JP2003234241A - 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、その金属
膜がオイルマスク法によって形成された所定のパターン
形状を有している電子部品用金属膜転写フィルム。

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。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。

【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、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。

【０００６】本発明の目的は、電子部品を構成する電極
を転写によって同じパターン形状で形成でき、高精度な
パターンが得られ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
ることにある。

【０００７】

【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
金属膜がオイルマスク法によって形成された所定のパタ
ーン形状を有している電子部品用金属膜転写フィルムで
ある。

【０００８】すなわち、本発明の電子部品用金属膜転写
フィルムにおいては、金属膜の転写によって電極の形成
が可能であり、さらにオイルマスク法によって金属膜が
所定のパターン形状を有することによって、同じパター
ン形状の金属膜が転写されるので、高精度なパターンが
得られると同時に、転写後のパターンニング処理が不要
になる特徴を有するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電子部品用金属膜
転写フィルムを具体的に説明する。

【００１０】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。

【００１１】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。

【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、本発明で用いられるプラスチックフ
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。

【００１４】本発明の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は、好適にはシリコーン樹脂、
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種以上である。離型層は、該離型層構成成分を含
む塗液をプラスチックフィルム上に塗布し、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。

【００１５】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０．０１〜５μｍ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。

【００１６】本発明における金属膜は、オイルマスク法
によって所定のパターン形状を有することによって、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。金属膜に適用されるオイルマスク法としては、例
えば、オイル転写ロールを所定のパターン形状を有する
印刷ロールに押圧し、該印刷ロールとバッキングロール
との間にプラスチックフィルムを走行させて、該プラス
チックフィルム上に未蒸着部となるオイルマスクを形成
できるオイルマスク形成機を設けた真空蒸着機等を利用
することができる。

【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、蒸着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、スパッタ、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。

【００２１】本発明における金属膜の厚さは、５００〜
２００００オングストロームの範囲であり、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、厚さが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。

【００２２】本発明における電子部品用金属膜転写フィ
ルムは、上述のようにプラスチックフィルム上の金属膜
を、オイルマスク法によって所定のパターン形状にし、
その金属膜を、さらに電子部品上に転写することによっ
て利用される。

【００２３】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、圧着ロール、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。離型
層のパターン形状と同じに金属膜内部電極をパターンニ
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。

【００２４】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０．５〜３
０μｍであり、好ましくは０．５〜１５μｍである。
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。

【００２５】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、本発明におけるオ
イルマスク法によって金属膜が所定のパターン形状を有
することによって、同じパターン形状の金属膜が転写さ
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。

【００２６】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。

【００２７】

【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。

【００２８】（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。

【００２９】別に、スクリーン印刷法によりメラミン樹
脂系離型剤を塗布した厚さ２５μｍのポリエチレンテレ
フタレートフィルムの上に、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
した。その直前に、所定のパターン形状にオイルマスク
法を施した。所定のパターン形状とは、オイルマスク法
を用いて、１．２ｍｍ×０．３ｍｍの独立した長方形を
０．１ｍｍの間隔で、煉瓦塀状に交互に配置したパター
ンである。

【００３０】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、オイルマスクの形状と同じパターンを形
成していた。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１
５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１）厚さ２５μｍのポリエチレン
テレフタレートフィルムの上に、実施例１と同じ離型層
を形成したのち、物理的マスク法の下、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。しかしながら、蒸着粒子が、物理的マ
スクと蒸着機のメイン冷却ロールとの隙間へ回り込み、
所定のパターン形状の成膜ができず、静電容量の測定は
勿論の事、セラミックグリーンシートへの転写工程まで
も至らなかった。不良率は１００％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おいて、オイルマスク法によ
り、金属膜を所定のパターン形状にすることがにでき、
同じパターン形状の金属膜が転写されるので、高精度な
パターンが得られると同時に、転写後のパターンニング
処理が不要になる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 BC38 BC39 EE37 EE39 EE43 FG06 JJ23 LL02 MM22 MM24 PP03

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
   膜がオイルマスク法によって形成された所定のパターン
   形状を有してい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】 金属膜が蒸着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か
   らなるものである請求項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。