JP2005051095A - 転写用基体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 導通性と剥離性といった相反する特性を高いレベルで両立させることができる転写用基体およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 積層電子部品を構成する各層を形成するための転写用基体である。少なくとも前記層が形成される領域に基体内部への導通をなす導体面を形成する。そしてこの導体面に複数の窪みを設け、当該窪みの表面に剥離層を形成すれば導通性が確保されつつ、前記層との接触面積が減少することから剥離性も向上させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、多層基板の製造に用いられる転写用基体およびその製造方法に係り、特に導通性と剥離性を向上させた転写用基体およびその製造方法に関する。

電子部品の高性能化や携帯機器の急速な普及に伴い、電子部品においては、高密度実装化のみならず、最近では高周波領域における特性の向上などが要望されている。

これらの要望に対応するために厚膜多層基板においては、その内部にチップコンデンサや、チップインダクタがフェースダウンボンディングされる場合がある。そしてこのような構造を採用することで基板内における配線経路が短縮され前記配線経路における抵抗値や容量が低減し、高周波特性を向上させることが可能になる。

そして上述した厚膜多層基板は、多層基板を構成する各厚膜層（以下、層と称す）を仮の基体（以下、転写用基体と称す）上に形成し、これら転写用基体上に形成された層を本基体上（あるいは他の転写用基体上）に次々と転写させ、積層していく方法で製造可能であることが知られている。

なお転写基体の表面に層を形成した後、転写を繰り返すことで積層を行っていく方法では、転写基体の表面に電着等によってパターンを形成させるために、前記転写基体側を電極としなければならず、この転写基体の表面に導通性を持たせることが必要となる。また一方では、転写基体の表面に形成された層を転写によって他基体側に移動させなければならないので、転写基体の表面には、剥離性を持たせることも必要である。

そして導通性と剥離性といった相反する両特性を達成するために種々の方法か検討されている。具体的には、転写用基体として、導通性を備える基板の表層に厚さ１μｍ以下のシリコーン樹脂類またはふっ素樹脂系からなる剥離層をスピンナー塗布で形成したものや（例えば、特許文献１参照）、電極基板上にオルガノポリシロキサン等で剥離層を形成したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許第３２８０７８０号公報（［請求項１］）

特開平６−２８３８４２号公報（［請求項１］、［請求項２］、［請求項３］、［請求項４］）

しかし上述した転写用基体では以下に示すような問題点があった。

すなわち導通性を備える基体の表層に厚さ１μｍ以下のシリコーン樹脂類またはふっ素樹脂系からなる剥離層をスピンナー塗布で形成したものでは、研磨した基板（ＳＵＳ）にスピンナーを用いて樹脂を塗布するので、当該樹脂の厚みが変動してしまい、その結果、導通抵抗が安定しないなどのおそれがあった。そしてこの導通抵抗の不安定さにより、例えば３０μｍ以下といった極細幅のパターンを形成するのが困難になることが想定された（すなわち抵抗値のばらつきにより形成されるパターンの厚みが安定しない）。

また基体への研磨を前提にしていることから、基体の製作工程が増加し、これに伴いコストが高騰するとおそれもあった。

さらに基体表面に形成されるふっ素樹脂等が、焼成炉中に脱落した場合、前記焼成炉内に腐食ガスが発生し、焼成炉にダメージを負わせてしまうおそれもある。

一方、電極基板上にオルガノポリシロキサン等で剥離層を形成したものでは、イオン形成基を均一に形成させるのは困難であり、剥離層の厚みがばらつくことが考えられる。その結果、導通抵抗が安定しないなどのおそれがあった。そしてこの導通抵抗の不安定さにより、上記と同様、３０μｍ以下といった極細幅のパターンを形成するのが困難になることが想定された（すなわち抵抗値のばらつきにより形成されるパターンの厚みが安定しない）。

さらにＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン ）の粒子が、焼成炉中に脱落した場合、前記焼成炉内に腐食ガスが発生し、焼成炉にダメージを負わせてしまうおそれもあった。

またメッキ時の水素発生部分に前記ＰＴＦＥが２０〜３０μｍの大きさで凝集してしまい電着時の回路不良が生じる。そしてその後、脱脂を実施すれば前記ＰＴＦＥの大きさでニッケルが露出してしまい電着部との密着が強固になり、前記電着部の剥離不良が発生する。

そしてニッケルとＰＴＦＥとの複合メッキは高価であり、コスト高騰の要因になる。

本発明は、上記従来の問題点に着目し、導通性と剥離性といった相反する特性を高いレベルで両立させることができる転写用基体およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、少なくとも層を形成する領域内に導通性を備えた面を形成し、この面に複数の窪みを形成すれば、導通性を確保できるとともに、前記層との接触面積が低減することで、十分な剥離性を確保できるという知見に基づいてなされたものである。なお前記窪みとは、平面上に形成された凹部という概念に限定されず、例えば任意の平面から突起を形成し、この突起先端によって面を規定し、突起の間を窪みをしてもよく、転写用基体の断面に凹凸形状が形成されていればよい。

すなわち本発明に係る転写用基体は、積層電子部品を構成する各層を形成するための転写用基体であって、少なくとも前記層が形成される領域に基体内部への導通をなす導体面を形成するとともに、この導体面に複数の窪みを設け粗面を形成し、当該窪みの表面に剥離層を形成するよう構成した。

そして前記剥離層は、シリコン樹脂からなることや、複数の前記窪みは、等間隔に形成されていることが好ましい。

そして本発明に係る転写用基板の製造方法は、積層電子部品を構成する複数の層を表面上に形成し、この形成された複数の層を転写により積層させるための転写用基体の製造方法であって、基体本体の表面に前記層を形成するための導体面を形成した後、この導体面に物理的または化学的手段により複数の窪みを設け前記導体面との高低差によって粗面を形成した後に、前記導体面にシリコン樹脂を塗布し前記窪みの表面に前記シリコン樹脂からなる剥離層を形成するとともに前記導体面に付着した前記シリコン樹脂を除去し前記導体面を露出させる手順としていた。

上記構成によれば、積層電子部品を構成する層は、例えば電着等によって導体面に密着するよう形成される。ここで導体面は、基体内部へと導通していることから、前記導体面を電極とすることができる。なお導体面には剥離特性を向上させるための絶縁層等が介在していないので、導体面と電着部分との間の抵抗値を低減させることができ、導体面の上方に電着部分を均一の厚みで形成することができる。また前記導体面には多数の窪みが設けられ粗面が形成されており、さらに窪みの表層には、シリコン樹脂に代表される剥離層が形成されているので、たとえ導体面に形成された電着部分が成長し前記剥離層に当接しても、双方が強固に密着することはない。このため本発明に係る転写用基板を用いれば、その表面に電着等によって均一な厚みからなる配線等を形成することができるとともに、積層電子部品を構成する層を転写用基板から容易に剥離させることができる。なお導体面に設けられる複数の窪みを等間隔で配置すれば、積層電子部品を構成する層を転写用基板から均一な力で剥離させることが可能になる。また前記窪みの大きさを形成する電着部分に応じて適宜変更すれば、幅３０μｍ以下といった極細のパターンであっても、一定の厚みを保ちながら形成することができ、また剥離も容易に行うことができる。

以上説明したように本発明による転写用基体およびその製造方法によれば、積層電子部品を構成する各層を形成するための転写用基体であって、少なくとも前記層が形成される領域に基体内部への導通をなす導体面を形成するとともに、この導体面に複数の窪みを設け粗面を形成し、当該窪みの表面に剥離層を形成したことから、導通性と剥離性という相反する特性を高いレベルで両立させることが可能になる。

以下に本発明に係る転写用基体およびその製造方法を実施するための最良の形態を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本最良の形態に係る転写用基体の製造手順を示す。これらの図に示すように、本最良の形態に係る転写用基体１０は、ステンレス（ＳＵＳ）製の平板（本最良の形態では、１辺が１００ｍｍの正方形、板厚は、０．１ｍｍ）を本体１２としている。そして当該本体１２における片側表面には、積層電子部品を構成する層１４（図２以降を参照）を形成するための導体面１６（図中、Ａ面が該当）が形成されている。

