JP2003173927A - フレキシブル薄膜コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
フレキシブル薄膜コンデンサおよびその製造方法Info
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- JP2003173927A JP2003173927A JP2001371268A JP2001371268A JP2003173927A JP 2003173927 A JP2003173927 A JP 2003173927A JP 2001371268 A JP2001371268 A JP 2001371268A JP 2001371268 A JP2001371268 A JP 2001371268A JP 2003173927 A JP2003173927 A JP 2003173927A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極の酸化を抑制し、無機高誘電体表面をフ
ラットにする本発明により、リーク電流が小さく、誘電
正接が小さく、絶縁耐圧が高く、周波数特性の優れたコ
ンデンサを提供すること。 【解決手段】 フレキシブル有機基板上に無機高誘電体
をスパッタリング法により堆積する際に、基板を冷却し
ながら堆積する。
ラットにする本発明により、リーク電流が小さく、誘電
正接が小さく、絶縁耐圧が高く、周波数特性の優れたコ
ンデンサを提供すること。 【解決手段】 フレキシブル有機基板上に無機高誘電体
をスパッタリング法により堆積する際に、基板を冷却し
ながら堆積する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコンデンサに関する
もので、特に高周波回路において有利に適用されうる薄
型の積層コンデンサおよびその製造方法に関するもので
ある。
もので、特に高周波回路において有利に適用されうる薄
型の積層コンデンサおよびその製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子回路の高速化、高密度化に伴
い、電子部品の小型化および高周波化が要求されてい
る。高周波ノイズに対応するバイパスコンデンサ、およ
び温度保証用のコンデンサとして、主にセラミックコン
デンサを中心としたコンデンサが用いられている。
い、電子部品の小型化および高周波化が要求されてい
る。高周波ノイズに対応するバイパスコンデンサ、およ
び温度保証用のコンデンサとして、主にセラミックコン
デンサを中心としたコンデンサが用いられている。
【０００３】一般的にセラミックコンデンサを製造する
際は、以下の行程で行われる。
際は、以下の行程で行われる。
【０００４】原料酸化物および添加物を混合→仮焼成→
乾式粉砕または湿式粉砕→グリーンシート形成→印刷方
などによる電極塗布→本焼成→…
乾式粉砕または湿式粉砕→グリーンシート形成→印刷方
などによる電極塗布→本焼成→…
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】グリーンシートは、バ
インダーとセラミックの混合物であり、バインダー蒸発
および誘電体であるセラミックの結晶成長のために１０
００℃×２４時間程度の加熱が必要とされている。この
焼成温度が低いと誘電体中に酸素欠陥などの欠陥が生
じ、リーク電流の原因となることがよく知られている。
最近では低温焼結型の誘電体もあるが、それでも８００
〜９００℃の加熱が必要である。
インダーとセラミックの混合物であり、バインダー蒸発
および誘電体であるセラミックの結晶成長のために１０
００℃×２４時間程度の加熱が必要とされている。この
焼成温度が低いと誘電体中に酸素欠陥などの欠陥が生
じ、リーク電流の原因となることがよく知られている。
最近では低温焼結型の誘電体もあるが、それでも８００
〜９００℃の加熱が必要である。
【０００６】また高温で焼成するために、誘電体膜厚が
薄いとピンホールが発生したり、ペースト電極が誘電体
膜を貫いて短絡するなどの問題が発生するため、誘電体
の膜厚を薄くすることができない。誘電体の膜厚は少な
くとも１μｍ以上の厚みを有しており、特に高周波に用
いられる低損失、小容量のものでは厚み１０μｍ程度で
ある。このため誘電体層を多層積層することにより形成
されるセラミックコンデンサは硬く、厚く、フレキシビ
リティが低いため割れやすい。
薄いとピンホールが発生したり、ペースト電極が誘電体
膜を貫いて短絡するなどの問題が発生するため、誘電体
の膜厚を薄くすることができない。誘電体の膜厚は少な
くとも１μｍ以上の厚みを有しており、特に高周波に用
いられる低損失、小容量のものでは厚み１０μｍ程度で
ある。このため誘電体層を多層積層することにより形成
されるセラミックコンデンサは硬く、厚く、フレキシビ
リティが低いため割れやすい。
【０００７】電子部品を実装する多層積層基板として、
酸化アルミニウムなどのセラミック基板が使われてい
る。この基板材料の誘電率は５〜７程度であるのに対し
て、有機高分子では３〜４であるために寄生容量が少な
く、フレキシビリティが高く割れにくいことから大面積
化、薄型化が可能、しかもコストが低くできることか
ら、最近では有機高分子基板を多層積層基板として使う
という動きがある。
酸化アルミニウムなどのセラミック基板が使われてい
る。この基板材料の誘電率は５〜７程度であるのに対し
て、有機高分子では３〜４であるために寄生容量が少な
く、フレキシビリティが高く割れにくいことから大面積
化、薄型化が可能、しかもコストが低くできることか
ら、最近では有機高分子基板を多層積層基板として使う
という動きがある。
【０００８】有機高分子はセラミックに対して可撓性が
ある反面、熱膨張係数が大きい。そのためセラミックコ
ンデンサを有機高分子基板に実装した際には、熱膨張係
数の違いによりセラミックコンデンサにクラックが入り
短絡する、あるいはセラミックコンデンサが実装基板か
らはずれるなどの問題が発生している。
ある反面、熱膨張係数が大きい。そのためセラミックコ
ンデンサを有機高分子基板に実装した際には、熱膨張係
数の違いによりセラミックコンデンサにクラックが入り
短絡する、あるいはセラミックコンデンサが実装基板か
らはずれるなどの問題が発生している。
【０００９】一方、興味ある発明としては特開平１１−
１３９７１１号公報のコンデンサが挙げられる。ここで
は有機フレキシブル基板に無機高誘電体をスパッタリン
グなどで１μｍ以下の薄膜を堆積させることにより小型
大容量かつフレキシビリティを有するコンデンサが提案
されている。大容量を確保するために結晶成長させる必
要があり、そのためこのコンデンサでは基板の加熱によ
り結晶成長を促進させている。基板の加熱温度は３００
℃程度の高温であり、このため電極材料の酸化が免れ
ず、誘電正接が大きくなる傾向があり、より損失の低い
コンデンサを形成するための問題となっている。また基
板温度が高いために、低融点あるいは低分解温度を有す
る基板上には形成できないという課題を有している。
１３９７１１号公報のコンデンサが挙げられる。ここで
は有機フレキシブル基板に無機高誘電体をスパッタリン
グなどで１μｍ以下の薄膜を堆積させることにより小型
大容量かつフレキシビリティを有するコンデンサが提案
されている。大容量を確保するために結晶成長させる必
要があり、そのためこのコンデンサでは基板の加熱によ
り結晶成長を促進させている。基板の加熱温度は３００
℃程度の高温であり、このため電極材料の酸化が免れ
ず、誘電正接が大きくなる傾向があり、より損失の低い
コンデンサを形成するための問題となっている。また基
板温度が高いために、低融点あるいは低分解温度を有す
る基板上には形成できないという課題を有している。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では有機フレキシブル基板上に無機高誘電体
薄膜および電極をスパッタリングあるいは蒸着などで交
互に積層する際に基板を冷却する。
に、本発明では有機フレキシブル基板上に無機高誘電体
薄膜および電極をスパッタリングあるいは蒸着などで交
互に積層する際に基板を冷却する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明のいくつかの実施例に
付いて、図面を参照しながら説明する。 （実施例１）図１は本発明の実施例１のコンデンサの表
面図、図２は断面図である。
付いて、図面を参照しながら説明する。 （実施例１）図１は本発明の実施例１のコンデンサの表
面図、図２は断面図である。
【００１２】以下に本発明の実施例１のコンデンサの製
造方法について記す。厚さ１２５μｍのポリイミドフィ
ルム「ユーピレックスＳ」（宇部興産より入手）の片面
を真空中（１．０×１０-1Ｔｏｒｒ以下）で逆スパッタ
処理し、濃度１．０％のアルキルチタネート（東ソより
入手）／エタノール溶液中に浸積したあと、大気中で１
０分、さらに２００℃で１２０分乾燥させた。この基板
に厚み０．２ｍｍのメタルマスクを取り付け、真空中
（１．０×１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周波スパッタリン
グによりアルミニウムを堆積させ、厚み０．１μｍの下
部電極を形成した。メタルマスクをはずし、厚み０．２
ｍｍの別のメタルマスクを取り付け、真空中（１．０×
１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周波スパッタリングにより厚
み０．３μｍのチタン酸ストロンチウム膜を堆積した。
このとき、図２に示すように、一対の固定手段により基
