JP2003158039A - 導体膜キャリアおよびそれを用いた積層セラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

導体膜キャリアおよびそれを用いた積層セラミック電子部品の製造方法

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JP2003158039A
JP2003158039A JP2001355803A JP2001355803A JP2003158039A JP 2003158039 A JP2003158039 A JP 2003158039A JP 2001355803 A JP2001355803 A JP 2001355803A JP 2001355803 A JP2001355803 A JP 2001355803A JP 2003158039 A JP2003158039 A JP 2003158039A
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film
conductor
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ceramic green
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Teppei Akiyoshi
哲平 穐吉
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層セラミック電子部品の内部導体膜を形成
するための導体膜を基材上に保持した導体膜キャリアで
あって、導体膜の基材からの剥離性が良好なものを提供
する。 【解決手段】 基材22を、可撓性を有する金属薄板2
4と、その上に形成され、厚みが10nm以上かつ50
0nm未満でありかつ表面粗さRaが30nm未満であ
る、たとえばITOからなる導電性酸化物膜25とから
構成する。このような基材22における導電性酸化物膜
25上に、導体膜23を形成することによって、導体膜
キャリア21を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、導体膜が基材上
に保持された状態にある導体膜キャリアおよびそれを用
いた積層セラミック電子部品の製造方法に関するもの
で、特に、導体膜が、基材から剥離されて、積層セラミ
ック電子部品の内部導体として使用される、導体膜キャ
リアに関するものである。
【0002】
【従来の技術】たとえば積層セラミックコンデンサのよ
うな積層セラミック電子部品は、内部電極のような導体
膜を備えている。導体膜は、種々の方法によって形成さ
れることができる。典型的には、導電性ペーストを印刷
し焼き付けるといった厚膜形成技術を用いて導体膜を形
成する方法、あるいは、真空蒸着またはスパッタリング
などの真空系薄膜形成法や無電解めっき法または電気め
っき法のような湿式めっき法といった薄膜形成技術を用
いて導体膜を形成する方法がある。
【0003】この発明にとって特に興味あるのは、後者
の薄膜形成技術によって形成された導体膜である。
【0004】上述した導体膜は、通常、これを基材上に
保持した状態にある導体膜キャリアの形態として用意さ
れる。このような導体膜キャリアとして、たとえば特開
平5−47701号公報に記載されたものが知られてい
る。図6には、この公報において記載された導体膜キャ
リア1の断面構造が示されている。
【0005】図6を参照して、導体膜キャリア1は、研
磨されたステンレス鋼からなる基材2上に、電気めっき
によって導体膜3を形成した断面構造を有している。導
体膜3を、たとえば積層セラミック電子部品の内部導体
膜等として使用する場合には、基材2から導体膜3を剥
離することが行なわれる。
【0006】他方、特開平4−314876号公報に
は、導体膜の剥離性を重視した導体膜キャリアが記載さ
れている。図7には、この公報に記載された導体膜キャ
リア11の断面構造が示されている。
【0007】図7を参照して、導体膜キャリア11は、
シリコーンコート12が付与された有機樹脂フィルム1
3をもって構成される基材14を備えている。基材14
上には、蒸着によって、剥離性に優れた第1の金属膜1
5が形成され、この第1の金属膜15上には、第1の金
属膜15に通電しながら電気めっきを実施することによ
って、第2の金属膜16が形成され、これら第1および
第2の金属膜15および16によって導体膜17が与え
られる。
【0008】そして、シリコーンコート12と第1の金
属膜15との間の界面において剥離することにより、導
体膜17が、たとえば積層セラミック電子部品の内部導
体膜等として使用される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図6に
示した導体膜キャリア1および図7に示した導体膜キャ
リア11には、それぞれ、次のような問題がある。
【0010】まず、図6に示した導体膜キャリア1にあ
っては、ステンレス鋼からなる基材2を用いているた
め、導体膜3の剥離性が悪く、導体膜3をたとえばセラ
ミックグリーンシート上に転写する際、導体膜3の一部
が基材2上に残ることがあり、そのため、セラミックグ
リーンシート上に転写された導体膜3に欠陥が生じるこ
とがある。
【0011】上述の問題は、導体膜3の厚みが薄くなれ
ばなるほど、導体膜3中に生じる内部応力が減少し、そ
れによって、導体膜3の基材2に対する密着性が向上
し、また、導体膜3自体の強度も低下するため、より顕
著になる。
【0012】このような問題をできるだけ低減するため
には、比較的長い時間をかけて、導体膜3の転写を行な
うことが有効であるが、この場合には、導体膜3を用い
て製造される積層セラミック電子部品のような製品の生
産性が悪いという問題に遭遇する。
【0013】また、ステンレス鋼からなる基材2を、所
望の表面粗さになるように研磨することは困難であり、
研磨後においても、基材2の表面に傷が付きやすいた
め、基材2上に形成された導体膜3にも欠陥が生じた
り、導体膜3の剥離性を低下させたりするという問題が
もたらされる。
【0014】さらに、ステンレス鋼からなる基材2を再
利用するにあたっては、上述のように、傷が付きやすい
ため、再び、研磨したり、電解エッチングを施したりす
ることが必要である。また、クロメート処理などの離型
処理を基材2上に施す必要がある場合には、これらの処
