JP2000030534A - 感光性高誘電体ペーストおよびそれを用いるコンデンサーの製造方法 - Google Patents
感光性高誘電体ペーストおよびそれを用いるコンデンサーの製造方法Info
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- JP2000030534A JP2000030534A JP20711098A JP20711098A JP2000030534A JP 2000030534 A JP2000030534 A JP 2000030534A JP 20711098 A JP20711098 A JP 20711098A JP 20711098 A JP20711098 A JP 20711098A JP 2000030534 A JP2000030534 A JP 2000030534A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小さな占有面積での高信頼性と、実層基板の
厚さ方向の短縮方向でも改善されたコンデンサーの製造
に用いる感光性高誘電体ペーストとそれを用いた製造方
法を提供する。 【解決手段】 高誘電率を有する金属酸化物で粒径が
０．１〜１０μｍの微粒子と感光性ポリマーとを必須成
分として含む感光性高誘電体ペースト及び高誘電率を有
する金属酸化物としてペロスカイト型金属化合物を用
い、これを用いたコンデンサーの製造方法。
厚さ方向の短縮方向でも改善されたコンデンサーの製造
に用いる感光性高誘電体ペーストとそれを用いた製造方
法を提供する。 【解決手段】 高誘電率を有する金属酸化物で粒径が
０．１〜１０μｍの微粒子と感光性ポリマーとを必須成
分として含む感光性高誘電体ペースト及び高誘電率を有
する金属酸化物としてペロスカイト型金属化合物を用
い、これを用いたコンデンサーの製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上にコンデン
サーを形成するための高誘電体ペーストならびにそれを
用いたコンデンサーの製造方法に関する。
サーを形成するための高誘電体ペーストならびにそれを
用いたコンデンサーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気回路を構成するために用いら
れるコンデンサーとしては、リード線付きコンデンサー
（ディスクリート部品）が多く使用されてきたが、電子
機器の軽薄短小に伴ってリードのないチップ部品が採用
されるようになってきた。電子機器の軽薄短小化は携帯
電話やビデオカメラに代表されるような携帯製品に顕著
に拡がっている。このような流れは、チップコンデンサ
ーの採用を益々拡げている。
れるコンデンサーとしては、リード線付きコンデンサー
（ディスクリート部品）が多く使用されてきたが、電子
機器の軽薄短小に伴ってリードのないチップ部品が採用
されるようになってきた。電子機器の軽薄短小化は携帯
電話やビデオカメラに代表されるような携帯製品に顕著
に拡がっている。このような流れは、チップコンデンサ
ーの採用を益々拡げている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような、軽薄短小
化の流れの中で、より小さな占有面積で高信頼性のコン
デンサーを提供することと、従来はあまり考慮していな
かった実装基板の厚さ方向の短縮（つまりより薄くす
る）方向でも改善されたコンデンサーを提供することの
必要性がでてきており、本発明はこの２つの課題を解決
するためになされたものである。
化の流れの中で、より小さな占有面積で高信頼性のコン
デンサーを提供することと、従来はあまり考慮していな
かった実装基板の厚さ方向の短縮（つまりより薄くす
る）方向でも改善されたコンデンサーを提供することの
必要性がでてきており、本発明はこの２つの課題を解決
するためになされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は感光性高誘電体
ペーストをフォトリソグラフ技術によってファインパタ
ーンの高誘電性被膜とし、これの両面に電極を形成する
ことによってプレーナー（平面）構造をもつコンデンサ
ーを製造するものである
ペーストをフォトリソグラフ技術によってファインパタ
ーンの高誘電性被膜とし、これの両面に電極を形成する
ことによってプレーナー（平面）構造をもつコンデンサ
ーを製造するものである
【０００５】本発明に用いられる高誘電率を有する金属
酸化物としては、一般式 Ａ1-xＢxＣＯ3 ここで、Ａ、ＢがＢａ、Ｓｒ、Ｐｂから選ばれた１種、
ＣがＴｉまたはＺｒ、ｘが０〜１。で表されるペロブス
カイト型金属酸化物を主成分とするもので、室温での誘
電率が５００以上であるものが好ましい。
酸化物としては、一般式 Ａ1-xＢxＣＯ3 ここで、Ａ、ＢがＢａ、Ｓｒ、Ｐｂから選ばれた１種、
ＣがＴｉまたはＺｒ、ｘが０〜１。で表されるペロブス
カイト型金属酸化物を主成分とするもので、室温での誘
電率が５００以上であるものが好ましい。
【０００６】チタン酸バリウムのセラミック粉末につい
てその製造方法の一例を示す。ＴｉＣｌ4水溶液とＢａ
Ｃｌ2水溶液の等モル混合物を作り、これにＮＨ4ＯＨと
（ＮＨ4）2ＣＯ3を加えると ＴｉＣｌ4＋ＢａＣｌ2＋４ＮＨ4ＯＨ＋（ＮＨ4）2ＣＯ3
→ＴｉＯ2・Ｈ2Ｏ＋ＢａＣＯ3 共沈がえられこれを乾燥して粉末し１０００℃以上で反
応させてＢａＴｉＯ3とする。炭酸塩ではなく、シュウ
酸塩として共沈させたものも実用化されている。
てその製造方法の一例を示す。ＴｉＣｌ4水溶液とＢａ
Ｃｌ2水溶液の等モル混合物を作り、これにＮＨ4ＯＨと
（ＮＨ4）2ＣＯ3を加えると ＴｉＣｌ4＋ＢａＣｌ2＋４ＮＨ4ＯＨ＋（ＮＨ4）2ＣＯ3
→ＴｉＯ2・Ｈ2Ｏ＋ＢａＣＯ3 共沈がえられこれを乾燥して粉末し１０００℃以上で反