板を挟ん で固定する基板ホルダー側には２０℃の冷却
水を循環させており、基板表面温度は２０℃〜３０℃に
保っていた。その後メタルマスクをはずし、厚み０．２
ｍｍの別のメタルマスクを取り付け、真空中（１．０×
１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周波スパッタリングによりア
ルミニウムを堆積させ、厚み０．１μｍの上部電極を形
成した。次にコンデンサ素子の保護として紫外線硬化型
エポキシ樹脂をスクリーン印刷法により塗布し、１５分
間紫外線照射して硬化させ、厚さ１０μｍの保護層を形
成した。なお、保護層を図面に記すと素子構造がわかり
にくくなるため図面上では省いている。誘電体部分を覆
う、厚み０．２ｍｍのメタルマスクを取り付け、真空中
（１．０×１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周波逆スパッタリ
ングし、電極表面の酸化膜を取り除いた後、真空中
（１．０×１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周波スパッタリン
グにより厚み５μｍの銅を堆積した。
造方法について記す。厚さ１２５μｍのポリイミドフィ
ルム「ユーピレックスＳ」（宇部興産より入手）の片面
を真空中（１．０×１０-1Ｔｏｒｒ以下）で逆スパッタ
処理し、濃度１．０％のアルキルチタネート（東ソより
入手）／エタノール溶液中に浸積したあと、大気中で１
０分、さらに２００℃で１２０分乾燥させた。この基板
に厚み０．２ｍｍのメタルマスクを取り付け、真空中
（１．０×１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周波スパッタリン
グによりアルミニウムを堆積させ、厚み０．１μｍの下
部電極を形成した。メタルマスクをはずし、厚み０．２
ｍｍの別のメタルマスクを取り付け、真空中（１．０×
１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周波スパッタリングにより厚
み０．３μｍのチタン酸ストロンチウム膜を堆積した。
このとき、図２に示すように、一対の固定手段により基
板を挟ん で固定する基板ホルダー側には２０℃の冷却
水を循環させており、基板表面温度は２０℃〜３０℃に
保っていた。その後メタルマスクをはずし、厚み０．２
ｍｍの別のメタルマスクを取り付け、真空中（１．０×
１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周波スパッタリングによりア
ルミニウムを堆積させ、厚み０．１μｍの上部電極を形
成した。次にコンデンサ素子の保護として紫外線硬化型
エポキシ樹脂をスクリーン印刷法により塗布し、１５分
間紫外線照射して硬化させ、厚さ１０μｍの保護層を形
成した。なお、保護層を図面に記すと素子構造がわかり
にくくなるため図面上では省いている。誘電体部分を覆
う、厚み０．２ｍｍのメタルマスクを取り付け、真空中
（１．０×１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周波逆スパッタリ
ングし、電極表面の酸化膜を取り除いた後、真空中
（１．０×１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周波スパッタリン
グにより厚み５μｍの銅を堆積した。
【００１３】コンデンサの対向面積は０．０３１ｍ
ｍ2、チタン酸ストロンチウムの誘電率は１０となり、
１ｋＨｚでの静電容量は９２ｐＦ、１０Ｖの電圧印加時
の絶縁抵抗値は１０13Ω以上となった。なおチタン酸ス
トロンチウム膜 は一層である。また本発明と比較する
ため、誘電体であるチタン酸ストロンチウム膜を製膜す
る際の基板冷却をせず、基板を２５０℃に加熱し、それ
以外は本実施例１と同様の工程を経たコンデンサを作成
した。対向面積等、寸法はすべて本実施例１と同一であ
り、チタン酸ストロンチウムの誘電率は３０となり、１
ｋＨｚでの静電容量は２７６ｐＦ、１０Ｖの電圧印加時
の絶縁抵抗値は３×１０12Ωとなった。
ｍ2、チタン酸ストロンチウムの誘電率は１０となり、
１ｋＨｚでの静電容量は９２ｐＦ、１０Ｖの電圧印加時
の絶縁抵抗値は１０13Ω以上となった。なおチタン酸ス
トロンチウム膜 は一層である。また本発明と比較する
ため、誘電体であるチタン酸ストロンチウム膜を製膜す
る際の基板冷却をせず、基板を２５０℃に加熱し、それ
以外は本実施例１と同様の工程を経たコンデンサを作成
した。対向面積等、寸法はすべて本実施例１と同一であ
り、チタン酸ストロンチウムの誘電率は３０となり、１
ｋＨｚでの静電容量は２７６ｐＦ、１０Ｖの電圧印加時
の絶縁抵抗値は３×１０12Ωとなった。
【００１４】次に表１を用いて本発明のコンデンサの周
波数特性を示す。基板加熱を行った従来例の場合と、冷
