JP2003234238A - 電子部品用金属膜転写フィルム - Google Patents

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で
きる金属膜を有するプラスチックフィルムを提供するこ
とであり、特に積層セラミックコンデンサの内部電極形
成に有効な金属膜転写フィルムを提供する。 【解決手段】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おり、 該金属
膜の膜厚が５００〜３００００オングストロームである
ことを特徴とす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、電子部品に導電性金属膜を形成す
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
上に直接めっき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。

【０００３】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℃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。

【０００４】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。

【０００５】

【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。

【０００６】本発明者らは、上記課題に対して鋭意検討
した結果、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、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できる離型性に優れた金属めっき膜
を有するプラスチックフィルムを提供することであり、
特に積層セラミックコンデンサの内部電極形成に有効な
絶縁不良性を改良できる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おり、該
金属膜の膜厚が５００〜３００００オングストロームで
あることを特徴とする電子部品用金属膜転写フィルムで
ある。

【０００９】すなわち、本発明の電子部品用金属膜転写
フィルムは、金属膜の転写によって電極の形成が可能で
あり、さらに該金属膜の膜厚が５００〜３００００オン
グストロームであることによって、特に積層セラミック
コンデンサの内部電極形成に有効な絶縁不良性を改良で
きるものである。

【００１０】

【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。

【００１１】本発明における電子部品用金属膜転写フィ
ルムは、プラスチックフィルム上に離型層を形成したの
ち、金属膜を成膜することによって得られる。

【００１２】ここで用いられるプラスチックフィルムと
しては、有機高分子材料からなるフィルムであり、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、ポリエチ
レンテレフタレートが、経済性と強度等の点で好適に用
いられる。

【００１３】本発明におけ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、めっき等により連続
して金属膜を形成することができ、好適である。

【００１４】また、プラスチックフィルムの厚さは、好
ましくは８〜２５０μｍの範囲で使用できるが、より好
ましくは１２〜１８８μｍである。厚さが８μｍ未満で
は金属めっき時にヤング率不足によってフィルムに細か
な折れが生じ、クラック発生の原因となるので好ましく
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。

【００１５】プラスチックフィルムの厚さを測定する方
法としては、マイクロメーター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。

【００１６】本発明で用いられる電子部品用金属膜転写
フィルム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、エポキシ樹脂またはフッ素樹脂
の少なくとも１種以上が挙げられる。離型層は、該構成
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
ることによって形成することができる。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、塗布抜けがないことが必須であるが、通常０．
０１μｍ以上が好ましく、より好ましくは０．０１〜５
μｍであり、さらに好ましくは０．０５〜３μｍであ
る。離型層の厚さが０．０１μｍ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
クロメーター等を用いることによって測定可能である。

【００１７】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プラス
チ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。

【００１８】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、剥離強度が３０ｇ
／１０ｍｍ幅を超えると転写しにくくなるため好ましく
ない。

【００１９】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、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。

【００２０】本発明における金属膜の形成方法として
は、めっきを用いることができるが、なかでも無電解め
っきによって得られる金属膜が好ましい。

【００２１】本発明における金属膜の厚さは、５００〜
３００００オングストロームの範囲であり、好ましくは
５００〜２００００オングストロームであり、さらに好
ましくは５００〜１００００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、厚さが３００００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。

【００２２】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事ができ
る。

【００２３】本発明の電子部品用金属膜転写フィルム
は、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おり、膜厚が５００〜３
００００オングストロームである該金属膜を、さらに電
子部品上に転写することによって利用される。

【００２４】例えば、積層セラミックコンデンサの誘電
体シート上への該金属膜の転写方法としては、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、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もできる。

【００２５】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枚当たりの厚さは通常０．５
〜３０μｍであり、好ましくは０．５〜１５μｍ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、厚さが３
０μｍ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。

【００２６】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成膜した金属膜
が、離型層のパターン形状を保持したまま転写されて内
部電極となるが、さらに所定の形状、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を組み合わせ
ることによって実施することもできる。

【００２７】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。

【００２８】

【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。

【００２９】（実施例）誘電体材料の組成として、Ｂａ
ＴｉＯ₃を主成分とし、これに添加物としてＢａＺｒＯ₃
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１２
０℃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。

【００３０】別に、厚さ２５μｍの東レ（株）製ルミラ
ー（登録商標）Ｓ２８の上に、上記離型層を設け、その
上に無電解めっきによって膜厚約３０００オングストロ
ームの金属ニッケル膜を成膜した。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。転写した金属ニッケルは、２５μｍのポリエ
チレンテレフタレートフィルム上の状態を保持してい
た。次に、内部電極が形成されたセラミックグリーンシ
ートを、一定寸法で交互にずらして積層し、加圧圧着し
たのち切断して、両端面から内部電極部分が交互に露出
した積層セラミックコンデンサのグリーンチップとし
た。次に、このグリーンチップを、おがくず中で強制振
動させて角体の稜線部分の面取りをした。そして、上記
の面取りをしたグリーンチップの内部電極部分が交互に
露出した両端面に、上記の各種の外部電極用ペーストを
浸漬法により塗布した。塗布後、１２０℃で１５分間乾
燥した。乾燥後の塗布膜厚は、約３５μｍとなるように
形成した。これを、大気中で３０時間、最高温度３７０
℃、３時間で加熱処理した後、ニッケルに対して還元雰
囲気中、具体的には、６００℃以上でニッケルの平衡酸
素分圧の１００分の１の酸素濃度にコントロールした雰
囲気中で１８時間，最高温度１３００℃、３時間で加熱
処理して焼成して焼結体とし、積層セラミックコンデン
サを得た。

【００３１】上記で得られた積層セラミックコンデンサ
１００個について、静電容量の測定検査を行なった。な
お、電気特性については、静電容量が正常値の３０％以
下の異常値のものは不良とした。その結果、不良率は０
％であった。

【００３２】（比較例）金属膜厚が４００００オングス
トロームであるめっき膜を用いたこと以外は、実施例と
同様にして積層セラミックコンデンサを作成した。この
積層セラミックコンデンサ１００個について、静電容量
の測定検査を行った。なお、電気特性については、静電
容量が正常値の３０％以下の異常値のものは不良とし
た。その結果、不良率は８０％であった。

【００３３】

【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、特に積
層セラミックコンデンサに用いることによって、薄肉の
誘電体シートが可能であり、かつ絶縁不良性を著しく改
良することができる。

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） 5E082 AA01 AB03 BB01 BB07 BC14 BC38 BC39 EE03 EE23 EE43 FG26 FG46

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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おり、該金属
   膜の膜厚が５００〜３００００オングストロームである
   ことを特徴とする電子部品用金属膜転写フィルム。
2. 【請求項２】 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種以
   上からなる請求項１記載の電子部品用金属膜転写フィル
   ム。
3. 【請求項３】 金属膜がめっきによって成膜されたもの
   である請求項１または２記載の電子部品用金属膜転写フ
   ィルム。
4. 【請求項４】 電子部品が積層セラミックコンデンサで
   ある請求項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。
5. 【請求項５】 金属膜がニッケルを主成分とする金属で
   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。