性材料施予顯影處理之工程。 另外，在上述製造方法中，在將光敏性材料附著於上 述基台之工程之前宜有在基台表面形成由不透過用於曝光 處理之光的構件所形成的遮光部之工程。此外，光敏材料 被曝光之特定厚度以與遮光部之厚度略爲相等爲宜。 - 9 - 1286330 (6) 再者，上述製造方法中，在使第1光敏性材料附著於 基台上並進行其曝光與顯影工程之前，宜在基台表面形成 與不使曝光處理所用之光透過之材料所構成之遮光部不同 之另一遮光部之工程，而且第1光敏性材料被曝光之第1 特定厚度宜與另一遮光部之厚度略爲相等。或者，第2光 敏性材料被曝光之第2特定厚度宜與遮光部之厚度大致相 等。 另外，爲解決上述課題，本發明之陶瓷印刷電路板之 製造方法爲利用曝光與顯影處理之陶瓷印刷電路板之製造 方法’其特徵包括：對具有可以透過曝光處理之光之部分 之被形成基板之面做爲表面之構件表面上之特定區域，形 成特定厚度之不透光之遮光構件之工程；對構件表面與遮 光構件表面附著含有具有特定電特性之粉體且可以利用光 曝光之光敏性材料之工程；由構件背面對光敏性材料照射 光’並以光敏性材料被由構件曝光特定厚度之曝光量進行 曝光處理之工程；以及對曝光處理後之光敏性材料施予顯 影處理之工程。 此外，爲解決上述課題，本發明之陶瓷印刷電路板之 製造方法爲利用曝光與顯影處理之陶瓷印刷電路板之製造 方法，其特徵包括：以不透過曝光處理所用之光的材料， 在可以透過光之基台表面形成特別之圖案（pattern )，在 基台及材料上使其含有具電特性之粉體且附著可由光進行 曝光之光敏材料’並由基台之背面對光敏材料照射光，且 以光敏性材料被由基台曝光特定厚度之曝光量進行曝光處 -10- 1286330 (7) 理，再對曝光處理後之光敏性材料施予顯影處理之工程。 再者，在上述製造方法中，光敏性材料之附著厚度宜 比形成圖案之材料厚度爲厚，且被曝光處理所曝光之光敏 性材料之特定厚度以與形成圖之材料之厚度大致相等爲宜 。另外，光敏性材料之附著厚度約與形成圖案之材料厚度 大致相等，且以曝光處理曝光之光敏性材料之特定厚度宜 大致上與形成圖案之材料的厚度相等。 又爲解決上述課題，本發明之電子零件之製造方法爲 疊層型陶瓷電子零件之製造方法，其特徵爲將含有以上述 陶瓷印刷電路板之製造方法所形成之陶瓷印刷電路板之多 片陶瓷印刷電路板層合，並將被層合之陶瓷印刷電路板加 '壓於其厚度方向以形成疊層體。 . 1 另外，爲解決上述課題，本發明之陶瓷印刷電路板之 製造方法爲利用曝光與顯影處理之製造方法，其特徵包括 :對具有可透過曝光處理所用之光的部分之被形成基板之 面做爲表面之構件表面上附著含有具特定電特性之粉體， 且可由光曝光之光敏性材料之工程；由構件之背面對光敏 性材料照射光並以光敏性材料被由構件之表面曝光特定厚 度之曝光量進行曝光處理之工程；以及對曝光處理後之光 敏性材料施予顯影處理之工程。 本發明之特徵在藉由對形成於構件表面之光敏性材料 由光透過性之構件背面施行曝光處理，可以正確控制曝光 與顯影處理後在構件上殘留之曝光後之光敏性材料（即後 面所述之漿料固化部）之厚度。因此，包含有由光透過性 -11 - 1286330 (8) 部分之構件背面曝光構件表面之光敏性材料之工程之製造 方法可謂爲本發明之製造方法。亦即如實施例所詳述，在 實施該工程之前，在基台上形成各種之層，具體地說爲得 到脫模作用之層，陶瓷層，由導線分佈圖（conductor pattern)與陶瓷部所構成之層等之情形也包含在本發明。 另外，重複由構件背面進行曝光與顯影之方法以形成層合 多層之基板（sheet)也同樣包含於本發明。 因此，在上述之製造方法中，也可以在構件表面附著 光敏性材料之工程之前進行形成由光不透過性之材料所構 成之遮光部之工程。另外，在上述之製造方法中，也可以 進行脫模處理俾容易由其表面剝離上述陶瓷印刷電路板。 此外，在上述製造方法中，該構件宜兼具由前一陶瓷 印刷電路板剝離去除之部分以及形成陶瓷印刷電路板之一 部分之部分。此時，該陶瓷印刷電路板之一部分也可以爲 與光敏性材料不同之材料所構成之層。另外，該陶瓷印刷 電路板之一部分也可以由曝光光敏性材料而及之材料與光 不透過性材料所構成。 再者，在前述之製造方法中，也可以在進行在構件表 面形成遮光部之工程’附著光敏性材料之工程’曝光光敏 性材料之工程，以及顯影光敏性材料之工程之後，進行在 製及之基板最表面形成遮光部之工程’也可以進一步進行 附著光敏性材料之工程’由構件之背面進一步進行曝光光 敏性材料之工程，以及進一步進顯影光敏性材料之工程。 