却した本実施例の場合とで周波数特性が明らかに異なっ
ており、本実施例のものは基板を加熱したものに比べて
誘電正接が小さく特に高周波側での損失が低いことがわ
かる。
波数特性を示す。基板加熱を行った従来例の場合と、冷
却した本実施例の場合とで周波数特性が明らかに異なっ
ており、本実施例のものは基板を加熱したものに比べて
誘電正接が小さく特に高周波側での損失が低いことがわ
かる。
【００１５】
【表１】
【００１６】図３は本実施例１のコンデンサの誘電体表
面と基板を２５０℃に加熱した場合の誘電体表面の電子
顕微鏡写真である。明らかに本実施例の方が、表面が平
滑になっていることがわかり、このため結晶粒界が緻密
でリーク電流が小さくなることが予想される。本実施例
および基板加熱した場合の、印加電圧に対する絶縁抵抗
値を表２に示す。
面と基板を２５０℃に加熱した場合の誘電体表面の電子
顕微鏡写真である。明らかに本実施例の方が、表面が平
滑になっていることがわかり、このため結晶粒界が緻密
でリーク電流が小さくなることが予想される。本実施例
および基板加熱した場合の、印加電圧に対する絶縁抵抗
値を表２に示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】表に示す通り、基板を加熱した場合では２
５Ｖ以上で破壊されるのに対して、本実施例１のコンデ
ンサは１０10Ω以上を保っていた。このように基板を冷
却することにより表面が平坦で結晶粒界が緻密な膜を得
ることができ、高電圧下でも高い絶縁抵抗を有すること
ができる。また表面が平坦であることから容易に多層積
層できる。 （実施例２）図４は本発明の実施例２のコンデンサの断
面図である。次にコンデンサの製造方法について記す。
厚さ１００μｍ のポリエチレンテレフタレートフィル
ム（東レより入手）の片面を真空中（１．０×１０-1Ｔ
ｏｒｒ以下）で逆スパッタ処理し、濃度３．０％のテト
ライソプロポキシシリケート／ヘキサン溶液中に浸積し
たあと、大気中で１０分、さらに２００℃で１２０分乾
燥させた。この基板に厚み０．２ｍｍのメタルマスクを
取り付け、真空中（１．０×１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高
周波スパッタリングによりアルミニウムを堆積させ、厚
み０．１μｍの下部電極を形成した。メタルマスクをは
ずし、厚み０．２ｍｍの別のメタルマスクを取り付け、
真空中（１．０×１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周波スパッ
タリングにより厚み０．３μｍのチタン酸カルシウム膜
を堆積した。このとき基板ホルダー側には２０℃の冷却
水を循環させており、基板表面温度は２０℃〜３０℃に
保っていた。その後メタルマスクをはずし、厚み０．２
ｍｍの別のメタルマスクを取り付け、真空中（１．０×
１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周波スパッタリングによりア
ルミニウムを堆積させ、厚み０．１μｍの上部電極を形
成した。さらに同様の手法でチタン酸カルシウム、アル
ミニウムの堆積を４回繰り返し、合計で５層のコンデン
サ層を形成した。このとき誘電体で上下に挟まれた上部
電極あるいは下部電極は、同時に下部電極および上部電
極として機能している。次にコンデンサ素子の保護とし
て紫外線硬化型エポキシ樹脂をスクリーン印刷法により
塗布し、１５分間紫外線照射して硬化させ、厚さ１０μ
ｍの保護層を形成した。なお、保護層を図面に記すと素
子構造がわかりにくくなるため図面上では省いている。
誘電体部分を覆う、厚み０．２ｍｍのメタルマスクを取
り付け、真空中（１．０×１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周
波逆スパッタリングし、電極表面の酸化膜を取り除いた
後、真空中（１．０×１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周波ス
パッタリングにより厚み５μｍの銅を堆積した。このコ
ンデンサの対向面積は０．２５ｍｍ2、チタン酸カルシ
ウムの誘電率は５．６となり、１ｋＨｚでの静電容量は
２０７ｐＦ、１０Ｖの電圧印加時の絶縁抵抗値は１０13
Ω以上となった。
５Ｖ以上で破壊されるのに対して、本実施例１のコンデ
ンサは１０10Ω以上を保っていた。このように基板を冷
却することにより表面が平坦で結晶粒界が緻密な膜を得
ることができ、高電圧下でも高い絶縁抵抗を有すること
ができる。また表面が平坦であることから容易に多層積
層できる。 （実施例２）図４は本発明の実施例２のコンデンサの断
面図である。次にコンデンサの製造方法について記す。
厚さ１００μｍ のポリエチレンテレフタレートフィル
ム（東レより入手）の片面を真空中（１．０×１０-1Ｔ