理についても、再利用するにあたって、再度施す必要が
ある。このようなことから、基材2の再利用のためのコ
ストが高くつくという問題がある。
【0015】他方、図7に示した導体膜キャリア11に
おいては、導体膜17に関して良好な剥離性を得ること
ができるものの、導体膜17の形成にあたって、第1の
金属膜15を形成するための蒸着工程が存在するため、
導体膜キャリア11を製造するための工程が煩雑とな
り、高い生産性を得ることが困難であるばかりでなく、
導体膜17の製造コストも高くなってしまう。
【0016】また、第1の金属膜15には、剥離性の良
好な材料を用いる必要があるため、導体膜17として適
した金属を必ずしも用いることができない。したがっ
て、導体膜17として適した金属を用いて電気めっきに
より第2の金属膜16を形成しても、所望の金属以外の
金属が、導体膜17中の第1の金属膜15に含まれてし
まうことになる。その結果、導電率や融点や耐酸化性な
ど、導体膜17に求められる性能を発揮することが困難
になるという問題がある。この問題は、導体膜17の厚
みが薄くなればなるほど、第2の金属膜16が薄くな
り、第1の金属膜15の割合が増加するため、より顕著
となる。
【0017】そこで、この発明の目的は、上述したよう
な問題を解決し得る、すなわち、導体膜の剥離性が良好
で、導体膜キャリアの基材の取り扱いが容易で、基材上
に形成される導体膜に欠陥が生じにくく、また、導体膜
の製造のための工程数が少なく、そのためコストを抑え
ることができ、また、導体膜において所望の金属以外の
金属を含まないようにすることが可能であり、さらに、
基材を容易に再利用することができる、そのような導体
膜キャリアを提供しようとすることである。
【0018】この発明の他の目的は、上述したような導
体膜キャリアを用いて実施される積層セラミック電子部
品の製造方法を提供しようとすることである。
【0019】
【課題を解決するための手段】上述の技術的課題を解決
するため、本件発明者は、酸化物と金属との間での密着
性の低さに注目し、種々研究を重ねた結果、表面粗さR
aが30nm未満というように、平滑な表面を有する導
電性酸化物膜、特にITO(Indium Tin O
xide)膜上に、湿式めっきによって成膜した導体膜
が、導電性酸化物膜との界面において軽い力で容易に剥
離されることが可能であることを見出した。
【0020】言い換えると、導体膜キャリアの基材とし
て、その表面に導電性酸化物膜が形成されたものを用
い、この基材上に、たとえば湿式めっきによって導体膜
を形成すれば、導体膜を、導電性酸化物膜との界面から
軽い力で容易に剥離することができ、この剥離された導
体膜を、たとえば積層セラミック電子部品の内部導体膜
等として有利に用いることができる。
【0021】この発明は、このような知見の下になされ
たものである。
【0022】すなわち、この発明に係る導体膜キャリア
は、前述したような技術的課題を解決するため、厚みが
10nm以上かつ500nm未満でありかつ表面粗さR
aが30nm未満である導電性酸化物膜が少なくともそ
の一方主面上に形成された、可撓性を有する基材と、導
電性酸化物膜上に形成された導体膜とを備えることを特
徴としている。
【0023】上述のように、基材が可撓性を有している
のは、導体膜を剥離する際、基材を湾曲させる必要があ
るためである。
【0024】この発明において、上述した導電性酸化物
膜の表面粗さRaは、10nm未満であることが好まし
い。
【0025】また、導電性酸化物膜の厚みは、200n
m未満であることが好ましい。
【0026】導電性酸化物膜は、好ましくは、ITOか
ら構成される。
【0027】他方、導体膜は、ニッケル、銅、パラジウ
ムおよび銀からなる群から選ばれた少なくとも1種を主
成分とすることが好ましい。
【0028】上述した導体膜は、湿式めっきにより形成
されたり、より好ましくは、電気めっきにより形成され
たりすることができる。
【0029】この発明に係る導体膜キャリアに備える基
材には、その材質および断面構造に関して、次のような
2つの典型的な実施態様がある。
【0030】第1の実施態様では、基材は、可撓性を有
する金属薄板を備え、この金属薄板上に前述した導電性
酸化物膜が形成されている。
【0031】金属薄板は、ステンレス鋼、銅、アルミニ
ウム、錫、銀、亜鉛、ニッケルおよびチタンからなる群
から選ばれた少なくとも1種を主成分とすることが好ま
しい。
【0032】第2の実施態様では、基材は、可撓性を有
する有機樹脂フィルムと、この有機樹脂フィルム上に形
成されかつ厚みが0.04μm以上かつ1μm未満であ
る金属膜とを備え、この金属膜上に前述した導電性酸化
物膜が形成されている。
【0033】上述の金属膜は、銅、ニッケル、銀、金お
よびアルミニウムからなる群から選ばれた少なくとも1
種を主成分とする層を含むことが好ましい。
【0034】また、金属膜は、ニッケルおよびクロムの
少なくとも一方を主成分とする、有機樹脂フィルムに接
する層を含むことが好ましい。
【0035】この発明において、基材から分離された導
体膜、すなわち、導電性酸化物膜と導体膜との界面にお
いて基材から剥離された導体膜は、積層セラミック電子
部品の内部導体膜として有利に使用される。特に、導体
膜は、好ましくは、積層セラミックコンデンサに備える
静電容量形成のための内部電極として用いられる。
【0036】この発明は、また、上述したような導体膜
キャリアを用いて実施される積層セラミック電子部品の
製造方法にも向けられる。この製造方法には、次のよう
な3つの典型的な実施態様がある。
【0037】第1の実施態様では、上述のような導体膜
キャリア上であって、導体膜を覆うように、セラミック
グリーンシートを成形することによって、導体膜とセラ
ミックグリーンシートとからなる複数個の複合体を作製
する工程と、複数個の複合体を積層することによって、
生の積層体を作製する工程と、各複合体から基材を剥離
する工程と、生の積層体を焼成する工程とが実施され
る。
【0038】この第1の実施態様において、セラミック
グリーンシートを成形する前に、導体膜をパターニング
する工程が実施されてもよい。
【0039】積層セラミック電子部品の製造方法の第2
の実施態様では、セラミックグリーンシートを用意する
工程と、前述したような導体膜キャリアに備える導体膜
を、基材からセラミックグリーンシートへ転写すること
によって、導体膜とセラミックグリーンシートとからな