此外，此時，形成遮光部之材料不必與進一步形成遮光部 -12- 1286330 (9) 之材料相同，此外，光敏性材料與形成另一光敏性材料也 不必相同。 再者，爲解決上述課題，本發明之電子零件之製造方 法爲疊層形陶瓷電子零件之製造方法，其特徵爲將含有以 上述陶瓷印刷電路板之製造方法所形成之陶瓷印刷電路板 之多片陶瓷印刷電路板層合，並將層合之上述陶瓷印刷電 路板加壓於其厚度方向而形成層壓體。利用本發明之製造 方法所製及之陶瓷印刷電路板之厚度精密度等方面優於用 先前之製法所製及電路板，因此，爲製及高品質之電子零 件宜全部電路板皆以本發明之製造方法形成。惟依照電子 零件被要求之特性，藉由製造含有以先前之製造方法製及 之基板的電子零件，而得到降低製造成本等之效果。 利用本發明可以形成含有陶瓷印刷電路板與形成於其 中之內部電極且各層的段較小之陶瓷印刷電路板。由於該 方法之提供而可以減少陶瓷層疊型電子零件上之電特性之 不均勻，以及降低或迴避層合體煅燒時發生層間剝離現象 之頻度。 此外，利用先前之網目印刷或塗敷機等形成電極或陶 瓷印刷電路板時，因爲有上述漿料之黏度等各種影響以致 表面發生凹凸，該凹凸雖經表面之曝光顯影處理仍然存在 。甚至在塗敷漿料等時，有時發生角狀物或裂縫，在修整 爲電子零件特有短路或通電不良之情形。再者，若將塗敷 厚度變薄時，即發生依存於其黏度等之各種條件之下限， 進而不易將厚度方向之尺寸不均縮小。 -13- 1286330 (10) 利用本發明，層的厚度可藉由曝光量正確控制爲來自 形成層之基體表面之距離。因此，相較於利用網目印刷或 塗敷機，以具有電特性之粉體之漿料形成具有企望之電特 性之材料所形成之陶瓷印刷電路板之先前方法，其基板厚 度之控制性格外提升，因而可以提供從前認爲不可能之薄 厚度所構成且厚度均勻度優異之電路板。從而可以將小型 且具有優秀電特性之電子零件之製造上之不均勻性加以抑 制。 【實施方式】 下面參照圖式，詳細說明本發明之實施形態。圖1表 示本發明之竇施形態相關之電子零件製造方法有關之含有 電極部之陶瓷印刷電路板單層之形成方法。圖中將各工程 之基板之剖面分別表示，工程係依箭號方向進行。圖中， 基體1係利用例如以透明之矽酮樹脂等在其表面施予適當 之脫膜處理之PET薄膜。另外，藉由網目印刷方法，在步 驟1將先前用於形成電極之導電性糊料（paste )在施行 過脫模處理之基體1表面形成電極部3。該電極部係由使 用於後面所述曝光處理而無法透過紫外線之材料所構成， 而藉由遮光部形成爲具有特定厚度之特定圖案。 通常，利用網目印刷法所形成之電極由於表面粗糙， 每個電極上面3 a會有凹凸不平。因此，在步驟2對此狀 態之基板從電極上面3 a加壓以謀求上面3 a之平坦化與電 極部3之厚度之均一化。另外，若本工程之上面3 a之平 -14 - 1286330 (11) 坦性與各電極部3之厚度滿足企望之條件時，也可以省略 〇 在後續之步驟3，於基體1及電極部3上面塗敷光敏 性漿料4以形成陶瓷層。該光敏性漿料4主要是由例如， 經紫外線之照射成爲對顯影液不溶解之負型有機黏合材料 以及具有特定之電容率等之電特性等之陶瓷粉末之混合物 所形成。亦即，該光敏性漿料是含有特定之電特性之粉體 ，且做爲可被紫外線曝光之光敏性材料之用。光敏性漿料 4不但塗敷於未形成電極部3之基體1上面，而且塗敷形 成於每一電極部3之上面。 對該光敏性漿料4，由與基體1之電極部3之形成面 相反之面（背面'Γ照射紫外線以進行光敏性漿料4之曝光 。經過該曝光處理與後面所述之顯影工程，該光敏性漿料 4成爲漿料固化部5。在該曝光工程中，電極部3爲遮蔽 紫外線而作用成對光敏性漿料4之曝光用遮罩（mask )以 防上電極部3上面之光敏性漿料4之曝光。亦即，在後續 之顯影工程中，存在於電極部3上面之光敏性漿料被溶解 而去除。另外，爲謀求曝光時之紫外線之光量，即光之強 度與曝光時與顯影條件之恰當性，可以控制顯影時不溶解 而殘留之光敏性漿料4 (漿料固化部5 )之厚度。 歷經上述之工程，即可在基體1之表面上形成具有特 定厚度之電極部3以及漿料固定部5。另外，如後所述， 在本方法中，可以正確控制漿料固化部5之厚度，必要時 也可以使該厚度與電極部3之厚度完全一致。