JP2008305892A - 内部電極形成用金属層転写フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、加工精度がよく、確実に金属層の転写が可能なセラミックコンデンサ製造用金属層転写フィルムの提供を課題とする。
【解決手段】
その表面に乾式めっき法にて金属層が設けられ、かつその表面形状が所望の積層セラミックコンデンサ電極の形状となっている柱状体である樹脂体と、樹脂フィルムとから構成され、複数の樹脂体が、樹脂体の金属層面側と相対する面が樹脂フィルムと等間隔で、接着材層を介して接合されており、前記金属層と樹脂体との密着強度が１０〜５０Ｎ／ｍであるものである。そして、樹脂体と樹脂フィルムとがポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及び／又はポリエチレンナフフタレート（ＰＥＮ）性であり、前記樹脂体の高さが５〜１００μｍ、樹脂フィルムの厚さが１６〜２００μｍであり、前記金属層の厚さが０．１〜１．０μｍの金属層転写フィルム。
【選択図】 図１

Description

本発明は、積層セラミックコンデンサの内部電極製造に使用する金属層転写フィルムに関する。

電子部品の一つに積層セラミックコンデンサがある。これは、セラミック層と電極層とが交互に積層されて作成されている。このセラミックスコンデンサも近年の小型化、高性能化の要請より、高積層化が検討されている。

こうした要望を満たすためには、薄い内部電極の形成ということが必要になる。薄い内部電極を形成するための技術としては、蒸着またはスパッタリングのような薄膜形成法が知られている。積層セラミックコンデンサを製造する場合、焼成前の複数のセラミックグリーンシートを積層することが行われるが、内部電極は、隣合うセラミックグリーンシート間に形成されるものであるので、積層される前の段階において、セラミックグリーンシート上に形成されなければならない。しかしながら、機械的に軟弱であり、取扱いが困難なセラミックグリーンシート上に、直接、前述したような薄膜形成法を用いて、金属薄膜を形成することは困難である。そのため、内部電極となる金属薄膜が、セラミックグリーンシート上ではなく、取扱いが容易な別のフィルム上にまず形成され、このようなフィルム上に形成された金属薄膜を、セラミックグリーンシート上に、転写することによって、セラミックグリーンシート上に金属薄膜を形成することが容易または可能とされる。

このように、内部電極を、転写技術を用いて金属薄膜によって形成することにより、得られた積層セラミックコンデンサを小型化、特に薄型化することが可能になるばかりでなく、セラミックグリーンシートを積層したとき、積層状態での厚みを、セラミックグリーンシートの延びる方向において、より均一にすることができる。

しかし、転写技術においては、転写すべき金属薄膜が、たとえ一部においても欠けることなく、転写されるべき面に完全に転写されること、すなわち転写性に優れていることが望まれる。たとえば、内部電極となる金属薄膜が所望のパターンで転写されないと、得られる積層セラミックコンデンサは不良品となるからである。

これを可能とさせる技術として特許文献１記載の技術がある。この技術は、セラミックグリーンシートと、セラミックグリーンシートの表面に形成された電極とから構成される積層セラミック電子部品の製造方法であり、（ａ）蒸着によりフィルム上に第１の金属層を形成するステップと、（ｂ）湿式めっきにより第１の金属層の上に第２の金属層を形成するステップと、（ｃ）第１および第２の金属層をパターニングするステップと、（ｄ）金属層を覆うように、前記フィルム上にセラミックのスラリーをコーティングしてセラミックグリーンシートを形成するステップと、（ｅ）フィルムに支持された金属一体化グリーンシートをセラミックグリーンシートまたは他の金属一体化グリーンシート上に圧着し積層するステップと、（ｆ）フィルムを剥離するステップと、（ｇ）積層したセラミックグリーンシートを焼成するステップとを備えるものである。
特開平０４−３１４８７６号公報

しかし、前記方法に従い、積層セラミックコンデンサを製造しようとすると、以下の問題点が発生する。まず、（ｃ）の工程において、金属層をパターニングする方法としてフォトエッチング工法を用いると、加工精度が内部電極層の厚さに求められる加工精度を超えてしまうという問題が生じる。加えて、（ｆ）の工程で、金属層とフィルムとを分離しようとすると、金属層の脆さと金属層とフィルムとの密着強度の関係から、金属層が完全にフィルムと分離せず、金属層に損傷が発生する。

更に、フォトエッチング工法では工程がレジスト塗布、露光、現像、エッチングと工程数が多く、製造コストが高くなるという問題がある。

本発明は、こうした問題点のないセラミックコンデンサ製造用金属層転写フィルムの提供を目的とする。

前記課題を解決する本第１の発明は、積層セラミックコンデンサ製造用に用いる内部電極形成用金属層転写フィルムであり、その表面に乾式めっき法にて金属層が設けられ、かつその表面形状が所望の積層セラミックコンデンサ電極の形状となっている柱状体である樹脂体と、樹脂フィルムとから構成され、複数の樹脂体が、樹脂体の金属層面側と相対する面が樹脂フィルムと等間隔で、接着材層を介して接合されており、前記金属層と樹脂体との密着強度が１０〜５０Ｎ／ｍであるものである。

本第２の発明は、前記発明に加えて樹脂体と樹脂フィルムとがポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及び／又はポリエチレンナフフタレート（ＰＥＮ）であるものである。

そして、本第３の発明は、前記発明に加えて樹脂体の高さが５〜１００μｍ、樹脂フィルムの厚さが１６〜２００μｍであるものである。

そして、本第４の発明は前記発明に加えて、前記金属層の厚さが０．１〜１．０μｍのものである。

そして、本第５の発明は、前記発明に加えて金属層がＮｉ，Ｃｒ，Ｃｕから選ばれる一種又は二種以上の合金であるものである。

本発明に係る金属転写フィルムでは、金属層と樹脂体との密着強度を１０〜５０Ｎ／ｍとしているため、転写に際して確実に金属層と樹脂体とを分離できる。

従って、転写時に金属層が損傷することが無いので、生産性良くセラミックコンデンサを製造できる。加えて、金属薄膜やグリーンシートが歪むことがない。

本発明の金属層転写フィルムを製造するには、例えば、ＰＥＴフィルムやＰＥＮフィルムに直接金属層を形成する方法や、フィルムの表面をＵＶ処理して密着強度を調整する。ＵＶ処理の一例としては、波長２５４nmの光を６０秒間照射する。こうして、後工程で設けられる金属層と樹脂フィルムとの密着強度が１０〜５０Ｎ／ｍとなるようにする。この範囲を下回ると、取扱中に金属層が剥離しやすく、またこの範囲を上回ると、金属層をセラミックグリーンシートに転写する際に良好な転写結果が得られがたいからである。

なお、樹脂フィルムとしては特に制限があるわけではないが、取扱等の利便性よりＰＥＴフィルムやＰＥＮフィルムが好ましく、その厚さを１６〜２００μｍとすることがより好ましい。

金属層は、蒸着法を用いて厚さ０．１〜１．０μｍのニッケル層を形成した。スパッタリング法を用いてもよい。金属層の材質としては、積層セラミックコンデンサ用として使用することのできるものであれば、支障はないが、例えばニッケル、銅、クロム、これらの合金を用いうる。金属層の厚さは、あまり薄いと緻密でピンホールがない金属膜を得ることができず、あまり厚いと近時求められる積層セラミックコンデンサに適さない。このため、金属層の厚さは０．１〜１．０μｍとすることが好ましい。

こうして得た金属層を有する樹脂フィルムを、金型を用いて打ち抜くと同時に、その裏面に設けた接着剤層によって樹脂フィルム表面に押しつけ、樹脂面同士を、接着剤層を介して接合する。

表面に金属層を有し、裏面に接着剤層を設けた樹脂フィルムの打ち抜き及び樹脂フィルムへの転写例を図１に示した。図１において、１は金型、２はパンチ、３は熱圧着ローラー、４は金属層、５は接着剤層、６は樹脂フィルムである。金型１は、下金型と上金型から構成され、下金型の中央部に樹脂フィルムが貫通可能となっている。下金型表面を、金属層を有する樹脂フィルムの樹脂面が下金型表面と接するように搬送され、上下の樹脂フィルムの搬送は同期付けされている。

所定量の樹脂フィルムが搬送された後、上金型とパンチとが加工し、金属層を有する樹脂フィルムが上金型と下金型とにより挟持され、引き続きパンチが加工することにより所定表面形状を有する樹脂体が形成され、この樹脂体が下金型の開口部に在る樹脂フィルムに押しつけられ、接着剤層を介して樹脂体と樹脂フィルムとが接合される。

前記所定表面形状として、本例では、０．４×０．２ｍｍの矩形形状とした。金型はホットプレスで７５℃に設定して、パンチで打ち抜き、接合させた状態を仮圧着とし、金型を出たところで熱圧着ローラーを用いて１２０℃設定で定着させた。ホットプレスの温度は６0℃以下では仮圧着できず、９０℃以上ではフィルム搬送でスタックする現象が出た。また熱圧着ロールの温度１２０℃が良く、良好な接着状態が得られた。

次に、作製した金属層転写フィルムを用いてセラミックグリーンシートに金属層を転写する方法を図２に示した。図において、７は圧着ローラー、８は金属層転写フィルム、９はセラミックグリーンシートである。金属層のセラミックグリーンシートに剥離転写は、金属層と樹脂フィルムとの密接強度（ピール強度で示した）を種々変えて試験した。結果を表１に示した。

表１において、密着性を向上させるためPETフィルム表面にコロナ処理した場合には、金属層が全面に転写されず、角部が破損する結果になった。ＰