JP2003124050A

JP2003124050A - 電子部品用金属膜転写フィルム

Info

Publication number: JP2003124050A
Application number: JP2001313721A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Tamura; 真一田村; Hiroshi Togo; 寛東郷; 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: 2001-10-11
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2003-04-25

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す
る金属膜を成膜したプラスチックフィルムを提供するこ
とであり、特にプラスチックフィルムと金属膜との離型
性、すなわちパターン形状を有する離型層の形状転写精
度が著しく向上する特徴を有する電子部品用金属膜転写
フィルムを提供する。【解決手段】プライマーコート層を有するプラスチック
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
構造を有している電子部品用金属膜転写フィルムであ
る。

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℃の温度で焼成する。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、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
きることを見出したが（特願２００１−６３６３４
号）、金属膜の転写性が必ずしも満足できるものではな
かった。

【０００６】そこで、本発明者らは、本課題に対して鋭
意検討した結果、プライマーコートを有するプラスチッ
クフィルム上に離型層を積層することによって、プラス
チックフィルムと金属膜との離型性、すなわちパターン
形状を有する離型層の形状転写精度が著しく向上するこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】本発明の目的は、電子部品を構成する電極
を、転写によって形成する金属膜を成膜したプラスチッ
クフィルムを提供することであり、特にプラスチックフ
ィルムと金属膜との離型性、すなわちパターン形状を有
する離型層の形状転写精度が著しく向上する特徴を有す
る電子部品用金属膜転写フィルムを提供することにあ
る。

【０００８】

【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、プライマーコート層を有するプラス
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た電子部品用金属膜転写フィルムで
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
転写フィルムについて具体的に説明する。

【００１０】本発明における電子部品用金属膜転写フィ
ルムは、プライマーコートされたプラスチックフィルム
上に離型層を形成したのち、その上に金属膜を成膜する
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
は、有機高分子材料からなるフィルムであり、有機高分
子材料としては、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、経済性と強度等の点でポリエチレンテレフタ
レートが特に好適に用いられる。

【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、プラスチックフィルムの厚さとして
は、８〜２５０μｍの範囲が好ましいが、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】本発明におけるプライマーコート層は、特
にプラスチックフィルムの塗料、接着剤、インキ等の受
容性を改良する目的で施された易接着コートであり、主
たる構成成分としてポリエステル樹脂、ポリウレタン樹
脂、ポリウレタンポリ尿素樹脂、ポリアクリル酸エステ
ル樹脂、エチレンブチルアルコール共重合体、エチレン
酢酸ビニル共重合体および塩化ビニル酢酸ビニル共重合
体等を挙げることができ、これらを１種または２種以上
で用いることができる。

【００１５】プライマーコート層の形成方法としては、
プラスチックフィルムを成膜する際にプライマーコート
剤を共押出しによって積層する手法や、プラスチックフ
ィルムの成膜工程の延伸前あるいは延伸後のフィルムに
熱溶融したプライマーコート剤を積層したり、水や溶剤
を媒体とした塗布液で処理し、塗布層形成するインライ
ンコート法、さらには別途塗工機を用いてプラスチック
フィルムに塗工するオフラインコート法のいずれも可能
である。該プライマーコート剤を塗液として塗布する場
合は、プラスチックフィルムに塗布した後、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。

【００１６】プライマーコート層の厚さは、通常０．０
５μｍ〜５μｍが好ましく、より好ましくは０．１〜３
μｍである。プライマーコート層の厚さが０．０５μｍ
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、離型層との十分な密
着性向上効果が頭打ちとなり、また経済的にも不利にな
るため好ましくない。プライマーコート層の厚さは、透
過電子顕微鏡、走査電子顕微鏡、マイクロメータ等を用
いることによって測定可能である。

【００１７】本発明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、エポキシ樹脂およ
びフッ素樹脂等を挙げることができ、本発明ではこれら
の樹脂の１種または２種以上を用いることが好ましい。

【００１８】本発明における離型層は、該離型層の構成
成分を含む塗液をプラスチックフィルムに塗布し、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、通常０．０１μｍ〜５μｍが好ましく、より好ま
しくは０．０５〜３μｍである。離型層の厚さが０．０
１μｍ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、マイクロメータ等を用いることに
よって測定可能である。

【００１９】本発明における離型層は、回路パターン、
内部電極パターン等の所定のパターン形状を施すことに
よって、該離型層上の金属膜のみが剥離し、相手側の基
材上に転写されるため、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ため好ましい。離型層の
パターニング方法としては、従来公知の手法を用いるこ
とができるが、例えばスクリーン印刷、グラビア印刷等
が利用できる。

【００２０】所定のパターン形状とは、プリント基板で
は基板上に配置する電気回路を構成する配線回路パター
ンであり、積層セラミックコンデンサの場合には、その
寸法規格によって決められる幅長さを持った独立した矩
形形状を一定間隔に縦横に配置したパターンを用いるこ
とができる。

【００２１】本発明における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
離型層はセラミ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。

【００２２】本発明におけるプライマーコート層上に離
型層を設けることによって、プラスチックフィルムと金
属膜の剥離性が向上し、金属膜の剥離時のクラック、破
断が抑制できるばかりか、特にパターン形状を有する離
型層においては、パターン形状どおりに金属膜を転写で
きる形状転写精度が著しく向上する。

【００２３】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、金属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、３０ｇ／１０ｍｍ
幅を超えると転写しにくくなるため好ましくない。

【００２４】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、ニッケル、パラジウム、白金、金お
よび銀等が挙げられ、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。

【００２５】本発明における金属膜の形成方法として
は、スパッタおよび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。

【００２６】本発明における金属膜の厚さは、好ましく
は５００〜２００００オングストロームの範囲であり、
より好ましくは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、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。金属膜の厚さの測定方法
としては、透過電子顕微鏡、走査電子顕微鏡等を用いて
測定することができる。

【００２７】金属膜の転写方法としては、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金属膜の転
写の場合、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、圧着ローラーやプレス機等を
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、接着性樹脂の軟化
温度以上、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が効果的である。引
き続き、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。ここで、上述のようにして
内部電極のパターン形状を有する離型層を形成したプラ
イマーコート層を有するプラスチックフィルム上に成膜
した金属膜を用いることによって、転写すると同時にパ
ターンが形成されるため、後工程における内部電極のパ
ターニング工程を省略することが可能となる。

【００２８】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、好ましく
は０．５〜３０μｍであり、より好ましくは０．５〜１
５μｍである。厚さが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。

【００２９】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、本発明における所
定のパターン形状を有する離型層上に金属膜を成膜する
手法によって、離型層のパターン形状を保持したまま転
写されて内部電極となるため、工程を省略することがで
き、好ましいが、これ以外に、パターン形状を有しない
離型層上に蒸着して得られた金属膜を後工程において所
定の形状、大きさの電極パターンにレジストを用いたリ
ソグラフィー法等を用いてパターン形成することも可能
である。

【００３０】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。

【００３１】

【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。

【００３２】（実施例１）誘電体材料の組成として、Ｂ
ａＴｉＯ₃を主成分とし、これに添加物としてＢａＺｒ
Ｏ₃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１
２０℃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。

【００３３】別に、０．５μｍのポリウレタン樹脂をプ
ライマーコート層として積層した厚さ２５μｍのポリエ
チレンテレフタレートフィルムに、スクリーン印刷法に
より２ｍｍ×８ｍｍの長方形のパターン形状を形成した
メラミン樹脂系離型剤を厚さ０．２μｍで塗布した後、
離型面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、金属膜転写フィ
ルムを得た。

【００３４】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。転写された
金属ニッケル膜のパターン形状を調べた結果、転写にム
ラ（抜け）があるもの、長方形の角が変形あるいはつぶ
れているもの等の不良率は、長方形パターン１００個当
たり２個、すなわち２％であった。