る複数個の複合体を作製する工程と、複数個の複合体を
積層することによって、生の積層体を作製する工程と、
生の積層体を焼成する工程とが実施される。
【0040】積層セラミック電子部品の製造方法の第3
の実施態様では、複数枚のセラミックグリーンシートを
用意する工程と、前述したような複数個の導体膜キャリ
アを用意する工程と、セラミックグリーンシートを積層
するとともに、積層後の各セラミックグリーンシート上
に、導体膜キャリアに備える導体膜を、基材からセラミ
ックグリーンシートへ転写することによって、積層され
た複数枚のセラミックグリーンシートおよびセラミック
グリーンシート間に延びる導体膜を備える、生の積層体
を作製する工程と、生の積層体を焼成する工程とが実施
される。
【0041】上述した第2および第3の実施態様におい
て、導体膜をセラミックグリーンシートへ転写する前
に、導体膜をパターニングする工程を実施してもよい。
【0042】これに代えて、導体膜をセラミックグリー
ンシートへ転写するとき、導体膜の一部のみを転写し、
それによって、転写された導体膜に所望のパターンを与
えるようにしてもよい。
【0043】以上のような積層セラミック電子部品の製
造方法は、積層セラミックコンデンサの製造に有利に適
用される。この場合、生の積層体において、複数個の導
体膜が、積層セラミックコンデンサにおける静電容量形
成のための内部電極を与えるように配置される。
【0044】
【発明の実施の形態】図1は、この発明の第1の実施形
態による導体膜キャリア21の断面構造を示す図であ
る。
【0045】導体膜キャリア21は、可撓性を有する基
材22と、その上に保持された導体膜23とを備えてい
る。基材22は、可撓性を有する金属薄板24と、その
上に形成された導電性酸化物膜25とから構成される。
したがって、基材22の一方主面は、導電性酸化物膜2
5によって与えられ、前述した導体膜23は、この導電
性酸化物膜25上に形成される。
【0046】図1の導体膜キャリア21は、その一方主
面のみが導電性酸化物膜25により与えられているが、
面積生産性を上げる目的で、その両主面が導電性酸化物
膜により与えられてもよい。
【0047】導電性酸化物膜25は、その上に形成され
た金属からなる導体膜23の剥離を容易にするためのも
ので、金属薄板24上に、スパッタリングなどの薄膜形
成法によって形成されることができる。
【0048】導電性酸化物膜25は、厚みが10nm以
上かつ500nm未満とされる。
【0049】導電性酸化物膜25の厚みが10nm以上
とされるのは、これによって、欠陥のない一様な連続膜
とすることが容易であるためである。この厚みが10n
m未満では、導電性酸化物膜25において部分的に不連
続な部分が生じることがあり、その結果、導体膜23の
剥離性が低下してしまうことがある。
【0050】他方、導電性酸化物膜25の厚みが500
nm未満とされるのは、この厚みが500nm以上で
は、導体膜23を剥離する場合のように、基材22の取
り扱い時に湾曲が生じた際、導電性酸化物膜25にクラ
ックや剥落などが生じてしまうことがあり、このような
クラックや剥落などを生じないようにしながらの取り扱
いが困難となるためである。
【0051】このような導電性酸化物膜25の厚みに関
して、好ましくは、200nm未満とされる。この厚み
が200nm未満であっても、導電性酸化物膜25の作
用が十分に発揮され、厚みを200nm以上としても、
導電性酸化物膜25の作用が飽和してしまうためであ
る。したがって、導電性酸化物膜25の厚みを200n
m以上とすると、導体膜キャリア21の生産性が悪くな
り、それに応じて、コストも高くなってしまう。
【0052】導電性酸化物膜25の表面粗さRaは30
nm未満となるようにされる。
【0053】導電性酸化物膜25の表面粗さRaが30
nm未満とされるのは、これが30nm以上では、導体
膜23の剥離性が低下し、剥離に際して、導体膜23の
一部が基材22上に残ってしまったり、導体膜23に亀
裂や部分欠落などの欠陥などを生じてしまうことがある
ためである。また、導体膜23にも、導電性酸化物膜2
5の表面状態が転写されるため、導体膜23そのものの
平滑性も損なわれてしまう。
【0054】さらに言うならば、導電性酸化物膜の表面
粗さRaは10nm未満であることが好ましい。基材2
2上に形成される導体膜23の厚みが薄くなるほど、こ
の導体膜23の剥離性が低下し、欠陥なく剥離すること
が困難になる。この傾向は、特に、導体膜23の厚みが
0.5μm以下において顕著であり、この問題をより確
実に解決するためには、導電性酸化物膜25の表面粗さ
Raを10nm未満とすることが有効である。
【0055】導電性酸化物膜25を構成する材料として
は、特に限定されるものではないが、たとえば、IT
O、SnO2 、ReO3 、RuO2 、IrO2 、CaR
uO3、SrRuO3 、La1-x Srx CoO3 、また
はMx WO3 で表わされるタングステンブロンズなどを
用いることができる。
【0056】これらのうち、特に、ITOを有利に用い
ることができる。なぜなら、ITOは、スパッタリング
等を用いて、低温において容易に平滑な膜を成膜するこ
とができ、導電性酸化物膜25において必要とする条件
を満たすように形成するのが容易であるためである。
【0057】金属薄板24は、前述した可撓性に加え
て、導電性を有していて、圧延などの方法によって得る
ことができる。金属薄板24として、たとえば、厚み5
μm以上かつ100μm未満の一般的な厚みの金属箔を
用いることができる。
【0058】金属薄板24の材質は、特に限定されるも
のではないが、たとえば、ステンレス鋼、銅、アルミニ
ウム、錫、銀、亜鉛、ニッケルおよびチタンからなる群
から選ばれた少なくとも1種を主成分とするものを用い
ることができる。
【0059】導体膜23は、薄膜形成法によって、導電
性酸化物膜25上に形成され得るが、高い生産性とより
良い剥離性を発揮するためには、湿式めっきが有効に用
いられる。より具体的には、基材22が、めっき浴に浸
漬され、無電解めっきが施されるか、あるいは、給電し
ながら電気めっきが施され、それによって、導体膜23
が導電性酸化物膜25上に形成される。電気めっきによ
れば、浴コストの低減と、膜厚および膜質の容易な制御
が可能となる。
【0060】導体膜23の材料は、これが用いられる電
子部品に求められる性能を発揮できる材料であれば、ど
のような材料でもよいが、このような材料として、たと
えば、ニッケル、銅、パラジウムおよび銀からなる群か
ら選ばれた少なくとも1種を主成分とするものが有利に
用いられる。
【0061】なお、図示しないが、導体膜23上に接着
層をさらに形成し、基材22から導体膜23を確実に剥
離して転写できるようにしてもよい。
【0062】図2は、この発明の第2の実施形態による
導体膜キャリア31の断面構造を示す図である。
【0063】導体膜キャリア31は、上述の第1の実施
形態の場合と同様、可撓性を有する基材32と、基材3
2上に保持された導体膜33とを備えている。基材32
は、有機樹脂フィルム34と、有機樹脂フィルム34上
に形成された金属膜35と、金属膜35上に形成された
導電性酸化物膜36とから構成される。したがって、基
材32の一方主面は、導電性酸化物膜36によって与え
られ、前述した導体膜33は、この導電性酸化物膜36
上に形成される。この場合の導体膜キャリアも、第1の
実施形態の場合と同様に、有機樹脂フィルムの両主面上
に金属膜と導電性酸化物膜とを形成した構造とすること
が可能である。
【0064】有機樹脂フィルム34は、前述した可撓性
のほか、取り扱い時に必要とされる強度を有し、また、
転写時などに熱を使用する場合には、それに見合った耐
熱性を有していることが好ましい。有機樹脂フィルム3
4の材料としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレ
ート(PET)、ポリプロピレンまたはポリイミドなど
を用いることができる。
【0065】上述した有機樹脂フィルム34上の金属膜
35は、蒸着もしくはスパッタリングなどの真空系薄膜
形成法または無電解めっきなどの湿式の薄膜形成法など
によって形成されることができる。
【0066】金属膜35の厚みは、0.04μm以上か
つ1μm未満とされる。
【0067】上述のように、金属膜35の厚みが0.0
4μm以上とされるのは、この厚みが0.04μm未満
では、十分な導電性が得られず、導体膜33を電気めっ
きにより形成するにあたって、これを均一な膜厚で形成
することが困難になるためである。
【0068】他方、金属膜35の厚みが1μm未満とさ
れるのは、この厚みが1μm以上では、有機樹脂フィル
ム34との密着性が低下し、また、導体膜キャリア31
を湾曲させたとき、有機樹脂フィルム34と金属膜35
とのヤング率の差から生じる応力により、有機樹脂フィ
ルム34と金属膜35との間で剥離が生じたり、また、
厚くなることによって柔軟性を失った金属膜35に引張
り応力が生じたときに亀裂が生じたりするという問題が
生じることがあるためである。
【0069】金属膜35は、銅、ニッケル、銀、金およ
びアルミニウムからなる群から選ばれた少なくとも1種
を主成分とする層を含むことが、成膜性、耐食性、導電
性などの点から好ましいが、金属膜35に含まれる金属
は、これらの金属に限定されるものではない。
【0070】また、金属膜35は、有機樹脂フィルム3
4との間での密着力を高める目的で、有機樹脂フィルム
34に接するように、ニッケルおよびクロムの少なくと
も一方を主成分とする層を含むようにすることも有効で
ある。
【0071】金属膜35上に導電性酸化物膜36が形成
されるが、このような導電性酸化物膜36に求められる
条件および導電性酸化物膜36の形成方法等について
は、前述した第1の実施形態における導電性酸化物膜2
5の場合と実質的に同様であるので、説明を省略する。
【0072】また、導電性酸化物膜36上に導体膜33
が形成されるが、この導体膜33の材料および形成方法
等についても、前述した第1の実施形態における導体膜
23の場合と実質的に同様であるので、説明を省略す
る。
【0073】図2に示した第2の実施形態による導体膜
キャリア31は、有機樹脂フィルム34そのものが、研
磨等の処理を施すことなく、平滑な表面を与えることが
できるため、金属膜35および導電性酸化物膜36の表
面粗さを小さくすることが容易であるという特徴を有し
ている。また、導体膜キャリア31は、柔軟性や軽量性
の点においても、第1の実施形態による導体膜キャリア
21に比べて有利である。
【0074】以上のような図1および図2にそれぞれ示
した導体膜キャリア21および31は、いずれも、以下
に説明するように、たとえば積層セラミックコンデンサ
の静電容量形成のための内部電極のような積層セラミッ
ク電子部品の内部導体膜を形成するために有利に用いら
れる。
【0075】なお、積層セラミック電子部品の内部導体
膜を形成するため、導体膜キャリア21および31は、
上述したように、そのいずれをも用いることができる。
したがって、積層セラミック電子部品の製造方法を説明
するにあたっては、導体膜キャリア21および31の間
で区別する必要がないため、導体膜キャリア21および
31については、「41」の参照符号を用い、基材22
および32については、「42」の参照符号を用い、導
体膜23および33については、「43」の参照符号を
用いることにする。
【0076】図3は、この発明に係る積層セラミック電
子部品の製造方法の第1の実施形態を説明するためのも
のである。
【0077】図3(1)には、導体膜43が基材42上
に保持された導体膜キャリア41が図示されている。
【0078】図3(1)に示した導体膜43は、積層セ
ラミックコンデンサの内部電極のような積層セラミック
電子部品の内部導体膜として必要な形状を有するように
パターニングされている。このように、導体膜43をパ
ターニングする方法としては、基材42の一方主面の全
面にわたって形成された導体膜43を、レジストを用い
て不要部のみをエッチングする方法や、予めレジストを
塗布しておき、アディティブ法により所望のパターンを
有する導体膜43を形成する方法などを用いることがで
きる。また、積層セラミックコンデンサの内部電極のよ
うに、導体膜43に求められる形状が単純な場合には、
後述する積層後にエッチングを施す方法や、周縁部との
ギャップ部に封止材を充填する方法なども適用可能であ
る。
【0079】次に、図3(2)に示すように、導体膜キ
ャリア41上であって、導体膜43を覆うように、セラ
ミックグリーンシート44が、シート成形機などを用い
て成形される。これによって、導体膜43とセラミック
グリーンシート44とからなる複合体45が得られる。
また、セラミックグリーンシート44は、他のキャリア