ｏｒｒ以下）で逆スパッタ処理し、濃度３．０％のテト
ライソプロポキシシリケート／ヘキサン溶液中に浸積し
たあと、大気中で１０分、さらに２００℃で１２０分乾
燥させた。この基板に厚み０．２ｍｍのメタルマスクを
取り付け、真空中（１．０×１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高
周波スパッタリングによりアルミニウムを堆積させ、厚
み０．１μｍの下部電極を形成した。メタルマスクをは
ずし、厚み０．２ｍｍの別のメタルマスクを取り付け、
真空中（１．０×１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周波スパッ
タリングにより厚み０．３μｍのチタン酸カルシウム膜
を堆積した。このとき基板ホルダー側には２０℃の冷却
水を循環させており、基板表面温度は２０℃〜３０℃に
保っていた。その後メタルマスクをはずし、厚み０．２
ｍｍの別のメタルマスクを取り付け、真空中（１．０×
１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周波スパッタリングによりア
ルミニウムを堆積させ、厚み０．１μｍの上部電極を形
成した。さらに同様の手法でチタン酸カルシウム、アル
ミニウムの堆積を４回繰り返し、合計で５層のコンデン
サ層を形成した。このとき誘電体で上下に挟まれた上部
電極あるいは下部電極は、同時に下部電極および上部電
極として機能している。次にコンデンサ素子の保護とし
て紫外線硬化型エポキシ樹脂をスクリーン印刷法により
塗布し、１５分間紫外線照射して硬化させ、厚さ１０μ
ｍの保護層を形成した。なお、保護層を図面に記すと素
子構造がわかりにくくなるため図面上では省いている。
誘電体部分を覆う、厚み０．２ｍｍのメタルマスクを取
り付け、真空中（１．０×１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周
波逆スパッタリングし、電極表面の酸化膜を取り除いた
後、真空中（１．０×１０-1Ｔｏｒｒ以下）で高周波ス
パッタリングにより厚み５μｍの銅を堆積した。このコ
ンデンサの対向面積は０．２５ｍｍ2、チタン酸カルシ
ウムの誘電率は５．６となり、１ｋＨｚでの静電容量は
２０７ｐＦ、１０Ｖの電圧印加時の絶縁抵抗値は１０13
Ω以上となった。
【００１９】本実施例では基板冷却温度を２０℃として
いるが、０℃以下では製膜室内の残留水分が基板上で結
露する可能性があり、その場合誘電体の膜質に悪影響を
与えるおそれがあるため０℃以上が必要である。
いるが、０℃以下では製膜室内の残留水分が基板上で結
露する可能性があり、その場合誘電体の膜質に悪影響を
与えるおそれがあるため０℃以上が必要である。
【００２０】本発明では基板として厚み７５μｍのポリ
イミドを用いているが、基板の温度は上昇しないため基
板の耐熱性に関する制限は無く、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、
ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレン
オキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネ
ート、アラミドＢＴレジンコンポジット、アラミドエポ
キシコンポジット等の有機高分子基板を用いることがで
きる。
イミドを用いているが、基板の温度は上昇しないため基
板の耐熱性に関する制限は無く、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、
ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレン
オキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネ
ート、アラミドＢＴレジンコンポジット、アラミドエポ
キシコンポジット等の有機高分子基板を用いることがで
きる。
【００２１】また、基板の厚みに関してはこの限りでは
なく、必要な可撓性などに応じて適宜に選択することが
できる。
なく、必要な可撓性などに応じて適宜に選択することが
できる。
【００２２】誘電体としてはチタン酸ストロンチウムを
用いているが、要求されるコンデンサ特性にあわせて誘
電体を変えることもでき、高周波特性に優れたチタン酸
マグネシウム、チタン酸カルシウムなどを用いても良
い。
用いているが、要求されるコンデンサ特性にあわせて誘
電体を変えることもでき、高周波特性に優れたチタン酸
マグネシウム、チタン酸カルシウムなどを用いても良
い。
【００２３】誘電体の厚みは０．３μｍとしているが、
要求される容量および絶縁耐圧に応じて変えることがで
きる。
要求される容量および絶縁耐圧に応じて変えることがで
きる。
【００２４】電極の材料として、アルミニウムを用いて
いるが、金、白金、銅などの金属あるいはそれら金属を
含有する導電性ペーストを用いることもできる。ただし
電極の抵抗値が高いと誘電正接が上昇するため、金、白
金、銅、アルミニウムなどの金属がのぞましく、またそ
れら金属の積層、合金でも良い。また電極の厚みも任意
に選定できるが、厚みが１０ｎｍ以下では誘電正接およ
び等価直列抵抗が大きく上昇することから１０ｎｍ以上
であることが望ましい。
いるが、金、白金、銅などの金属あるいはそれら金属を
含有する導電性ペーストを用いることもできる。ただし
電極の抵抗値が高いと誘電正接が上昇するため、金、白
金、銅、アルミニウムなどの金属がのぞましく、またそ
れら金属の積層、合金でも良い。また電極の厚みも任意
に選定できるが、厚みが１０ｎｍ以下では誘電正接およ
び等価直列抵抗が大きく上昇することから１０ｎｍ以上
であることが望ましい。
【００２５】本発明では外部電極を設けているが、誘電
正接およびＥＳＲを低下させるという観点から外部電極
がある方が望ましい。
正接およびＥＳＲを低下させるという観点から外部電極
がある方が望ましい。
【００２６】また外部電極の材料として、銅と錫を積層
させた電極を用いているが、金、白金、ニッケルなどの
単一金属あるいはそれらの合金、あるいはそれらを層状
に積層させたものなどを、実装方法に応じて適宜選択で
きる。
させた電極を用いているが、金、白金、ニッケルなどの
単一金属あるいはそれらの合金、あるいはそれらを層状
に積層させたものなどを、実装方法に応じて適宜選択で
きる。
【００２７】本発明では外装樹脂を塗布しているが、こ
れは上部電極および誘電体の酸化等の劣化、および実装
時の衝撃を防ぐためであり、外装樹脂は塗布されている
ことが望ましい。外装樹脂の材料としては紫外線硬化型
のエポキシ樹脂を用いているが、抵抗値が１０-15Ω程
度の有機高分子樹脂材料、あるいは二酸化珪素などを用
いることもできる。可撓性があり誘電体形成時以上の熱
が加えられないような紫外線硬化型の樹脂が望ましい。
外装樹脂の厚みは１μｍ以下ではスクリーン印刷で均一
に塗布することが困難であり、厚すぎるとフレキシビリ
ティが失われるおそれがあるため１０μｍ以下１μｍ以
上であることが望ましい。
れは上部電極および誘電体の酸化等の劣化、および実装
時の衝撃を防ぐためであり、外装樹脂は塗布されている
ことが望ましい。外装樹脂の材料としては紫外線硬化型
のエポキシ樹脂を用いているが、抵抗値が１０-15Ω程
度の有機高分子樹脂材料、あるいは二酸化珪素などを用
いることもできる。可撓性があり誘電体形成時以上の熱
が加えられないような紫外線硬化型の樹脂が望ましい。
外装樹脂の厚みは１μｍ以下ではスクリーン印刷で均一
に塗布することが困難であり、厚すぎるとフレキシビリ
ティが失われるおそれがあるため１０μｍ以下１μｍ以
上であることが望ましい。
【００２８】なお、本実施例では各コンデンサの誘電体
膜は１層、対向面積は０．６ｍｍ×０．５ｍｍである
が、積層数および対向面積を調節することにより静電容
量を変えることができる。また必要であれば多層積層に
より容量を調節することもできる。
膜は１層、対向面積は０．６ｍｍ×０．５ｍｍである
が、積層数および対向面積を調節することにより静電容
量を変えることができる。また必要であれば多層積層に
より容量を調節することもできる。
【００２９】
【発明の効果】有機フレキシブル基板上に無機高誘電体
薄膜を形成する際に、基板を冷却しながら形成すること
により電極の酸化を抑制し、無機高誘電体表面をフラッ
トにする本発明により、リーク電流が小さく、誘電正接
が小さく、絶縁耐圧が高く、周波数特性の優れたコンデ
ンサを提供することができる。さらに、薄い有機フレキ
シブル基板上に形成すれば、コンデンサの厚みを０．１
ｍｍ以下にすることも可能で、コンデンサを多層積層基
板内部に挿入することにより実装基板上の実装面積を削
減することができ、さらなる高密度化に対応することが
できる。また、高誘電体薄膜形成時に熱が加わらないた
め、低融点あるいは低分解温度の基板上でも堆積させる
ことが可能であり、任意の基板上に容量の異なる多数の
コンデンサをあらかじめ形成した有機フレキシブル基板
を提供することができ、実装部品点数を削減し低コスト
化することができる。
薄膜を形成する際に、基板を冷却しながら形成すること
により電極の酸化を抑制し、無機高誘電体表面をフラッ
トにする本発明により、リーク電流が小さく、誘電正接
が小さく、絶縁耐圧が高く、周波数特性の優れたコンデ
ンサを提供することができる。さらに、薄い有機フレキ
シブル基板上に形成すれば、コンデンサの厚みを０．１
ｍｍ以下にすることも可能で、コンデンサを多層積層基
板内部に挿入することにより実装基板上の実装面積を削
減することができ、さらなる高密度化に対応することが
できる。また、高誘電体薄膜形成時に熱が加わらないた