応させてＢａＴｉＯ3とする。炭酸塩ではなく、シュウ
酸塩として共沈させたものも実用化されている。
【０００７】焼成温度が高いと誘電率が大きくなるが、
一般に粒径も大きくなるので、コンデンサーの要求特性
に応じて焼成温度や焼成時間を調整して所望の粉体を得
る。尚、純粋に近いチタン酸バリウムでは、室温付近の
εrの値が１５００〜１７００であり、εrの温度係数は
ー１５０ｐｐｍ／℃と小さい。これをより高誘電率とす
るにはＳｒＴｉＯ3、ＣａＳｎＯ3、ＢａＳｎＯ3、Ｂａ
ＺｒＯ3など、ＢａＴｉＯ3のキューリー温度を室温近く
に下げるための添加剤（シフター）を加える。このよう
な方法により室温付近でのεrの値を１００００〜２０
０００と大きくすることで小型大容量のコンデンサー材
料とすることができる。しかし、このままでは誘電率は
大きいもののそれの温度依存性も大きくー２０〜８０℃
で基準値（２０℃）のー８０〜＋３０％と大きく変化す
るようになる。
一般に粒径も大きくなるので、コンデンサーの要求特性
に応じて焼成温度や焼成時間を調整して所望の粉体を得
る。尚、純粋に近いチタン酸バリウムでは、室温付近の
εrの値が１５００〜１７００であり、εrの温度係数は
ー１５０ｐｐｍ／℃と小さい。これをより高誘電率とす
るにはＳｒＴｉＯ3、ＣａＳｎＯ3、ＢａＳｎＯ3、Ｂａ
ＺｒＯ3など、ＢａＴｉＯ3のキューリー温度を室温近く
に下げるための添加剤（シフター）を加える。このよう
な方法により室温付近でのεrの値を１００００〜２０
０００と大きくすることで小型大容量のコンデンサー材
料とすることができる。しかし、このままでは誘電率は
大きいもののそれの温度依存性も大きくー２０〜８０℃
で基準値（２０℃）のー８０〜＋３０％と大きく変化す
るようになる。
【０００８】この温度特性を改良するために、さらにＣ
ａＴｉＯ3、ＭｇＴｉＯ3などの添加剤（デプレサー）を
加え、εrの値を３０００〜７０００と少し小さくする
代わりにー２０〜８０℃での誘電率変化を基準値（２０
℃）の±１０％以内に小さくすることができること（一
ノ瀬昇、塩崎忠著、エレクトロセラミックス、ｐ．１０
１、技報堂出版（１９８４））が知られている。本発明
においてもＢａＴｉＯ3の合成反応においてシフターや
デプレサー成分を共沈させて誘電特性を調整したものを
使用することができる。これらの粉末のバインダーへの
分散を容易にするため、この表面をシラン系、チタン
系、ジルコニウム系、アルミ系など各種カップリング
剤、高級脂肪酸などで表面処理することも可能である。
ａＴｉＯ3、ＭｇＴｉＯ3などの添加剤（デプレサー）を
加え、εrの値を３０００〜７０００と少し小さくする
代わりにー２０〜８０℃での誘電率変化を基準値（２０
℃）の±１０％以内に小さくすることができること（一
ノ瀬昇、塩崎忠著、エレクトロセラミックス、ｐ．１０
１、技報堂出版（１９８４））が知られている。本発明
においてもＢａＴｉＯ3の合成反応においてシフターや
デプレサー成分を共沈させて誘電特性を調整したものを
使用することができる。これらの粉末のバインダーへの
分散を容易にするため、この表面をシラン系、チタン
系、ジルコニウム系、アルミ系など各種カップリング
剤、高級脂肪酸などで表面処理することも可能である。
【０００９】本発明で、高誘電率を有する金属酸化物粉
末の粒径を０．１〜１０μｍと限定したのは、粒径が
０．１μｍ未満では、通常の紫外線光線による露光時
に、この粒子による光の遮蔽効果が大きく感光性ポリマ
ーの反応が不完全になり、１０μｍを越えると形成され
る被膜の表面粗さが大きくなりすぎるからである。本発
明において感光性ポリマーは高誘電率を有する金属酸化
物粉末同士また当該金属酸化物と電極材料とのバインダ
ーとしての機能と、紫外線などの照射により溶媒への溶
解性が変化する機能を持つ。本発明で使用される感光性
ポリマーとしては、光重合性ポリマーまたは光架橋性ポ
リマーから選ばれた感光性ポリマーが好ましいが、本発
明の目的を達成できるものであればこれら以外の感光性
ポリマーが使用できることは云うまでもない。
末の粒径を０．１〜１０μｍと限定したのは、粒径が
０．１μｍ未満では、通常の紫外線光線による露光時
に、この粒子による光の遮蔽効果が大きく感光性ポリマ
ーの反応が不完全になり、１０μｍを越えると形成され
る被膜の表面粗さが大きくなりすぎるからである。本発
明において感光性ポリマーは高誘電率を有する金属酸化
物粉末同士また当該金属酸化物と電極材料とのバインダ
ーとしての機能と、紫外線などの照射により溶媒への溶
解性が変化する機能を持つ。本発明で使用される感光性
ポリマーとしては、光重合性ポリマーまたは光架橋性ポ
リマーから選ばれた感光性ポリマーが好ましいが、本発
明の目的を達成できるものであればこれら以外の感光性
ポリマーが使用できることは云うまでもない。
【００１０】ここで、光重合性ポリマーとしては、エチ
レン性不飽和基を有するアクリル系共重合体（感光性オ
リゴマー）と光重合性化合物（感光性モノマー）と光重
合開始剤を含むもの、エポキシ樹脂と光カチオン重合開
始剤とを含むものなど、が例示できる。感光性オリゴマ
ーとしてはエポキシ樹脂にアクリル酸を付加したもの、
それをさらに酸無水物と反応させたものやグリシジル基
を有する（メタ）アクリルモノマーを含む共重合体に
（メタ）アクリル酸を反応させたもの、さらにそれに酸
無水物を反応したもの、水酸基を有する（メタ）アクリ
ルモノマーを含む共重合体に（メタ）アクリル酸グリシ
ジルを反応させたもの、さらにそれに酸無水物を反応し
たもの、無水マレイン酸を含む共重合体に水酸基を有す
る（メタ）アクリルモノマあるいはグリシジル基を有す
る（メタ）アクリルモノマーを反応させたものなどがあ
り、これらを単独または混合して使用する。
レン性不飽和基を有するアクリル系共重合体（感光性オ
リゴマー）と光重合性化合物（感光性モノマー）と光重
合開始剤を含むもの、エポキシ樹脂と光カチオン重合開
始剤とを含むものなど、が例示できる。感光性オリゴマ
ーとしてはエポキシ樹脂にアクリル酸を付加したもの、
それをさらに酸無水物と反応させたものやグリシジル基
を有する（メタ）アクリルモノマーを含む共重合体に
（メタ）アクリル酸を反応させたもの、さらにそれに酸
無水物を反応したもの、水酸基を有する（メタ）アクリ
ルモノマーを含む共重合体に（メタ）アクリル酸グリシ
ジルを反応させたもの、さらにそれに酸無水物を反応し
たもの、無水マレイン酸を含む共重合体に水酸基を有す
る（メタ）アクリルモノマあるいはグリシジル基を有す
る（メタ）アクリルモノマーを反応させたものなどがあ
り、これらを単独または混合して使用する。
【００１１】感光性モノマーとしては２ーヒドロキシエ
チル（メタ）アクリレート、２ーヒドロキシプロピル
（メタ）アクリレート、Ｎービニルピロリドン、アクリ
ロイルモルフォリン、メトキシポリエチレングリコール
（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、Ｎ，Ｎージメチルアクリルアミド、
フェノキシエチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシ
ル（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン（メ
タ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）
アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）
アクリレート、トリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌ
レートジ（メタ）アクリレート、トリス（ヒドロキシエ
チル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレートなど
が単独あるいは混合して使用される。
チル（メタ）アクリレート、２ーヒドロキシプロピル
（メタ）アクリレート、Ｎービニルピロリドン、アクリ
ロイルモルフォリン、メトキシポリエチレングリコール
（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、Ｎ，Ｎージメチルアクリルアミド、
フェノキシエチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシ
ル（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン（メ
タ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）
アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）
アクリレート、トリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌ
レートジ（メタ）アクリレート、トリス（ヒドロキシエ
チル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレートなど
が単独あるいは混合して使用される。
【００１２】光重合開始剤としては、ベンゾインとその
アルキルエーテル類、ベンゾフェノン類、アセトフェノ
ン類、アントラキノン類、キサントン類、チオキサント
ン類などがあり、これらを単独または混合して使用す
る。尚、これらの光重合開始剤は安息香酸系、第三アミ
ン系などの公知慣用の光重合促進剤を併用することがで
きる。光カチオン重合開始剤としては、トリフェニルス
ルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル
スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェ
ニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ベンジ
ルー４ーヒドロキシフェニルメチルスルホニウムヘキサ
フルオロホスフェート、ブレンステッド酸の鉄芳香族化
合物塩（チバ・ガイギー社、ＣＧ２４ー０６１）などが
単独または混合して使用できる。
アルキルエーテル類、ベンゾフェノン類、アセトフェノ
ン類、アントラキノン類、キサントン類、チオキサント
ン類などがあり、これらを単独または混合して使用す
る。尚、これらの光重合開始剤は安息香酸系、第三アミ
ン系などの公知慣用の光重合促進剤を併用することがで
きる。光カチオン重合開始剤としては、トリフェニルス
ルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル
スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェ
ニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ベンジ
ルー４ーヒドロキシフェニルメチルスルホニウムヘキサ
フルオロホスフェート、ブレンステッド酸の鉄芳香族化
合物塩（チバ・ガイギー社、ＣＧ２４ー０６１）などが
単独または混合して使用できる。
【００１３】光カチオン重合開始剤によってエポキシ樹
脂が開環重合するが、光重合性は通常のグリシジルエス
テル系エポキシ樹脂よりも脂環エポキシ樹脂の方が反応
速度が速いのでより好ましい。脂環エポキシ樹脂とグリ
シジルエステル系エポキシ樹脂を併用することもでき
る。脂環エポキシ樹脂としては、ビニルシクロヘキセン
ジエポキサイド、アリサイクリックジエポキシアセター
ル、アリサイクリックジエポキシアジペート、アリサイ
クリックジエポキシカルボキシレートまたはダイセル化
学工業（株）製、ＥＨＰＥー３１５０などがあり、単独
または混合して使用できる。
脂が開環重合するが、光重合性は通常のグリシジルエス
テル系エポキシ樹脂よりも脂環エポキシ樹脂の方が反応
速度が速いのでより好ましい。脂環エポキシ樹脂とグリ
シジルエステル系エポキシ樹脂を併用することもでき
る。脂環エポキシ樹脂としては、ビニルシクロヘキセン
ジエポキサイド、アリサイクリックジエポキシアセター
ル、アリサイクリックジエポキシアジペート、アリサイ
クリックジエポキシカルボキシレートまたはダイセル化
学工業（株）製、ＥＨＰＥー３１５０などがあり、単独
または混合して使用できる。
【００１４】光架橋性ポリマーとしては、水溶性ポリマ
ー重クロム酸塩系、ポリケイ皮酸ビニル（コダックＫＰ
Ｒ）、環化ゴムアジド系（コダックＫＴＦＲ）などが例
示できる。これらの感光性ポリマーの誘電率は一般に
２．５〜４．０と低い。従って、バインダーの誘電率を
上げるために、感光性ポリマーの感光特性を損なわない
範囲で、より高誘電性のポリマー（例えば、住友化学の
ＳＤＰ−Ｅ（ε：１５＜）、信越化学のシアノレジン
（ε：１８＜））や高誘電性液体（例えば、住友化学の
ＳＤＰ−Ｓ（ε：４０＜））を添加することもできる。
ー重クロム酸塩系、ポリケイ皮酸ビニル（コダックＫＰ
Ｒ）、環化ゴムアジド系（コダックＫＴＦＲ）などが例
示できる。これらの感光性ポリマーの誘電率は一般に
２．５〜４．０と低い。従って、バインダーの誘電率を
上げるために、感光性ポリマーの感光特性を損なわない
範囲で、より高誘電性のポリマー（例えば、住友化学の
ＳＤＰ−Ｅ（ε：１５＜）、信越化学のシアノレジン
（ε：１８＜））や高誘電性液体（例えば、住友化学の
ＳＤＰ−Ｓ（ε：４０＜））を添加することもできる。
【００１５】また、これらの感光性ポリマーを適当な希
釈剤で希釈するための希釈剤や酸化防止剤、熱重合禁止
剤、レベリング剤、表面改質剤、脱泡剤などの各種添加
剤も添加できる。尚、バインダーとして感光性ポリマー
の感光性や現像性を損なわない範囲で、熱硬化性ポリマ
ーを添加することもできる。この場合、熱硬化性樹脂と
してエポキシ樹脂／エポキシ硬化剤、フェノール樹脂、
メラミン樹脂などがある。高誘電性微粒子と感光性ポリ
マーとの比率は、ペーストを硬化してえられる硬化塗膜
に対して要求される電気容量や絶縁性あるいはペースト
としての作業性の観点から適宜決定されるが、一般的に
は高誘電性微粒子１００重量部に対し感光性ポリマーは
固形分として５〜１００重量部、好ましくは１０〜５０
重量部が配合される。
釈剤で希釈するための希釈剤や酸化防止剤、熱重合禁止
剤、レベリング剤、表面改質剤、脱泡剤などの各種添加
剤も添加できる。尚、バインダーとして感光性ポリマー
の感光性や現像性を損なわない範囲で、熱硬化性ポリマ
ーを添加することもできる。この場合、熱硬化性樹脂と
してエポキシ樹脂／エポキシ硬化剤、フェノール樹脂、
メラミン樹脂などがある。高誘電性微粒子と感光性ポリ
マーとの比率は、ペーストを硬化してえられる硬化塗膜
に対して要求される電気容量や絶縁性あるいはペースト
としての作業性の観点から適宜決定されるが、一般的に
は高誘電性微粒子１００重量部に対し感光性ポリマーは
固形分として５〜１００重量部、好ましくは１０〜５０
重量部が配合される。
【００１６】コンデンサーの電極として、一般には下部
電極は銅箔をエッチングしたものを用い、その上に高誘
電体被膜を形成し、その上部に以下のような材料・工法
で上部電極が形成される。勿論、以下の材料と工法で上
下電極を形成することも可能である。 １）銀、Ｎｉ、Ｃｕなどの金属粉ペーストを所定の形に
スクリーン印刷する ２）感光性導電金属ペーストをフォトリソグラフィ技術
でパターン化する ３）導電性の金属薄膜を蒸着、スパッタリングなどで形
成した後、フォトレジストを用いるフォトリソグラフィ
技術で金属をパターン化する など。
電極は銅箔をエッチングしたものを用い、その上に高誘
電体被膜を形成し、その上部に以下のような材料・工法
で上部電極が形成される。勿論、以下の材料と工法で上
下電極を形成することも可能である。 １）銀、Ｎｉ、Ｃｕなどの金属粉ペーストを所定の形に
スクリーン印刷する ２）感光性導電金属ペーストをフォトリソグラフィ技術
でパターン化する ３）導電性の金属薄膜を蒸着、スパッタリングなどで形
成した後、フォトレジストを用いるフォトリソグラフィ
技術で金属をパターン化する など。
【００１７】スクリーン印刷可能な導電性金属ペースト
としては、導電性金属粉末に熱硬化性樹脂あるいは熱可
塑性樹脂を混合したペーストで市販品がある。また、感
光性導電金属ペーストとしては、文献（フォトポリマー
懇談会編、フォトポリマーハンドブック、ｐ５１０工業
調査会（１９８９））に記載されているような銀粉を配
合したＵＶ導電ペースト（注１）を１例として示すこと
ができる。
としては、導電性金属粉末に熱硬化性樹脂あるいは熱可
塑性樹脂を混合したペーストで市販品がある。また、感
光性導電金属ペーストとしては、文献（フォトポリマー
懇談会編、フォトポリマーハンドブック、ｐ５１０工業
調査会（１９８９））に記載されているような銀粉を配
合したＵＶ導電ペースト（注１）を１例として示すこと
ができる。
【００１８】 ─────────────────────────────────── 注１） ビスフェノールＡエポキシアクリレート ６０部 ２ーヒドロキシエチルメタクリレート ４０部 ２ーエチルアントラキノン ５部 アゾイソブチロニトリル ４部 ハイドロキノンモノメチルエーテル ０．２部 銀粉末（平均粒径１．２μｍ） ４３６．８部 ───────────────────────────────────
【００１９】（作用）本発明の高誘電性ペーストを用い
て単板コンデンサーを作る方法としては、銅張積層板の
銅箔をエッチングして形成した電極を含む全面に感光性
高誘電体ペーストを塗布、乾燥してから、マスクを介し
て露光し、現像し（必要に応じ熱硬化処理を加えて）高
誘電体層を形成し、その上部に電極を形成する。上部電
極は、（ａ）熱硬化性導電性ペーストをパターン状に印
刷して熱硬化する、（ｂ）感光性導電ペーストを全面に
塗布し、乾燥の後、これをフォトリソグラフによりパタ
ーン状に形成する。（ｃ）導電性金属薄膜を蒸着やスパ
ッタリングで全面に形成しフォトレジストを用いてフォ
トリソグラフによりパターン状に形成するなど、の方法
で形成する。
て単板コンデンサーを作る方法としては、銅張積層板の
銅箔をエッチングして形成した電極を含む全面に感光性
高誘電体ペーストを塗布、乾燥してから、マスクを介し
て露光し、現像し（必要に応じ熱硬化処理を加えて）高
誘電体層を形成し、その上部に電極を形成する。上部電
極は、（ａ）熱硬化性導電性ペーストをパターン状に印
刷して熱硬化する、（ｂ）感光性導電ペーストを全面に
塗布し、乾燥の後、これをフォトリソグラフによりパタ
ーン状に形成する。（ｃ）導電性金属薄膜を蒸着やスパ
ッタリングで全面に形成しフォトレジストを用いてフォ
トリソグラフによりパターン状に形成するなど、の方法
で形成する。
【００２０】また、積層コンデンサーは、上述の方法で
形成した単板コンデンサーの全面に感光性高誘電体ペー
ストを再び塗布、乾燥してから、マスクを介して露光
し、現像し（必要に応じ熱硬化処理を加えて）高誘電体
層を形成し、さらにその上部に電極を形成する。この操
作を繰り返して積層コンデンサーが作られる。また、導
電性の金属薄膜を乾式で形成し、それを通常のフォトレ
ジストでパターニングしエッチングする方法では、金属
として、金、銀、銅、アルミ、ニッケル、クロムなどの
純金属あるいはこれらを含む合金が使用できる。
形成した単板コンデンサーの全面に感光性高誘電体ペー
ストを再び塗布、乾燥してから、マスクを介して露光
し、現像し（必要に応じ熱硬化処理を加えて）高誘電体
層を形成し、さらにその上部に電極を形成する。この操
作を繰り返して積層コンデンサーが作られる。また、導
電性の金属薄膜を乾式で形成し、それを通常のフォトレ
ジストでパターニングしエッチングする方法では、金属
として、金、銀、銅、アルミ、ニッケル、クロムなどの
純金属あるいはこれらを含む合金が使用できる。
【００２１】
【実施例】本発明による感光性高誘電体ペーストの製造
方法とその特性を以下の実施例に示した。本発明がこれ
らの実施例に限定されるものでないことは云うまでもな
い。 （実施例１）感光性オリゴマーは、常法に従い、触媒存
在下、熱重合禁止剤存在下で、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂（エポキシ当量１８７）１８７ｇにアクリ
ル酸４３ｇをブチルセロソルブ５８ｇ中で付加させて樹
脂酸価１ｍｇＫＯＨ／ｇ、エポキシ当量５８０のエポキ
シアクリレート溶液（溶剤２０％含有、ａ−１）として
合成した。バインダーとして以下の配合に示す感光性ポ
リマー組成物を作成した。 感光性オリゴマー溶液（ａ−１） １００ｇ 感光性ポリマー ＤＰＨＡ ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １０ｇ ＨＥＭＡ ヒドロキシエチルメタクリレート １０ｇ 光重合開始剤 イルガキュア９０７ ２ーメチルー１ー（４ーメチルチオフ ェニル）ー２ーモロホリノープロパンー１ーオン ７ｇ ＤＥＴＸ ジエチルチオキサントン １．５ｇ 希釈剤 ブチルカルビトール 固形分５０％にする 感光性ポリマー組成物４０ｇに対し、強誘電体粉末とし
てセントラル硝子（株）製のＢＴＯ−１１ＯＮを１００
ｇ添加して感光性強誘電性ペーストを作成した。このペ
ーストを塗布、乾燥、露光、現像してキャバシタ（誘電
体の厚さ１６μｍ）を構成しその誘電特性を測定した
所、誘電率εは３４．３（室温、１ＫＨｚ）、電気容量
Ｃは２０ｐＦ／ｍｍ2（室温、１ＫＨｚ）であった。
方法とその特性を以下の実施例に示した。本発明がこれ
らの実施例に限定されるものでないことは云うまでもな
い。 （実施例１）感光性オリゴマーは、常法に従い、触媒存
在下、熱重合禁止剤存在下で、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂（エポキシ当量１８７）１８７ｇにアクリ
ル酸４３ｇをブチルセロソルブ５８ｇ中で付加させて樹
脂酸価１ｍｇＫＯＨ／ｇ、エポキシ当量５８０のエポキ
シアクリレート溶液（溶剤２０％含有、ａ−１）として
合成した。バインダーとして以下の配合に示す感光性ポ
リマー組成物を作成した。 感光性オリゴマー溶液（ａ−１） １００ｇ 感光性ポリマー ＤＰＨＡ ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １０ｇ ＨＥＭＡ ヒドロキシエチルメタクリレート １０ｇ 光重合開始剤 イルガキュア９０７ ２ーメチルー１ー（４ーメチルチオフ ェニル）ー２ーモロホリノープロパンー１ーオン ７ｇ ＤＥＴＸ ジエチルチオキサントン １．５ｇ 希釈剤 ブチルカルビトール 固形分５０％にする 感光性ポリマー組成物４０ｇに対し、強誘電体粉末とし
てセントラル硝子（株）製のＢＴＯ−１１ＯＮを１００
ｇ添加して感光性強誘電性ペーストを作成した。このペ
ーストを塗布、乾燥、露光、現像してキャバシタ（誘電
体の厚さ１６μｍ）を構成しその誘電特性を測定した
所、誘電率εは３４．３（室温、１ＫＨｚ）、電気容量
Ｃは２０ｐＦ／ｍｍ2（室温、１ＫＨｚ）であった。
【００２２】（実施例２）感光性オリゴマーは、常法に
従い、触媒存在下、熱重合禁止剤存在下で、フェノール
ノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量１８０）１８
０ｇにアクリル酸７２ｇをブチルセロソルブセテート１
４０ｇ中で付加させてから、無水フタル酸７４ｇを加え
て反応させることにより樹脂酸価８６ｍｇＫＯＨ／ｇの
エポキシアクリレート酸無水物付加物の溶液（溶剤３０
％含有、ａ−２）として合成した。 感光性オリゴマー溶液（ａ−２） １００ｇ 感光性モノマー ＤＰＨＡ １０ｇ ＨＥＭＡ １０ｇ 光重合開始剤 イルガキュア９０７ ８ｇ ＤＥＴＸ ２ｇ 希釈剤 ブチルカルビトール 固形分５０％にする 感光性ポリマー組成物４０ｇに対し、強誘電体粉末とし
てセントラル硝子（株）製のＢＴＯ−１１ＯＮを１００
ｇ添加して感光性強誘電性ペーストを作成した。このペ
ーストを塗布、乾燥、露光、現像してキャバシタ（誘電
体の厚さ１６μｍ）を構成しその誘電特性を測定した
所、誘電率εは３４．３（室温、１ＫＨｚ）、電気容量
Ｃは２０ｐＦ／ｍｍ2（室温、１ＫＨｚ）であった。
従い、触媒存在下、熱重合禁止剤存在下で、フェノール
ノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量１８０）１８
０ｇにアクリル酸７２ｇをブチルセロソルブセテート１
４０ｇ中で付加させてから、無水フタル酸７４ｇを加え
て反応させることにより樹脂酸価８６ｍｇＫＯＨ／ｇの
エポキシアクリレート酸無水物付加物の溶液（溶剤３０
％含有、ａ−２）として合成した。 感光性オリゴマー溶液（ａ−２） １００ｇ 感光性モノマー ＤＰＨＡ １０ｇ ＨＥＭＡ １０ｇ 光重合開始剤 イルガキュア９０７ ８ｇ ＤＥＴＸ ２ｇ 希釈剤 ブチルカルビトール 固形分５０％にする 感光性ポリマー組成物４０ｇに対し、強誘電体粉末とし
てセントラル硝子（株）製のＢＴＯ−１１ＯＮを１００
ｇ添加して感光性強誘電性ペーストを作成した。このペ
ーストを塗布、乾燥、露光、現像してキャバシタ（誘電
体の厚さ１６μｍ）を構成しその誘電特性を測定した
所、誘電率εは３４．３（室温、１ＫＨｚ）、電気容量
Ｃは２０ｐＦ／ｍｍ2（室温、１ＫＨｚ）であった。
【００２３】（実施例３）感光性オリゴマーは、１００
ｇの脂環エポキシ樹脂ＥＨＰＥー３１５０（ダイセル化
学工業（株）製）に１０ｇのメラミン樹脂（日産化学、
ＮＲー７００）と１ｇの光カチオン重合開始剤ＣＧ２４
ー０６１の混合物をロール分散してえられたものを使用
した。チタン酸バリウム粉末（ＢＴＯ、１１００℃２時
間焼成品）に対する上記感光性エポキシ樹脂組成物から
なるバインダーの混合比を変えて以下の感光性ペースト
を作成した。
ｇの脂環エポキシ樹脂ＥＨＰＥー３１５０（ダイセル化
学工業（株）製）に１０ｇのメラミン樹脂（日産化学、
ＮＲー７００）と１ｇの光カチオン重合開始剤ＣＧ２４
ー０６１の混合物をロール分散してえられたものを使用
した。チタン酸バリウム粉末（ＢＴＯ、１１００℃２時
間焼成品）に対する上記感光性エポキシ樹脂組成物から
なるバインダーの混合比を変えて以下の感光性ペースト
を作成した。
【００２４】 ─────────────────────────────────── EX3-1 EX3-2 EX3-3 EX3-4 EX3-5 ─────────────────────────────────── 配合 BTO 100g 100g 100g 100g 100g バインダー 80g 65g 50g 40g 30g BTO cont(wt%) 80.6 83.6 87.0 89.2 91.7 (vol%)*1 42.8 47.8 54.6 59.6 66.5 ─────────────────────────────────── *1)BTOの密度５．５６として計算
【００２５】面積２４ｍｍ2の銅箔パターン電極をもつ
ガラスエポキシ基板上にスクリーン印刷で全面印刷した
後、マスクを介し高圧水銀灯で１０００ｍＪ／ｃｍ2の
露光を行った。ついで、これを酢酸エチルで現像・リン
スしてから１５０℃で３０分熱硬化して面積２４ｍｍ2
の高誘電体被膜を形成した。この上に以下の配合の導電
性銀ペーストを全面塗布し８０℃３０分レベリングして
から、マスクを介し高圧水銀灯で１０００ｍＪ／ｃｍ2
の露光を行った。ついで、これを酢酸エチルで現像・リ
ンスしてから１５０℃で３０分熱硬化して面積２４ｍｍ
2の上部電極を形成した。 ビスフェノールＡエポキシアクリレート ６０部 ２ーヒドロキシエチルメタクリレート ４０部 ２ーエチルアントラキノン ５部 アゾイソブチロニトリル ４部 ハイドロキノンモノメチルエーテル ０．２部 銀粉末（平均粒径１．２μｍ） ４３６．８部 このようにして得たコンデンサーの誘電率、誘電損失、
電気容量などを測定した結果を以下の表にまとめた。
ガラスエポキシ基板上にスクリーン印刷で全面印刷した
後、マスクを介し高圧水銀灯で１０００ｍＪ／ｃｍ2の
露光を行った。ついで、これを酢酸エチルで現像・リン
スしてから１５０℃で３０分熱硬化して面積２４ｍｍ2
の高誘電体被膜を形成した。この上に以下の配合の導電
性銀ペーストを全面塗布し８０℃３０分レベリングして
から、マスクを介し高圧水銀灯で１０００ｍＪ／ｃｍ2
の露光を行った。ついで、これを酢酸エチルで現像・リ
ンスしてから１５０℃で３０分熱硬化して面積２４ｍｍ
2の上部電極を形成した。 ビスフェノールＡエポキシアクリレート ６０部 ２ーヒドロキシエチルメタクリレート ４０部 ２ーエチルアントラキノン ５部 アゾイソブチロニトリル ４部 ハイドロキノンモノメチルエーテル ０．２部 銀粉末（平均粒径１．２μｍ） ４３６．８部 このようにして得たコンデンサーの誘電率、誘電損失、
電気容量などを測定した結果を以下の表にまとめた。
【００２６】
【００２７】電気容量Ｃ［Ｆ］と誘電率εの関係は、次
式で与えられる ｃ＝ε・εo ・ｓ／ｄ ここで、εは誘電率、 εoは真空の誘電率で ｓは電極面積［ｍ2］ ｄは間隔［ｍ］ 例えば、上記実験結果から１例として、電極面積２４ｍ
ｍ2、ＥＸ３−１膜（２０μｍ）の１ＫＨｚのε＝３
０．１のデータから１ＫＨｚにおける電気容量Ｃを求め
ると、３２０ｐＦとなり、実測値の３１９ｐＦに一致す
る。このことから、この高誘電体ペースト（ＥＸ−１）
を用いて、膜厚を５μｍの高誘電体層を形成すれば１２
８０ｐＦ（５３ｐＦ／ｍｍ2）のコンデンサーになると
予測できる。
式で与えられる ｃ＝ε・εo ・ｓ／ｄ ここで、εは誘電率、 εoは真空の誘電率で ｓは電極面積［ｍ2］ ｄは間隔［ｍ］ 例えば、上記実験結果から１例として、電極面積２４ｍ
ｍ2、ＥＸ３−１膜（２０μｍ）の１ＫＨｚのε＝３
０．１のデータから１ＫＨｚにおける電気容量Ｃを求め
ると、３２０ｐＦとなり、実測値の３１９ｐＦに一致す
る。このことから、この高誘電体ペースト（ＥＸ−１）
を用いて、膜厚を５μｍの高誘電体層を形成すれば１２
８０ｐＦ（５３ｐＦ／ｍｍ2）のコンデンサーになると
予測できる。
【００２８】感光性ポリマーとして環化ゴム／アジド系
樹脂（東京応化）を固形分として１３ｇ、高誘電性ポリ
マーとしてＳＤＰーＳＸ（住友化学（株）製、誘電率３
３以上）２ｇと１２５０℃で２時間焼成してえたＢａ
0.2Ｐｂ0.8ＴｉＯ3粉末８５ｇを混練して感光性ペース
トを得た。これを、予め電極パターンをエッチングで作
成した銅張ガラスーエポキシ積層板にスピンコーターで
塗布し、乾燥（８０℃１５分）した。これをマスクを介
して露光し、専用の現像液、リンス液でスプレー現像・
リンスしてキャパシターパターン（１×１ｍｍ）を得
た。膜厚は５μｍであった。この表面全体にスパッタリ
ングで銅被膜を形成してから環化ゴム／ビスアジト系樹
脂（東京応化）を用いた常法によりキャバシターパター
ン上に電極を形成した。このキャバシターは、電気容量
は４００ｐＦであった。
樹脂（東京応化）を固形分として１３ｇ、高誘電性ポリ
マーとしてＳＤＰーＳＸ（住友化学（株）製、誘電率３
３以上）２ｇと１２５０℃で２時間焼成してえたＢａ
0.2Ｐｂ0.8ＴｉＯ3粉末８５ｇを混練して感光性ペース
トを得た。これを、予め電極パターンをエッチングで作
成した銅張ガラスーエポキシ積層板にスピンコーターで
塗布し、乾燥（８０℃１５分）した。これをマスクを介
して露光し、専用の現像液、リンス液でスプレー現像・
リンスしてキャパシターパターン（１×１ｍｍ）を得
た。膜厚は５μｍであった。この表面全体にスパッタリ
ングで銅被膜を形成してから環化ゴム／ビスアジト系樹
脂（東京応化）を用いた常法によりキャバシターパター
ン上に電極を形成した。このキャバシターは、電気容量
は４００ｐＦであった。
【００２９】
【発明の効果】本発明のペロブスカイト型金属酸化物を
主成分として用いた感光性高誘電体ペースト及びこれを
用いた電極上にフォトリソグラフィー技術を用いてパタ
ーン化して形成し、その表面に電極パターンを形成する
コンデンサーの製造方法は、実層基板の軽薄短小化を実
現し、小さな占有面積で高信頼性のコンデンサーを提供
する効果を有する。
主成分として用いた感光性高誘電体ペースト及びこれを
用いた電極上にフォトリソグラフィー技術を用いてパタ
ーン化して形成し、その表面に電極パターンを形成する
コンデンサーの製造方法は、実層基板の軽薄短小化を実
現し、小さな占有面積で高信頼性のコンデンサーを提供
する効果を有する。
フロントページの続き (72)発明者 師岡 功 東京都八王子市諏訪町251番地 株式会社 アサヒ化学研究所内 Ｆターム(参考） 5E082 AB03 BC39 EE03 EE04 EE05 EE23 EE26 EE35 EE37 EE41 EE47 FF14 FG04 FG26 FG27 FG34 FG37 FG46 FG54 KK01 LL01 LL02 MM06 MM24 PP03 PP09 5G303 AA01 AB20 BA07 CA01 CA09 CB03 CB25 CB32 CB35 CB39
Claims (4)
- 【請求項１】 高誘電率を有する金属酸化物で粒径が
０．１〜１０μｍの微粒子と、感光性ポリマーとを必須
成分として含む感光性高誘電体ペースト。 - 【請求項２】 高誘電率を有する金属酸化物が、一般式 Ａ1-xＢxＣＯ3 ここで、Ａ、ＢがＢａ、Ｓｒ、Ｐｂから選ばれた１種、
ＣがＴｉまたはＺｒ、ｘが０〜１。で表されるペロブス
カイト型金属酸化物を主成分とするもので、室温での誘
電率が５００以上であることを特徴とする請求項１に記
載の感光性高誘電体ペースト。 - 【請求項３】 感光性ポリマーが、光重合性ポリマー、
光架橋性ポリマーなどから選ばれた感光性ポリマーを用
いる請求項１に記載の感光性高誘電体ペースト。 - 【請求項４】 感光性高誘電体ペーストを、電極上にフ
ォトリソグラフィー技術を用いてパターン化して形成
し、その表面に電極パターンを形成することを特徴とす
るコンデンサーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20711098A JP2000030534A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | 感光性高誘電体ペーストおよびそれを用いるコンデンサーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20711098A JP2000030534A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | 感光性高誘電体ペーストおよびそれを用いるコンデンサーの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000030534A true JP2000030534A (ja) | 2000-01-28 |
Family
ID=16534372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20711098A Pending JP2000030534A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | 感光性高誘電体ペーストおよびそれを用いるコンデンサーの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000030534A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004103617A (ja) * | 2002-07-18 | 2004-04-02 | Hitachi Chem Co Ltd | 多層配線板、およびその製造方法、ならびに半導体装置および無線電子装置 |
| US7239013B2 (en) | 2002-07-18 | 2007-07-03 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Multilayer wiring board, method for producing the same, semiconductor device and radio electronic device |
| JP2008026430A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置及びその製造方法 |
| WO2008117710A1 (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 感光性誘電体ペーストおよびそれを用いた電子部品 |
| JP2009059881A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Nichicon Corp | シートキャパシタおよびその製造方法 |
| JP2010256453A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Jsr Corp | 誘電体形成用感放射線性組成物、誘電体、誘電体の形成方法および電子部品 |
-
1998
- 1998-07-08 JP JP20711098A patent/JP2000030534A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004103617A (ja) * | 2002-07-18 | 2004-04-02 | Hitachi Chem Co Ltd | 多層配線板、およびその製造方法、ならびに半導体装置および無線電子装置 |
| US7239013B2 (en) | 2002-07-18 | 2007-07-03 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Multilayer wiring board, method for producing the same, semiconductor device and radio electronic device |
| CN100413383C (zh) * | 2002-07-18 | 2008-08-20 | 日立化成工业株式会社 | 多层配线板及其制造方法、以及半导体装置及无线电子装置 |
| US7592250B2 (en) | 2002-07-18 | 2009-09-22 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Multilayer wiring board, manufacturing method thereof, semiconductor device, and wireless electronic device |
| JP2008026430A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置及びその製造方法 |
| US7630043B2 (en) | 2006-07-19 | 2009-12-08 | Hitachi Displays, Ltd. | Liquid display device and fabrication method thereof |
| WO2008117710A1 (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 感光性誘電体ペーストおよびそれを用いた電子部品 |
| US7923132B2 (en) | 2007-03-26 | 2011-04-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Photosensitive dielectric paste and electronic part made with the same |
| JP5104852B2 (ja) * | 2007-03-26 | 2012-12-19 | 株式会社村田製作所 | 感光性誘電体ペーストおよびそれを用いた電子部品 |
| JP2009059881A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Nichicon Corp | シートキャパシタおよびその製造方法 |
| JP2010256453A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Jsr Corp | 誘電体形成用感放射線性組成物、誘電体、誘電体の形成方法および電子部品 |
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