フィルム上に形成されたものを導体膜キャリア41上に
導体膜43を覆うように転写されてもよい。このような
複合体45は、複数個作製される。
【0080】次に、図3(3)に示すように、複数個の
複合体45を積層することによって、生の積層体46が
作製される。なお、図3(3)では、複数個の複合体4
5の積層の途中の状態が示されているため、生の積層体
46については、その一部のみが図示されている。
【0081】また、図3(3)に示すように、複合体4
5は、前に積層された複合体45上に積層されるまでの
段階では、基材42によって裏打ちされた状態となって
いる。したがって、各複合体45を積層する毎に、基材
42側から矢印47で示すように、圧力を及ぼすことに
よって、複数個の複合体45が互いに圧着され、その
後、基材42を、矢印48で示すように剥離することが
繰り返される。
【0082】上述したように、基材42を剥離したと
き、導体膜43は、セラミックグリーンシート44側に
残される。
【0083】なお、基材42を剥離する工程は、各複合
体45を積層する工程の前に実施されてもよい。
【0084】生の積層体46が、積層セラミックコンデ
ンサを得るためのものである場合には、積層工程におい
て、セラミックグリーンシート44を介して対向する導
体膜43によって静電容量形成のための内部電極が与え
られるように、導体膜43相互間の位置合わせが行なわ
れる。
【0085】生の積層体46は、必要に応じて、個々の
積層セラミック電子部品のための積層体チップを得るよ
うにカットされ、その後、脱脂工程を実施し、次いで、
焼成工程に付される。
【0086】そして、焼成後の積層体46の外表面上
に、端子電極等が形成されることによって、目的とする
積層セラミックコンデンサのような積層セラミック電子
部品が完成される。
【0087】図4は、この発明に係る積層セラミック電
子部品の製造方法の第2の実施形態を説明するためのも
のである。
【0088】図4(1)には、図3(1)に示したもの
と同様、パターニングされた導体膜43を基材42によ
って保持した導体膜キャリア41が示されている。
【0089】導体膜43をパターニングする方法として
は、前述した第1の実施形態において説明した方法を適
用することができる。
【0090】また、同じく図4(1)には、キャリアフ
ィルム51上で成形されたセラミックグリーンシート5
2が示されている。
【0091】このように、導体膜キャリア41およびセ
ラミックグリーンシート52がそれぞれ用意された後、
以下のような工程が順次実施される。
【0092】まず、図4(2)に示すように、導体膜キ
ャリア41が、キャリアフィルム51によって裏打ちさ
れたセラミックグリーンシート52上に重ねられ、その
状態で、これら導体膜キャリア41とセラミックグリー
ンシート52とを重なり方向にプレスし、その後、基材
42を矢印53で示すように剥離することによって、導
体膜43が、基材42からセラミックグリーンシート5
2へと転写される。このようにして、導体膜43とセラ
ミックグリーンシート52とからなる複数個の複合体5
4が作製される。
【0093】次に、図4(3)に示すように、複数個の
複合体54を積層することによって、生の積層体55を
作製する工程が実施される。なお、図4(3)では、図
3(3)の場合と同様、生の積層体55の一部のみが図
示されている。
【0094】複合体54は、前に積層された複合体54
上に積層されるまでの段階では、キャリアフィルム51
によって裏打ちされた状態となっている。したがって、
複合体54を積層した後、キャリアフィルム51側から
矢印56で示すように圧力を及ぼし、複合体54を互い
に圧着し、その後において、矢印57で示すように、キ
ャリアフィルム51を剥離することを繰り返して、生の
積層体55が作製される。
【0095】なお、キャリアフィルム51を剥離する工
程は、各複合体54を積層する工程の前に実施されても
よい。
【0096】このようにして得られた生の積層体55
は、前述した第1の実施形態の場合と同様、必要に応じ
てカットされ、脱脂および焼成工程に付された後、端子
電極等を形成することによって、目的とする積層セラミ
ックコンデンサのような積層セラミック電子部品が得ら
れる。
【0097】図5は、この発明に係る積層セラミック電
子部品の製造方法の第3の実施形態を説明するためのも
のである。
【0098】図5(1)には、図3(1)の場合と同
様、パターニングされた導体膜43を基材42上に保持
した導体膜キャリア41およびキャリアフィルム51上
で成形されたセラミックグリーンシート52が示されて
いる。
【0099】なお、図5(1)では、キャリアフィルム
51とセラミックグリーンシート52との位置関係が、
以下の説明の便宜のために、図4(1)の場合とは上下
逆になっている。
【0100】図5(1)に示したように、導体膜キャリ
ア41およびセラミックグリーンシート52がそれぞれ
用意された後、以下のような工程が実施される。
【0101】セラミックグリーンシート52を積層する
とともに、積層後の各セラミックグリーンシート52上
に、導体膜キャリア41に備える導体膜43を、基材4
2からセラミックグリーンシート52へ転写することに
よって、図5(2)および(3)の各々にその一部を示
すように、積層された複数枚のセラミックグリーンシー
ト52およびセラミックグリーンシート52間に延びる
導体膜43を備える、生の積層体61が作製される。
【0102】より具体的には、図5(2)に示すよう
に、すでに積層されたセラミックグリーンシート52上
に、導体膜キャリア41を重ね、その状態で、導体膜キ
ャリア41とセラミックグリーンシート52とを重なり
方向にプレスし、その後、基材42を矢印62で示すよ
うに剥離することによって、導体膜43が、基材42か
らセラミックグリーンシート52へと転写される。
【0103】次に、図5(3)に示すように、導体膜4
3が転写されたセラミックグリーンシート52上に、キ
ャリアフィルム51によって裏打ちされたセラミックグ
リーンシート52が重ねられ、その状態で、プレスを付
与し、その後、キャリアフィルム51を矢印63で示す
ように剥離することが行なわれる。
【0104】このように、図5(2)に示した工程と図
5(3)に示した工程とが所望の回数だけ繰り返され、
それによって、目的とする生の積層体61が得られる。
【0105】なお、図5(3)に示した工程を実施する
とき、積層されるべきセラミックグリーンシート52
は、すでにキャリアフィルム51を剥離した後の段階の
ものであってもよい。
【0106】このようにして得られた生の積層体61
は、前述した第1および第2の実施形態の場合と同様、
必要に応じてカットされ、脱脂および焼成工程に付され
た後、端子電極等を形成することによって、目的とする
積層セラミックコンデンサのような積層セラミック電子
部品が得られる。
【0107】なお、図4に示した第2の実施形態および
図5に示した第3の実施形態において、導体膜キャリア
41に備える導体膜43は、予めパターニングされてい
るのではなく、導体膜43をセラミックグリーンシート
52へ転写するとき、導体膜43の一部のみを転写する
ようにし、それによって所望のパターンを与えるように
してもよい。
【0108】この後者の方法による場合には、基材42
を介して、導体膜43の所望のパターンを与える部分の
みに圧力を及ぼすことによって転写する方法や、所望の
パターンに対応するパターンをもって接着層を形成し、
接着層が形成された領域のみにおいて、接着層による接
着に基づいて導体膜43を転写する方法などを採用する
ことができる。
【0109】以上、図3ないし図5を参照して説明した
積層セラミック電子部品の製造方法を実施した後に残さ
れた基材42は、必要に応じて、洗浄した後、再び使用
することができる。たとえば、従来の図6に示したステ
ンレス鋼からなる基材2の場合には、これを再利用する
ためには、研磨処理および/または電解エッチング処理
およびクロメート処理などの離型処理が必要であった
が、この発明に係る導体膜キャリア41の基材42にあ
っては、一般的に金属より硬い導電性酸化物膜によって
一方主面が与えられているため、この主面に傷が付きに
くく、洗浄さえ行なえば、十分に再利用することができ
る。
【0110】なお、上述した製造方法は、積層セラミッ
クコンデンサ以外の、たとえば、多層セラミック基板、
積層セラミックインダクタ、積層フィルタといった積層
セラミック電子部品の製造にも適用することができる。
【0111】次に、この発明に係る導体膜キャリアを評
価するために実施した実験例について説明する。
【0112】この実験例では、表1に示すように、試料
1〜13の各々に係る導体膜キャリアを作製した。な
お、試料番号に*を付したものは、この発明の範囲外ま
たはこの発明の好ましい範囲外の試料である。
【0113】表1に示した試料1〜13のうち、試料1
〜11については、次のように作製した。
【0114】基材の一部となる可撓性を有する有機樹脂
フィルムとして、厚さ50μmのポリエチレンテレフタ
レートフィルムを用意し、この上に、金属膜を形成する
ため、表1に示すような種々の厚みをもって、銅を蒸着
した。
【0115】次に、導電性酸化物膜を形成するため、表
1に示すような種々の厚みをもって、ITOをスパッタ
リングによって成膜した。このとき、ITOの成膜条件
を種々に変えることによって、ITOからなる導電性酸
化物膜の表面粗さRaを種々に変えた。この導電性酸化
物膜の表面粗さRaについては、AFM(原子間力顕微
鏡)によって、25μm×25μmのエリア測定し、2
56×256個に分割された各測定点の高さ情報Xi
元に、Ra =Σ|Xi −Xave |/nの式に従って算出
した。その測定結果を表1に示す。
【0116】次に、上述のようにして得られた基材を、
ニッケルめっき浴中に浸漬し、基材に給電しながら電気
めっきを実施することによって、ITOからなる導電性
酸化物膜上に、導体膜としてのニッケルめっき膜を形成
した。このとき、ニッケルめっき膜として、表1の「転
写率」の欄に示すように、厚み0.4μmのものと厚み
0.2μmのものとを形成した。
【0117】他方、表1に示した試料12については、
次のように作製した。すなわち、試料12は、図6に示
した導体膜キャリア1に相当するもので、基材として、
鏡面研磨されたステンレス鋼からなる金属薄板を用意
し、この上に、電気めっきによってニッケルからなる導
体膜を、0.4μmおよび0.2μmの2種類の厚みを
もって形成した。
【0118】表1に示した試料13については、次のよ
うに作製した。すなわち、試料13は、図7に示した導
体膜キャリア11に相当するもので、基材として、シリ
コーン系離型層が形成されたポリエチレンテレフタレー
トフィルムを用意し、この上に、導体膜として、銅を、
80nmの厚みをもって蒸着することによって第1の金
属膜を形成し、その後、ニッケルめっき浴中に浸漬し、
第1の金属膜に給電しながら電気めっきを施し、ニッケ
ルからなる第2の金属膜を形成した。このとき、第1お
よび第2の金属膜の厚みの合計が、表1に示すように、
0.4μmとなるものと0.2μmとなるものとの2種
類の導体膜を作製した。
【0119】次に、これら試料1〜13の各々に係る導
体膜キャリアについて、導体膜を形成する前の状態にお
いて曲げ試験を実施し、この曲げ試験後の観察によっ
て、基材の可撓性を評価した。表1には、この可撓性の
評価結果が示されている。
【0120】また、試料1〜13について、導体膜を形
成するための電気めっきを実施したときのめっき性を、
めっき時の制御の容易さおよびめっき膜の厚みのばらつ
きの点で評価した。表1には、このめっき性の評価結果
が示されている。
【0121】なお、めっき性の評価は、前述した可撓性
の評価の後に実施した。そのため、試料7および9のよ
うに、可撓性の評価が「×」のものについては、めっき
性の評価を行なわなかった。
【0122】次に、可撓性の評価が「○」であって、さ
らにめっき性の評価が「○」である、試料1〜6および
10〜13について、導体膜の剥離性を評価した。この
剥離性の評価にあたっては、導体膜キャリアにおける基
材を残して、導体膜を格子状に切断し、セラミックグリ
ーンシートへの転写率を評価することを行なった。表1
には、導体膜の厚みが0.4μmの場合と0.2μmの
場合との各々について、転写率が示されている。
【0123】次に、導体膜の厚みが0.4μmの場合の
転写率が100%である、試料1〜6ならびに基材とし
てステンレス鋼からなる金属薄板を用いた試料12につ
いて、基材の再利用性について評価した。より具体的に
は、同じ基材を用いながら、自動連続めっき装置による
厚み0.4μmの導体膜の形成および導体膜のセラミッ
クグリーンシートへの転写および剥離と、その後の基材
の洗浄とを9回繰り返し、10回目に形成した厚み0.
4μmの導体膜について、傷などの欠陥の有無を調べる
とともに、前述した方法と同様の方法によって、セラミ
ックグリーンシートへの転写率を評価した。これらの結
果が表1に示されている。
【0124】
【表1】
【0125】表1からわかるように、この発明の範囲内
にある試料1〜6によれば、良好な可撓性およびめっき
性が得られ、また、基材の再利用性に関して、良好な結
果が得られている。
【0126】なお、試料6では、導体膜としてのニッケ
ル膜の厚みが0.2μmと薄い場合には、100%の転
写率を得ることができなかったが、これは、導電性酸化
物膜としてのITOの表面粗さRaが10nmと比較的
大きかったためである。このこととITOの表面粗さR
aが10nm未満である試料1〜5との比較から、導電
性酸化物膜の表面粗さRaは10nm未満であることが
好ましいことがわかる。
【0127】これらに対して、試料7では、基材に備え
る金属膜としての銅の蒸着厚みが1μmであるので、ポ
リエチレンテレフタレートフィルムとの密着性が低く、
曲げ試験後においてポリエチレンテレフタレートフィル
ムと銅の蒸着膜との間で銅の蒸着膜に亀裂が生じ、良好
な可撓性が得られなかった。
【0128】また、試料9では、導電性酸化物膜として
のITOの成膜厚みが500nmであったため、曲げ試
験後において、ITO膜にクラックや剥落などが生じ、
上述した試料7の場合と同様、良好な可撓性が得られな
かった。
【0129】試料8では、基材に備える金属膜としての
銅の蒸着厚みが0.04μm未満の30nmであったた
め、ここにおいて十分な導電性が得られず、そのため、
電気めっき膜の厚みにばらつきが生じ、良好なめっき性
が得られなかった。
【0130】試料10では、導電性酸化物膜としてのI
TOの成膜厚みが10nm未満の8nmであったため、
ITO膜を欠陥のない一様な連続膜として形成すること
ができず、そのため、転写率において良好な結果が得ら
れなかった。
【0131】試料11では、導電性酸化物膜としてのI
TOの表面粗さRaが30nmと大きかったため、転写
率において良好な結果が得られなかった。
【0132】試料12では、導体膜の剥離性について特
別な配慮をしていないため、転写率について、極めて低
い値を示し、また、基材の再利用性については、導体膜
に欠陥が生じ、また、極めて低い転写率を示した。
【0133】これに対して、試料13では、導体膜の剥
離性についての特別な配慮が払われているので、100
%の転写率を示した。なお、この試料13は、前述した
図7に示した導体膜キャリア11に相当するもので、前
述したような問題を含んでいる。
【0134】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る導体膜キ
ャリアによれば、基材の表面が平滑で、かつ基材の一方
主面を形成する導電性酸化物膜と導体膜との密着力が弱
いため、導体膜を基材から容易に剥離することができ
る。したがって、導体膜キャリアを用いて、導体膜を基
材から他の部材へ転写するとき、導体膜の転写不良によ
る欠陥を生じにくくすることができ、また、転写に要す
る時間も短くできるので、このような導体膜キャリアを
用いた積層セラミック電子部品の製造において、良好な
歩留まりを得ることができるとともに、製造に有する時
間の短縮を図ることができる。
【0135】また、この発明による導体膜キャリアに備
える基材は、十分な可撓性を有していて、その表面を与
える導電性酸化物膜は、通常の金属に比べて、表面に傷
が付きにくいため、このような基材の取り扱いが容易と
なる。したがって、基材上での導体膜の形成および転写
等における基材の取り扱いをそれほど慎重に行なう必要
がなくなり、これらの作業能率を高めることができる。
【0136】また、この発明に係る導体膜キャリアによ
れば、基材の表面が平滑であるため、導体膜についても
欠陥がなく平滑なものとすることができる。
【0137】また、この発明に係る導体膜キャリアによ
れば、導体膜は、基材に備える導電性酸化物膜との界面
で剥離されるため、導体膜において、所望の金属以外の
金属を含まないようにすることができる。したがって、
電子部品に適用されるとき、電子部品において導体膜に
対して求められる性能を十分に発揮させることができ
る。
【0138】また、この発明に係る導体膜キャリアに備
える基材は、可撓性を有し、表面に傷が付きにくく、繰
り返し使用しても、導電性が失われず、導体膜に対して
良好な剥離性が維持される。このようなことから、基材
を問題なく容易に再利用することができ、従来の導体膜
キャリアによれば、導体膜を作製する毎に必要であった
蒸着工程、または研磨および離型処理工程が不要となる
ため、導体膜の製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態による導体膜キャリ
ア21の断面構造を示す図である。
【図2】この発明の第2の実施形態による導体膜キャリ
ア31の断面構造を示す図である。
【図3】この発明に係る積層セラミック電子部品の製造
方法の第1の実施形態を説明するためのもので、この製
造方法に備える典型的な工程を断面図で示している。
【図4】この発明に係る積層セラミック電子部品の製造
方法の第2の実施形態を説明するためのもので、この製
造方法に備える典型的な工程を断面図で示している。
【図5】この発明に係る積層セラミック電子部品の製造
方法の第3の実施形態を説明するためのもので、この製
造方法に備える典型的な工程を断面図で示している。
【図6】この発明にとって興味ある従来の導体膜キャリ
ア1の断面構造を示す図である。
【図7】この発明にとって興味ある他の従来の導体膜キ
ャリア11の断面構造を示す図である。
【符号の説明】
21,31,41 導体膜キャリア 22,32,42 基材 23,33,43 導体膜 24 金属薄板 25,36 導電性酸化物膜 34 有機樹脂フィルム 35 金属膜 44,52 セラミックグリーンシート 45,54 複合体 46,55,61 積層体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4K024 AA02 AA03 AA09 AA10 AA12 AB02 AB03 AB04 AB15 BA04 BA06 BA08 BA09 BB09 BC10 GA16 4K044 AA03 AA06 AA16 BA06 BA08 BA12 BB03 BB04 BC14 CA04 CA13 CA15 CA18 5E082 AB03 BC40 EE05 EE23 EE26 EE39 FG06 FG26 FG54 LL01 LL02 MM24 PP04 PP09

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 厚みが10nm以上かつ500nm未満