そして前記導体面１６には、１μｍ以下の一定の間隔で窪み１８が複数形成されており、さらに前記窪み１８の表面には、シリコン樹脂からなる剥離層２０が形成されている。

このように構成された転写用基体１０では、隣接する窪み１８間の頂部、すなわち導体面１６に金属部分が露出しているので、本体１０に電圧を印加することで前記導体面１６を電極として作用させることが可能になる。また窪み１８に相当する領域では、その内部に空隙２２が形成され、さらに窪み１８の表面に剥離層２０が形成されているので、導体面１６に対象物を形成させた場合、前記導体面１６に対し、対象物が強固に密着することが防止でき、前記対象物を導体面１６から容易に剥離させることができる。

このため本最良の形態に係る転写用基板１０では、導通性と剥離性といった単一の物質では相反する性質を高いレベルで達成することができる。

このように構成された転写用基板１０を用いて、積層電子部品を製造する手順を説明する。

図２は、製造される積層電子部品の層形成手順を示す断面説明図であり、図３は、複数の層を転写により積層し、積層電子部品を形成する手順を示す断面説明図である。

これらの図に示すように、本最良の形態に係る転写用基体１０を用いて製造される積層電子部品は、一定の厚みを有した層１４を任意の数だけ積層させた形態となっている。

そしてこのような形態からなる積層電子部品を製造するには、構成要素となる層１４をあらかじめ設定された枚数だけ積層させる必要があるが、同方法においてはこれら各層１０の形成をまず転写用基体１０の表面上で行う。

すなわち転写用基体１０の表面に層１４を形成するには、まず図２に示すように転写用基体１０を設置し、その層１４の形成側表面に対し印刷技術を用い絶縁層２４を形成する。そして前記絶縁層２４を形成した後は、転写用基体１０を印加電極として電着を施し、絶縁層２４の内側に位置する空隙部分に導体部２６を形成する。なお本最良の形態に係る転写用基体１０には、金属面からなる導体面１６が構成されているため、絶縁層２４の内側に位置する空隙部分に位置する前記導体面１６が電極となり、前記導体部２６を確実に形成することができる。

そして上述した工程を経て転写用基体１０の表面に層１４が形成されると、図３に示すように、複数の層１４を対面させ、これらを加圧し、対面する層１４同士の熱圧着を行う。そして層１４同士の密着をなす熱圧着が終了した後は、いずれか一方の転写用基体１０（本最良の形態では上側の転写用基体１２）を層１４の厚み方向に引っ張り、転写用基体１０と層１４との離反を行う。

この離反の際、本最良の形態に係る転写用基体１０の表面には、剥離作用を促進する、複数の窪み１８が形成されているため、層１４を損傷させることなく確実に前記層１４を転写用基体より離反させることができる。

このような工程を繰り返すことで、複数の層１４を積層させ、積層電子部品を構成する。なお上述した層１０の積層手順には種々の組み合わせを適用してもよい。すなわち転写用基体１２の表面に層１０を一層分だけ形成し、その後、他の層１０の表面に熱圧着させ積層を繰り返すようにしてもよく、また転写用基体１２の表面に複数の膜１０を形成し、その後、他の層１０の表面に熱圧着させるようにしてもよい。

ここで本最良の形態に係る転写用基体１０を製造する手順を以下に説明する。

なお本最良の形態に係る転写用基板１０では、導体面１６に窪み１８が形成されていれば、その窪み形状は特に制約されることもなく、形成対象となる層１４の特性（配線パターンの幅、厚みなど）に応じて、後述する物理的または化学的な加工方法などを適宜選択すればよい。

図４〜図９は、転写用基体に窪みを形成する加工方法を示す断面説明図である。図４においては、窪み１８をブラスト処理によって形成した例であり、図５は、エッチング（ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれでもよい）による粗化によって窪み１８を形成した例であり、図６は、窪み１８をレーザ加工によって形成した例である。そして図７における一連の工程は、フォトリソグラフィとエッチングにより窪み１８を形成するものであり、図８における一連の工程は、フォトリソグラフィと、スパッタまたはめっきによって本体１０の表面に凸型の突起を形成し、この突起先端を導体面１６としている。すなわち本加工方法によれば、スパッタまたはめっきによって形成された突起の間が窪み１８となる。また図９は、一対の圧延ロールによって転写用基板を挟み込むとともに、片側の圧延ロールに形成された突起（図示せず）にて窪み１８を形成する方法である。

なお本最良の形態では、窪み１８の形成方法について、複数の方法を示したがこれらの加工方法に限定されることもなく、上記以外の加工方法によって窪み１８を形成してよいことはいうまでもない。また本最良の形態では、本体１０をステンレス材としたが、この材質においてもステンレス材に限定されることもなく、例えばチタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、パラジウム（Ｐｄ）等や、これらの合金であってもよい。さらに基体に求められる機能、すなわち耐溶剤性（印刷工程およびグリーン成型工程）、濡れ性（印刷工程およびグリーン成型工程）、耐熱性（乾燥工程および熱圧着工程）、導通性（電着工程）、耐アルカリ性（現像工程）、剥離性（積層剥離工程）を満足すれば、他の部材であってもよく、例えば、ベースとなる材料に導通性の膜が形成されていてもよい。

このように導体面１６に複数の窪み１８を形成した後は、当該窪み１８の表面に剥離層２０を形成する。

図１０Ａ〜図１０Ｃは、剥離層を形成する手順を示す断面説明図である。

図１０Ａに示すように、導体面１６に複数の窪み１８を形成した後は、導体面１６の表面にスピンナーにより、剥離層２０を形成するためのシリコン樹脂２８を塗布する。このシリコン樹脂２８を塗布した直後の状態を図１０Ｂに示す。このようにシリコン樹脂２８を塗布すると窪み１８は、シリコン樹脂２８で埋まり、導通面１６の上方には殆どシリコン樹脂２８は被覆されない。なお導通面１６の導通性を一層確実なものにするため、図１０Ｃに示すようにＵＶ／Ｏ₃洗浄を施すようにしてもよい。

このような製造工程により転写用基体を形成すれば、導電性のポリマー等を使用したものと比較して、電気抵抗を低減させることが出来るとともに、より安価に製造を行うことが可能になる。

本最良の形態に係る転写用基体の製造手順を示す。 製造される積層電子部品の層形成手順を示す断面説明図である。 複数の層を転写により積層し、積層電子部品を形成する手順を示す断面説明図である。 転写用基体に窪みを形成する加工方法を示す断面説明図である。 転写用基体に窪みを形成する加工方法を示す断面説明図である。 転写用基体に窪みを形成する加工方法を示す断面説明図である。 転写用基体に窪みを形成する加工方法を示す断面説明図である。 転写用基体に窪みを形成する加工方法を示す断面説明図である。 転写用基体に窪みを形成する加工方法を示す断面説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）剥離層を形成する手順を示す断面説明図である。

符号の説明

１０………転写用基体
１２………本体
１４………層
１６………導体面
１８………窪み
２０………剥離層
２２………隙間
２４………絶縁層
２６………導体部
２８………シリコン樹脂

Claims (4)

1. 積層電子部品を構成する各層を形成するための転写用基体であって、少なくとも前記層が形成される領域に基体内部への導通をなす導体面を形成するとともに、この導体面に複数の窪みを設け粗面を形成し、当該窪みの表面に剥離層を形成したことを特徴とする転写用基体。
2. 前記剥離層は、シリコン樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の転写用基板。
3. 複数の前記窪みは、等間隔に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の転写用基板。
4. 積層電子部品を構成する複数の層を表面上に形成し、この形成された複数の層を転写により積層させるための転写用基体の製造方法であって、基体本体の表面に前記層を形成するための導体面を形成した後、この導体面に物理的または化学的手段により複数の窪みを設け前記導体面との高低差によって粗面を形成した後に、前記導体面にシリコン樹脂を塗布し前記窪みの表面に前記シリコン樹脂からなる剥離層を形成するとともに前記導体面に付着した前記シリコン樹脂を除去し前記導体面を露出させたことを特徴とする転写用基板の製造方法。
   

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