然後，將含 -15- 1286330 (12) 有漿料固化部5與電極部3之層由基體1分離，並將其當 做製造電子零件用之陶瓷印刷電路板使用。 如上所述，本發明中，在基體1表面上首先形成做爲 內部電極之電極部3，並在其上面塗敷光敏性漿料4之後 ’由基體1之背面進行曝光。此時，藉由適當控制用於曝 光之紫外線之照射條件，以及謀求顯影條件之最佳化，即 可以最精密地控制漿料固化部5之厚度。因此，可以形成 具有大致上與內部電極部3相同之厚度，且幾乎不具厚度 方向之界面間隙之陶瓷電介質部與內部電極混合的陶瓷印 刷電路板。 此外，經過上述工程中之曝光，顯影處理之漿料固化 部5之膜厚之不均勻會受到所含有之陶瓷粉末等之性質所 影響。可是，由於謀求各工程之條件之最佳化，大致上獲 及±2至3%之値。通常陶瓷印刷電路板係以刮刀（doctor blade )來形成，但是那時之膜厚之誤差約爲± 3至 5°/。。 亦即，由於使用本發明，可以形成具有更均勻之陶瓷印刷 電路格。 茲將紫外線之照射量與曝光顯影後所及之陶瓷印刷電 路板之膜厚之關係之一例圖示於圖2 °圖中’橫軸表示具 有4 0 5 nm之波長之紫外線之單位面櫝之曝光量，縱軸表 示顯影及之基板厚度。光敏性漿料是利用體積比1 /1混合 大約0.2 μιη直徑之鈦酸鋇粉末於負型之黏合劑者。在未圖 示之基體表面上將其形成大約8Km厚度及’進行由基體 背之曝光處理。曝光時之紫外線之照度爲每單位面積 -16- 1286330 (13) 5 Omw，利用其照射時間變化其曝光量。 顯影係在保持於3 (TC之碳酸鈉1重量％水溶液所組成 之顯影液中浸漬試樣3 0秒鐘後，接著在保持於3 0 °C之純 水中浸漬試樣90秒鐘。如圖所示，在曝光量與製及基板 厚度之間有明顯之相互關係。另外，如圖中誤差棒（error bar )所示，膜厚之誤差保持著大致上一定之±0·5至2.0% 之値。如上所述，確認了對包含有具有特定之電特性之粉 體之光敏性漿料變化其曝光量即可控制該曝光量’即控制 基板之厚度。本發明係基於此確認過之事項而完成者。 鑒及上述事項，茲參照圖3 Α及3 Β說明形成僅由陶 瓷電介質層所構成之陶瓷印刷電路板做爲本發明之第1應 用例。另外，、對、於與圖1所示之實施形態中之各構成要件 相同之構件附加以相同之參考號碼。圖3A與3B係有關 在基體1之表面上形成特定厚度之漿料固化部5之工程， 並表示基體1等及漿料固化部5等之剖面圖。 在步驟11中，在實施過脫模處理之基體1之表面上 塗敷以特定厚度以上之厚度之光敏性漿料4。此時，塗敷 方法並無特別之限制。後續之步驟1 2是由基體1上之背 面照射紫外線，以進行曝光處理光敏性漿料4至特定厚度 。另爲進行顯影處理之最佳化，將特定厚度以上之部分之 光敏性漿料4溶解去除。經過上述之工程後，藉由去除基 體1，即可製及少有膜厚不均之陶瓷印刷電路板（步驟3 )° 通常，若想在基體上僅直接塗敷漿料以製及陶瓷印刷 -17- 1286330 (14) 電路板時，在基體上可以塗敷大致均勻之漿料之厚度係受 到漿料之黏度等各種條件所限制。因爲要製及由低於某値 之厚度所形成之陶瓷印刷電路板向來是困難的。利用本發 明，可以漿料塗敷於容易之厚度，並在後續之曝光處理控 制基板之厚度。如上所述，在該曝光處理中，可以在曝光 處理中與塗敷厚度無關地控制曝光厚度（顯影處理及殘留 的陶瓷印刷電路板之厚度），並在低於先前之形成方法之 基板厚度之下限値之値控制厚度。 另外，如上所述，在基體1之表面事先實施過脫模處 理。可是，由成本等觀點看來，例如有時也可能利用不易 實施脫模處理之材料做爲基體1。此時，例如圖3B所示 ，也可以對未做任何表面處理之基體1之表面淤步驟1 〇 事先形成光透過性之脫模層（圖中以參照號碼2所示之層 )，並在其上面形成由光敏性漿料4所構成之層。另外， 也可以形成具有所謂模糊防止作用之層做爲層2以防止形 成遮光部等時，在該形成部邊緣（端部）之模糊。此時， 該層2最後與基體1由漿料固化部5剝離去除。亦即，基 體1與層2 —體作用成具有透過光的部分之構件。 另外，要層合陶瓷印刷電路板以形成電子零件等時， 對於例如電子零件之最下層相對應之基板，有時要求特定 電特性不同之特性。此時，宜依照被要求之特性分別形成 由層合多層所構成之基板。圖3 C所示之方法即爲應付此 種情形者。 具體地說，在基體1上面形成脫模層2 (步驟1 0 )， -18- 1286330 (15) 而在其上面形成例如光透過性之陶瓷層6 (步 該陶瓷層6係爲後續步驟所形成之漿料固化部 的而形成。此時，對於該陶瓷層6來說，有時 固化部5時所要求之位準的膜厚均勻性等不一 即，陶瓷層6既可以由圖3 A之步驟1 0至1 2 ，也可以利用先前之塗敷方法形成。此時，基 藉由剝離操作與陶瓷印刷電路板分離，陶瓷層 印刷電路板之一部分。 另外，在本發明中，可以確實防止附著於 光敏性漿料之曝光，並藉由顯影處理將電極表 確實去除。以下所述本發明之第2應用例係著 果者。具體地說，電極部及內裝該電極部.之陶 板之厚度有時比較厚，例如該電特性之容許範 前之光敏性漿料塗敷技術充分地滿足。下面， 敘述本發明之第2應用例。 首先，在步驟2中，在實施過脫模處理之 面形成電極部3。又此時，也可以實施本發明 中所述之步驟1之工程。接著，在基體1與電 塗敷用於形成陶瓷層之光敏性漿料4。該光敏ί 以先前之塗敷方法塗敷僅約等於電極部3之厚 上面。此時，該漿料4不僅塗敷形成於未形成' 基體1上面，而且也塗敷於每一電極部3之上 對此光敏性漿料4，由基體1之電極部3 驟 1 0 ' ) 〇 5之不同目 ，形成漿料 定需要。亦 之工程形成 體1及層2 6形成陶瓷 電極上面之 面上之漿料 眼於上述效 瓷印刷電路 圍可以由先 參照圖4以 基台1之表 之實施形態 極部3上面 生漿料4係 度於基台1 電極部3之 面（步驟3 形成面之反 -19- 1286330 (16) 面（背面）照射紫外線，經過使光敏性漿料4在其膜厚全 部領域曝光之曝光處理與後述之工程後，該光敏性漿料4 成爲漿料固化部5。在該曝光工程中，電極部3爲遮蔽紫 外線而作用成對光敏性漿料4之曝光用遮罩（mask )，而 確實防止存在於電極部3上面之光敏性漿料4之曝光。因 此，由於顯影處理，電極部3之上面3 a露出，例如在其 他電極與其連接時，成爲連接良好之狀態。 另外，作爲本發明之第3應用例，在圖5表示陶瓷印 刷電路板中形成電極圖形與用於結合該電極圖案與其他陶 瓷印刷電路板中另一電極等之所謂柱狀電極（post )之方 法。圖中，在步驟21中，在實施過脫模處理之基台1表 面上，形成做爲柱狀電極之電極部3。該電極部3係做爲 曝光處理時之遮光材料。此外，進行第1光敏性材料之光 敏性漿料4之塗敷，由基台丨背面對光敏性漿料4之第1 特定厚度之曝光處理，利用顯影處理溶解、去除多餘之光 敏性漿料，而形成由步驟2 2所示之基台1，柱狀電極3 以及漿料固化部5所構成之基板。 在步驟23形成做爲內部電極之圖案（pattern)電極 7 °該圖案電極7之作用爲做爲曝光處理時之遮蔽構件。 此外’在圖案電極等上面再度塗敷第2光敏性材料之光敏 性漿料4。另外’在本實施形態中，第1光敏性材料與第 2光敏性材料相同，惟也可以隨企望之電特性等利用其他 材料。塗敷後，進行由基台1背面對再度塗敷之光敏性漿 料4之第二特定厚度之曝光處理，以及顯影處理以溶解· -20- 1286330 (17) 去除再度塗敷之光敏性漿料4之殘餘部分而形成步驟24 所不由基台1，柱狀電極3，圖像電極7以及漿料固定部 所構成之基板。 然後’由該基板去除基台1即可製爲具有內部圖案電 極以及柱狀電極（post)之陶瓷印刷電路板（步驟25)。 在實施本例中，於製作光敏性漿料時，宜事先選擇獎料固 化部可以透過曝光用之光的材料，並使用該等材料。另外 ，在本實施例中，是以形成二層之工程做爲一變形例。但 是，也可以將下層具有透過曝光用之光的部分之基材做爲 基台之一變形例來掌握。藉此，也本變形例也可以單純說 明爲將本發明之實施例本身重複多次者。 另外，例如在形成柱狀電極時，電路設計之方便上， 有時需考慮及要形成無法利用通常之網目印刷法形成電極 之情形。本發明也可以適用於該種情形。以下要參照圖6 說形成更厚之電極之方法做爲本發明之第四應用例。圖中 ，在步驟31中在實施過脫模處理之基台1表面上形成做 爲柱狀電極（P〇 st )之電極部3。在後續之步驟3 2進行光 敏性漿料4之塗敷，以及由基台1背面進行曝光處理。此 時，不受電極部3之厚度，需調節曝光量俾光敏性漿料4 被曝光至特定之厚度。 曝光結束後，即利用顯影處理溶解、去除多餘之光敏 性發料4以形成由步驟3 3所示之基台1，柱狀電極3與 漿料固化部5所構成之基板。因爲電極部3有做爲遮罩之 作用，因此其上面3 a上之光敏性漿料4未被曝光，而利 -21 - 1286330 (18) 用顯影處理去除該光敏性漿料4。亦即，在特定厚度之漿 料固化部5上自行匹配地形成與內部電極部3相對應之貫 通型圖案9。 在步驟3 4中，對該電極部3上面，即貫通型圖案9 進行例如導電性之糊料等之塡充以形成追加電極部11。 藉此，即形成具有與漿料固化部5上面相同上面之內部電 極。藉由進行上述之工程，即可以精密度良好地層合電極 部，將平常不易形成之厚的內部電極部以較簡單之工程製 得。 如上所述，實施本發明即可以形成由內部電極與電介 質層，即具有特定膜厚之絕緣體層混合之均勻之膜厚所形 成之陶瓷印，刷電路板。實際上，該等陶瓷印刷電路板係當 做形成疊層陶瓷電路板，疊層陶瓷電感器（ceramic inductor )等電子零件之材料。以下，舉例說明形成疊層 陶瓷電容器以及疊層陶瓷電感器之形成方法。另外，在下 面所示圖式中，對於具有與上述構成要件或步驟相同之內 容者，附記以相同之參考符號或步驟以敘述。 圖7表示疊層陶瓷電容器之形成方法之主要部分。首 先在步驟2中，在基體1上形成特定厚度之電極部3。另 外，本方法之製造物品爲電容器，電極部3爲充當電容器 之電極之用。因此，表示剖面之本圖雖未明示，但是電極 部3係形成爲平板狀的。接著經過步驟3與4所示之工程 ，在基體1上形成特定厚度之電極部3與電介質部（漿料 固化部5 )。 -22- 1286330 (19) 此外，在本方法中，於步驟4 /中，在該等電極部3 等上面再形成特定厚度之電介質部6。然後，在步驟5 -將基體1由該等電極部3等去除，而製及電容器用陶瓷印 刷電路板。將上述方法製成之陶瓷印刷電路板層合再將其 加壓於厚度方向以提升各基板間之密接性。將加壓後之疊 層陶瓷印刷電路板煅燒，並在其外部形成終端電極等而製 及疊層陶瓷電容器。 本方法係由工數之刪減等觀點，在步驟4 /直接在電 極部3等上面形成電介質部6。該形成方法可以適用印刷 法、刮刀法等各種方法。可是，對於電介質部6之厚度有 時候要求均勻性更高者。在此情形下，如圖8所示，宜事 先形成上.述第一應用例之漿料固化部5並使用該基板5， 電極部3與由該電介質部（5 )所形成之陶瓷印刷電路板 。藉由層合此等基板並經由加壓、煅燒之各工程（步驟6 至8 )可以製及比上述方法製及電特性之不均更小之疊層 陶瓷印刷電路板。 此外，如圖9所示，也可以在基台1上事先形成第一 應用例之漿料固化部5 (步驟1 1 >及12 / )，並以基台1 及漿料固化部5做爲新的基台而在其上面形成由電極部3 與電介質部（5 )所構成之部分（步驟2 /至4 / )。此時 ，因爲漿料固化部5必須讓用於曝光處理之紫外線等充分 透過，因此可能發生與光敏性漿料之材質上之限制。可是 ，如圖8所示情形一樣，每一基板之厚度可以容易地控制 ，而可以製及電特性之參差更小之疊層陶瓷電容器。 -23- 1286330 (20) 再者，在本發明中，可藉由對形成於基體1上面之漿 料固化部5 ’由基體1背面實施曝光處理以控制其厚度。 然而’也應考慮例如以該方法所製及之基板被用於疊層電 容器之最外層，或該基板不是用於形成電容器而僅用於配 線部分之情形等。此時，該漿料固化部5之厚度精密度要 求不嚴’因此，由工程簡略化之觀點看來，也可以用先前 所用對該層施予由表面之曝光處理等，而不進行嚴密之厚 度控制。 圖10表示疊層陶瓷電感器之形成方法之主要部分。 首先在步驟2A與2B中，於基體1上形成特定厚度之電 極部3 A或3 B。另外，本方法之製造物品爲電感器，而電 極部3A與.3 A係做爲電感器之本體之用。因此，表示剖 面之本圖中未予圖不，但是由上面看來電極部3A之一部 分被形成如缺口之框狀。另外，電極部3 B係當做柱狀電 極使用以連接形成於層合在含有該電極部3 B之陶瓷印刷 電路板之上下之陶瓷印刷電路板內之電極部3 A，而形成 柱狀。依次重疊該等電極部3 A與3 B即形成電感器本體 。接著分別經由步驟3 A與3 A所示之工程，在基體1與 電極部3 A或3 B上即被塗上光敏性漿料4。 藉由對該等每一基板由基體1背面施予曝光，再實施 顯影處理，即在基體1上形成特定厚度之電極部3以及絕 緣本部或磁體部（5)(步驟4A、4B)。由該等基板去除 基體1而得之每一陶瓷印刷電路板（步驟5 A、5 B )被依 次層合（步驟6)。將層合後之陶瓷印刷電路板加壓於其 -24- 1286330 (21) 厚度方向（步驟7)，並進行煅燒（步驟8)後，在其外 部形成終端電極等即製及疊層陶瓷印刷電路板。 此外’利用圖1 0所示之方法形成電感器時，爲製及 具有企望特性之電感器，須考慮增加層合數之情形。此時 ，各層間之電極部之連接點可能增加而降低連接之可靠性 等。另外，也有做爲電感器本體之電極部3A之寬度（圖 示之紙面方向之厚度）變細之情形等，層合時電極部3 A 與電極部3B之定位困難之情形。圖！ ！ a與11B爲應付此 種情形之電感器製造方法。具體地說，即適用圖5所示之 第三應用例。 再者，在圖HA所示之方法中，爲了形成電感器， 圖5中之柱狀電極部3成爲柱狀電極部3 B，而圖案電極 部7成爲框狀的圖案電極部3 A。以下依照第2應用例所 示之工程，製及步驟2 5所示之包括柱狀電極3 B及與其結 合的圖案電極部3 A之陶瓷印刷電路板。如步驟6至8所 示，藉將該基板交互層合、加壓、再煅燒之後，在其外部 形成終端電極等而製及疊層精密度更優異之疊層陶瓷電感 器。利用該方法形成電感器，疊層數會減少，各層間之電 極部之連接點也減少。結果不但容易提昇層合精密度，而 且也可提升連接之可靠性。 另外，要形成疊層陶瓷電感器時’若以該方法所製及 之基板（sheet )用於電感器之端·部等時，有時在圖1 1 A 時柱狀電極3 A之厚度精密度有不必太強調之情形。此時 ，由工程之簡易化或降低加工成本等觀點上，也可以如圖 -25- 1286330 (22) 1 1 B所示，將含有柱狀電極3 A之層以先前技術形成。具 體地說，以先前方法在基體1上形成漿料固化部5(步驟 20 /)，將其機械穿孔加工、雷射加工等以形成通孔3B / (步驟2 1 / ) ’並以電極材料埋入該通孔3B /以形成該 層。或是，如步驟20所示也可以在基體1上將光敏性漿 4形成特定厚度後，以通常之曝光，製圖（patterning)處 理等形成通孔3 B / 。 如上所述，利用本發明，即可形成厚度均勻性優異， 且含有內部電極之陶瓷印刷電路板。由於本發明所製及之 陶瓷印刷電路板之平坦性優異，所以在層合後加壓之工程 中將壓機壓力設定於低於100kg/cm2。該數値隨著基板內 之電極之配置、，光敏性漿料之材質或黏度等而異，惟視條 件也可以降低至50kg/cm2以下。因此，可以抑制加壓時 之變形小，並獲及高精密度之企望之電特性。另外，可以 大幅降低由加壓處理所引起之煅燒時之分層性（ delamination )等之變形之發生頻度。另外，由於壓機壓 力可以大幅降低，因此製造設備可以簡化，製造成本可以 大幅降低。 此外，雖然舉出銀、鎳、鈀化銀（AgPd )、鈀、銅 等之粉末爲用於形成內部電極之金屬材料，以及乙基纖維 素（ethyl cellulose )等做爲有機黏合材料做爲具體例， 但本發明並不限定於此，宜隨著電特性或電極部之形成方 法由各種材料適當選擇。另外，有關電極部之形成方法係 以網目印刷法爲例加以說明，惟也可以利用曝光，顯影處 -26- 1286330 (23) 理之所謂照相加工來形成。利用該方法，即可以更高精密 度控制電極部之形狀，形成位置等。 茲以圖1 2與1 3簡單說明利用照相加工形成電極部之 方法之槪要。兩圖槪略表示由剖面所見基台1與電極部3 等之狀態，假設工程係依圖中之箭號進行。在圖1 2中， 首先因爲在步驟1要形成電極部，所以在基台1上由導電 性金屬粉末與有機黏合劑所構成之例如紫外線光敏性之電 極部1 3。接著在步驟之透過光罩（p h 〇 t 〇 m a s k ) 1 5照射紫 外線以曝光電極部3之圖案。將其顯影後，可以將電極部 3局精密度地形成。經由實施上述之工程，可以將電極部 之形狀，形成位置等高精密地控制。另外，對於電極之剖 面形狀，不僅形成垂直之側面，而;且容易進行錐形加工等 ’因此經由調節也可以提升電極與漿料固化部之一體性。 此外，有也需考慮及電極部3之形成區域比基台1之 表面積爲小之情形。此時，如圖13所示，宜事先利用網 目印刷等將光敏性電極部1 3之形成部分加以某些限制。 如此一來，藉由僅在電極部3之形成位置附近形成光敏性 電極部1 3即可減少光敏性電極材料，顯影液等之使用量 並降低工程之成本。另外，由於減少顯影時應去除之光敏 性電極材料’而可以獲及縮短顯影時所要之時間的效果。 另外’在此說明以顯示負型特性之有機黏合劑與電介 質材料’尤其是鈦酸鋇做爲形成光敏性漿料之材料，惟本 發明並不侷限於此。有機黏合劑宜考慮其曝光特性、黏度 '剝離性等各種特性適當地決定。此外，本發明不僅電容 -27- 1286330 (24) 器與電感器，也可以適用於電阻，可變電阻，熱阻器（ thermistor )，壓電元件等各種疊層型之陶瓷電子零件。 因此’適用於本發明之粉體材料也視其用途，可以使用具 有企望之電特性等電介質材料、玻璃系材料、鐵氧系材料 、含有金屬氧化物之其他陶瓷材料等各種材料。 再者’曝光時是使用紫外線，惟隨著所使用之有機黏 合材之特性，即光敏性材料之特性，宜適當地更換恰當之 光。另外，在本發明中’在曝光處理時之遮罩係使用電極 部’惟本發明並不侷限於此，只要不透過曝光處理時所用 之光之材料，不僅電極材料，也可以依企望之電特性使用 鐵氧材料等之各種材料。此外，在形成介質材料層時，使 甩了光敏性漿料，伹是只要是在基台上附著光敏性基板等 ’在基台上附著形成光敏性漿料之方法，各種方法皆可以 適應。 再者’以上分別例示疊層陶瓷電容器或疊層陶瓷電感 器等之製作方法，惟本發明並不侷限於適用於該例。在多 層之中’其中一部分也可以使用由本發明之實施所製及之 層。藉由適時使用本發明所製及之陶瓷印刷電路板以形成 疊層型電子零件，相較於用先前技術所製及之基板，可以 容易地提供電特性更優異之電子零件。 【圖式簡單說明】 圖1爲表示本發明之實施形態之陶瓷印刷電路板之形 成方法之流程圖。 -28- 1286330 (25) 圖2爲表示曝光量與顯影後光敏性漿料之殘留膜厚之 關係之圖。 圖3 A爲針對本發明之實施形態，表示第一應用例之 陶瓷印刷電路板之形成方法之流程圖。 圖3 B爲針對本發明之實施形態，表示第一應用例之 陶瓷印刷電路板之形成方法之流程圖。 圖3 C爲針對本發明之實施形態，表示第一應用例之 陶瓷印刷電路板之形成方法之流程圖。 圖4爲針對本發明之實施形態，表示第二應用例之掏 瓷印刷電路板之形成方法之流程圖。 圖5爲針對本發明之實施形態，表示第三應用例之陶 瓷印刷電路板之形，成方法之流程圖、 圖6爲針對本發明之實施形態’表示第四應用例之陶 瓷印刷電路板之形成方法之流程圖。 圖7爲針對利用本發明之疊層陶瓷電容器之形成方法 表示其主要部分之流程圖。 圖8爲針對利用本發明之疊層陶瓷電容器之形成方法 表示其主要部分之流程圖。 圖9爲針對利用本發明之疊層陶瓷電容器之形成方法 表示其主要部分之流程圖。 圖10爲針對利用本發明之疊層陶瓷電感器之形成方 法表示其主要部分之流程圖。 圖1 1 A爲針對利用本發明之疊層陶瓷電感器之形成 方法表示其主要部分之流程圖。 -29- 1286330 (26) 圖Π B爲針對利用本發明之疊層陶瓷電感器之形成方 法表示其主要部分之流程圖。 圖12爲表示基台上之電極部之形成方法之一例之圖 〇 圖1 3爲表示基台上之電極部之形成方法之一例之圖 【主要元件對照表】 1 基體/基台 2 光透過性脫模層 2 電極部 4 光敏性漿料 5 漿料固化部 6 陶瓷層/誘電體層 7 圖案電極 15 光罩 9 貫穿圖樣 13 光敏性電極部
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Claims (1)
1286330 (1) --------—η 拾、申請專利範圓細正替顧 第93 10221 9號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國96年2月14日修正 1 · 一種陶瓷印刷電路板之製造方法，係利用曝光顯影 處理之製法，其特徵包括： 對可以透過上述曝光處理所用之光的基台之表面黏著 含有具特定電特性之由陶瓷材料所成之粉體，且可被上述 之光予以曝光之第1光敏性材料； 由上述基台之背面對上述第1光敏性材料照射上述之 光，並以上述第1光敏性材料被由上述基台曝光第1特定 厚度之曝光量進行上述曝光處理； 對上述曝光處理後之上述第1光敏性材料實施顯影處 理之工程； 在上述顯影處理後之上述第1光敏性材料表面形成由 上述曝光處理所用之光透不過之構件所構成之遮光部之工 程； 在上述顯影處理後之上述第1光敏性材料及上述遮光 部表面上黏著含有具特定電特性之粉體且可被上述之光予 以曝光之第2光敏性材料； 由上述基台之背面對上述第2光敏性材料照射上述之 光，並以上述第2光敏性材料被由上述第1光敏性材料之 表面曝光第2特定厚度之曝光量進行上述曝光處理；以及 Λ 1286330 (2) %私月丨4日修(羑)正替换頁 L~·一——一―二 施顯影處理之 後具有透光性 其中在使上述 光與顯影之工 曝光處理所用 之另一遮光部 其中上述第1 上述另一遮光 法，其中上述 等於上述遮光 利用曝光與顯 的部分之披覆 之材料所成之 過上述之光之 面黏著含有具 對上述曝光處理後之第2ϋ[性材料實 工程； 上述第1光敏性材料係於曝光顯影工程 〇 2·如申請專利範圍第1項之製造方法， 第1光敏性材料黏著於上述基台並進行其曝 程之前，進行在上述基台表面上形成與上述 之光透不過之構件所構成之上述遮光部不同 之工程。 3 ·如申請專利範圍第2項之製造方法， 光敏性材料被曝光之第1特定厚度大約等於 部之厚度。 4.如申請專利範圍第1或2項之製造方 第2光敏性材料被曝光之第2特定厚度大約 部之厚度。 5 · —種陶瓷印刷電路板之製造方法，係 影處理之製法，其特徵包括： 對以具有可透過上述曝光處理所用之光 板形成面爲表面的具有由上述具不透光特性 領域的構件之表面上之特定區域，形成不透 特定厚度之遮光構件之工程； 對上述構件之表面與上述遮光構件之表 特定電特性之由陶瓷材料所成之粉體，且可被上述之光予 以曝光之光敏性材料之工程； 1286330 __n (3) ^年>•月14β修(<)正替換頁 由上述構件之背面對上述光敏性材料照射上述之光， 並以上述光敏性材料被由上述構件曝光特定厚度之曝光量 進行上述曝光處理之工程；以及 對於上述曝光處理後之上述光敏性材料實施上述顯影 處理之工程。 6·—種陶瓷電子零件之製造方法，爲疊層型陶電子零 件之製法，其特徵包括： 將含有以申請專利範圍第1項至第5項之任一項所記 載之陶瓷印刷電路板之製造方法所形成之陶瓷印刷電路板 之多片陶瓷印刷電路板層合，以及 將層合之上述陶瓷印刷電路板加壓於其厚度方向以形 成疊層體。 7.—種陶瓷印刷電路板之製造方法，爲利用曝光與顯 影處理之製法，其特徵包括： 對以具有可透過上述曝光處理所用之光之部分之披覆 板形成面爲表面的具有由具互異特性之複數透光性層所成 之領域的構件之表面上，黏著含有具特定電特性之由陶瓷 材料所成之粉體，且可被上述之光予以曝光之光敏性材料 之工程； 由上述構件之背面對上述光敏性材料照射上述之光， 並以上述光敏性材料被由上述構件之表面曝光特定厚度之 曝光量進行上述曝光處理之工程；以及 對上述曝光處理後之上述光敏性材料實施上述顯影處 理之工程。 -3 - 1286330 (4) 修(更)正替換頁 8·如申請專利範圍第7項之製造方法，其中在使上述 構件表面黏著上述光敏性材料之工程之前，對上述構件表 面之特定區域形成不能被上述之光所透過之材料所構成之 遮光部之工程。 9·如申請專利範圍第8項之製造方法，其中上述特 定厚度大約等於上述遮光部之厚度。 I 〇·如申請專利範圍第7項之製造方法，其中上述構 件被實施有脫模處理，俾容易上述陶瓷印刷電路板由其表 面剝離。 II ·如申請專利範圍第7項之製造方法，其中上述構 件具有由上述陶瓷印刷電路板剝離去除之部分以及形成上 述陶瓷印刷電路板之一部分之部分。 1 2·如申請專利範圍第1 1項之製造方法，其中上述 陶瓷印刷電路板之一部分係由與上述光敏性材料不同之材 料所構成之層。 1 3 ·如申請專利範圍第1 1項之製造方法，其中上述 陶瓷印刷電路板之一部分係由將上述光敏性材料曝光而得 之材料，以及上述之光不能透過之材料所構成。 1 4.如申請專利範圍第8項之製造方法，其中在進行 上述構件表面形成上述遮光部之工程’黏著上述光敏性材 料之工程，曝光上述光敏性材料之工程’以及顯影上述光 敏性材料之工程後’才實施在所得之基板之最表面形成另 一遮光部之工程，黏著另一光敏性材料之工程，由上述構 件之背面曝光上述另一光敏性材料之工程’以及顯影上述 I286330~奴年工月丨朱修(吏)正替換頁 另一光敏性材料之工程。 1 5 · —種陶瓷電子零件之製造方法，其特徵包括·· 將含有以申請專利範圍第7項至第1 4項所記載之陶 瓷印刷電路板之製造方法所形成之陶瓷印刷電路板之多個 陶瓷印刷電路板層合；以及 將層合之上述陶瓷印刷電路板加壓於其厚度方向以形 成疊層體。
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