    でありかつ表面粗さRaが30nm未満である導電性酸
    化物膜が少なくともその一方主面上に形成された、可撓
    性を有する基材と、 前記導電性酸化物膜上に形成された導体膜とを備える、
    導体膜キャリア。
  2. 【請求項2】 前記導電性酸化物膜の表面粗さRaは、
    10nm未満である、請求項1に記載の導体膜キャリ
    ア。
  3. 【請求項3】 前記導電性酸化物膜の厚みは、200n
    m未満である、請求項1または2に記載の導体膜キャリ
    ア。
  4. 【請求項4】 前記導電性酸化物膜は、ITO(Ind
    ium Tin Oxide)からなる、請求項1ない
    し3のいずれかに記載の導体膜キャリア。
  5. 【請求項5】 前記導体膜は、ニッケル、銅、パラジウ
    ムおよび銀からなる群から選ばれた少なくとも1種を主
    成分とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の導体
    膜キャリア。
  6. 【請求項6】 前記導体膜は、湿式めっきにより形成さ
    れる、請求項1ないし5のいずれかに記載の導体膜キャ
    リア。
  7. 【請求項7】 前記導体膜は、電気めっきにより形成さ
    れる、請求項1ないし5のいずれかに記載の導体膜キャ
    リア。
  8. 【請求項8】 前記基材は、可撓性を有する金属薄板を
    備え、前記金属薄板上に前記導電性酸化物膜が形成され
    ている、請求項1ないし7のいずれかに記載の導体膜キ
    ャリア。
  9. 【請求項9】 前記金属薄板は、ステンレス鋼、銅、ア
    ルミニウム、錫、銀、亜鉛、ニッケルおよびチタンから
    なる群から選ばれた少なくとも1種を主成分とする、請
    求項8に記載の導体膜キャリア。
  10. 【請求項10】 前記基材は、可撓性を有する有機樹脂
    フィルムと、前記有機樹脂フィルム上に形成されかつ厚
    みが0.04μm以上かつ1μm未満である金属膜とを
    備え、前記金属膜上に前記導電性酸化物膜が形成されて
    いる、請求項1ないし7のいずれかに記載の導体膜キャ
    リア。
  11. 【請求項11】 前記金属膜は、銅、ニッケル、銀、金
    およびアルミニウムからなる群から選ばれた少なくとも
    1種を主成分とする層を含む、請求項10に記載の導体
    膜キャリア。
  12. 【請求項12】 前記金属膜は、ニッケルおよびクロム
    の少なくとも一方を主成分とする、前記有機樹脂フィル
    ムに接する層を含む、請求項10または11に記載の導
    体膜キャリア。
  13. 【請求項13】 前記基材から分離された前記導体膜
    は、積層セラミック電子部品の内部導体膜として使用さ
    れる、請求項1ないし12のいずれかに記載の導体膜キ
    ャリア。
  14. 【請求項14】 前記積層セラミック電子部品は、積層
    セラミックコンデンサであり、前記内部導体膜は、静電
    容量形成のための内部電極である、請求項13に記載の
    導体膜キャリア。
  15. 【請求項15】 請求項1ないし12のいずれかに記載
    の導体膜キャリア上であって、前記導体膜を覆うよう
    に、セラミックグリーンシートを成形することによっ
    て、前記導体膜と前記セラミックグリーンシートとから
    なる複数個の複合体を作製する工程と、 複数個の前記複合体を積層することによって、生の積層
    体を作製する工程と、各前記複合体から前記基材を剥離
    する工程と、 前記生の積層体を焼成する工程とを備える、積層セラミ
    ック電子部品の製造方法。
  16. 【請求項16】 前記セラミックグリーンシートを成形
    する前に、前記導体膜をパターニングする工程をさらに
    備える、請求項15に記載の積層セラミック電子部品の
    製造方法。
  17. 【請求項17】 セラミックグリーンシートを用意する
    工程と、 請求項1ないし12のいずれかに記載の導体膜キャリア
    に備える前記導体膜を、前記基材から前記セラミックグ
    リーンシートへ転写することによって、前記導体膜と前
    記セラミックグリーンシートとからなる複数個の複合体
    を作製する工程と、 複数個の前記複合体を積層することによって、生の積層
    体を作製する工程と、前記生の積層体を焼成する工程と
    を備える、積層セラミック電子部品の製造方法。
  18. 【請求項18】 複数枚のセラミックグリーンシートを
    用意する工程と、 請求項1ないし12のいずれかに記載の複数個の導体膜
    キャリアを用意する工程と、 前記セラミックグリーンシートを積層するとともに、積
    層後の各前記セラミックグリーンシート上に、前記導体
    膜キャリアに備える前記導体膜を、前記基材から前記セ
    ラミックグリーンシートへ転写することによって、積層
    された複数枚の前記セラミックグリーンシートおよび前
    記セラミックグリーンシート間に延びる前記導体膜を備
    える、生の積層体を作製する工程と、 前記生の積層体を焼成する工程とを備える、積層セラミ
    ック電子部品の製造方法。
  19. 【請求項19】 前記導体膜を前記セラミックグリーン
    シートへ転写する前に、前記導体膜をパターニングする
    工程をさらに備える、請求項17または18に記載の積
    層セラミック電子部品の製造方法。
  20. 【請求項20】 前記導体膜を前記セラミックグリーン
    シートへ転写するとき、前記導体膜の一部のみを転写す
    る、請求項17または18に記載の積層セラミック電子
    部品の製造方法。
  21. 【請求項21】 前記生の積層体において、複数個の前
    記導体膜は、積層セラミックコンデンサにおける静電容
    量形成のための内部電極を与えるように配置され、積層
    セラミックコンデンサが製造される、請求項15ないし
    20のいずれかに記載の積層セラミック電子部品の製造
    方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011009319A (ja) * 2009-06-24 2011-01-13 Dainippon Printing Co Ltd セラミックコンデンサグリーンシート製造用高平滑性離型フィルムとその製造方法
KR101522534B1 (ko) * 2013-10-23 2015-05-26 (주)창성 금속 박막을 포함하는 캐리어 필름 제조 방법 및 이를 이용한 복합필름.

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