め、低融点あるいは低分解温度の基板上でも堆積させる
ことが可能であり、任意の基板上に容量の異なる多数の
コンデンサをあらかじめ形成した有機フレキシブル基板
を提供することができ、実装部品点数を削減し低コスト
化することができる。
【図１】本発明の実施例１のコンデンサの表面図
【図２】本発明の実施例１のコンデンサの断面図
【図３】本実施例１のコンデンサの誘電体表面と基板を
２５０℃に加熱した場合の誘電体表面の電子顕微鏡写真
２５０℃に加熱した場合の誘電体表面の電子顕微鏡写真
【図４】本発明の実施例２のコンデンサの断面図
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4K029 AA11 AA24 BA03 BA05 BA08
BA13 BA50 BB02 BD00 CA05
5E082 AB03 BB05 BC11 BC25 EE05
EE23 EE37 FF05 FG27 FG42
GG10 GG11 LL02
Claims (3)
- 【請求項１】フレキシブル有機基板上に無機高誘電体を
スパッタリング法により堆積する際に、基板を冷却しな
がら堆積するコンデンサの製造方法 - 【請求項２】フレキシブル有機基板上に無機高誘電体を
スパッタリング法により堆積する際に、基板を冷却しな
がら堆積させた請求項１に記載のコンデンサ - 【請求項３】フレキシブル有機基板上に少なくとも一種
類以上の金属材料からなる導電体層と無機高誘電体層と
を交互に積層させた請求項２に記載のコンデンサ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001371268A JP2003173927A (ja) | 2001-12-05 | 2001-12-05 | フレキシブル薄膜コンデンサおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001371268A JP2003173927A (ja) | 2001-12-05 | 2001-12-05 | フレキシブル薄膜コンデンサおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003173927A true JP2003173927A (ja) | 2003-06-20 |
Family
ID=19180339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001371268A Pending JP2003173927A (ja) | 2001-12-05 | 2001-12-05 | フレキシブル薄膜コンデンサおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003173927A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012518894A (ja) * | 2009-02-02 | 2012-08-16 | リンデール インコーポレイテッド | 高密度コンデンサまたは他の顕微鏡的層を有する機械的デバイスの製造方法 |
| RU2748440C1 (ru) * | 2020-07-29 | 2021-05-25 | Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") | Способ крепления гибкой металлической подложки на водоохлаждаемую поверхность подложкодержателя при вакуумном напылении материалов |
-
2001
- 2001-12-05 JP JP2001371268A patent/JP2003173927A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012518894A (ja) * | 2009-02-02 | 2012-08-16 | リンデール インコーポレイテッド | 高密度コンデンサまたは他の顕微鏡的層を有する機械的デバイスの製造方法 |
| RU2748440C1 (ru) * | 2020-07-29 | 2021-05-25 | Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") | Способ крепления гибкой металлической подложки на водоохлаждаемую поверхность подложкодержателя при вакуумном напылении материалов |
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