【００３５】（実施例２）ポリウレタン樹脂の代わりに
ポリアクリル酸エステル樹脂をプライマーコート層とし
て用いたこと以外は、実施例１と同様にして、金属膜転
写フィルムを得た。さらに実施例１と同様にしてセラミ
ックグリーンシートに転写した金属ニッケル膜のパター
ン形状を調べた結果、不良率は４％であった。

【００３６】（実施例３）ポリウレタン樹脂の代わりに
厚さ０．１μｍのポリエステル樹脂をプライマーコート
層として用い、離型層として０．１μｍのエポキシ樹脂
を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、金属膜転
写フィルムを得た。さらに実施例１と同様にしてセラミ
ックグリーンシートに転写した金属ニッケル膜のパター
ン形状を調べた結果、不良率は８％であった。

【００３７】（実施例４）ポリウレタン樹脂の代わりに
厚さ０．８μｍのポリウレタンポリ尿素樹脂をプライマ
ーコート層として用い、離型層として０．５μｍのメラ
ミン樹脂を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、
金属膜転写フィルムを得た。さらに実施例１と同様にし
てセラミックグリーンシートに転写した金属ニッケル膜
のパターン形状を調べた結果、不良率は５％であった。

【００３８】（実施例５）ポリウレタン樹脂の代わりに
厚さ１．０μｍのエチレン酢酸ビニル共重合体をプライ
マーコート層として用い、離型層として０．５μｍのメ
ラミン樹脂を用いたこと以外は、実施例１と同様にし
て、金属膜転写フィルムを得た。さらに実施例１と同様
にしてセラミックグリーンシートに転写した金属ニッケ
ル膜のパターン形状を調べた結果、不良率は３％であっ
た。

【００３９】（比較例１）プライマーコート層を有しな
い厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム
を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、金属膜転
写フィルムを得た。さらに実施例１と同様にしてセラミ
ックグリーンシートに転写した金属ニッケル膜のパター
ン形状を調べた結果、長方形の角が十分に転写されず、
つぶれていたもの等があり、不良率は２４％であった。

【００４０】（比較例２）実施例１と同じく０．５μｍ
のポリウレタン樹脂をプライマーコート層として有する
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。次いで、実施例１と同様にして得たセラミ
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。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。

【００４１】

【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、積層セ
ラミックコンデンサー製造においては、金属膜の剥離時
のクラック、破断が抑制できるばかりか、特にパターン
形状を有する離型層上に成膜した金属膜を転写した場合
の形状転写精度が著しく向上した積層セラミックコンデ
ンサが得られる。

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 AB01D AB16D AK01A AK01B AK17C AK36 AK41B AK42 AK51 AK52C AR00C BA04 BA07 BA10A BA10D EC04 EH66D EJ65B GB41 HB00C JL14C JM02D 5E001 AB03 AE02 AH01 AH09 AJ01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プライマーコート層を有するプラスチッ
クフィルム上に、離型層および金属膜がこの順に成膜さ
れた構造を有している電子部品用金属膜転写フィルム。
【請求項２】プライマーコート層の主たる成分が、ポ
リエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンポリ
尿素樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、エチレンブチ
ルアルコール共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体ま
たは塩化ビニル酢酸ビニル共重合体の少なくとも１種か
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】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種か
らなる請求項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】離型層が所定のパターン形状を有してい
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】金属膜が蒸着によって成膜されたもので
ある請求項１〜４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６】電子部品が積層セラミックコンデンサで
ある請求項１〜５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７】金属膜がニッケルを主成分とする金属で
ある請求項６記載の電子部品用金属膜転写フィルム。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載の電子部
品用金属膜転写フィルムの金属膜をセラミックグリーン
シートに転写し内部電極を形成してなる積層セラミック
コンデンサ。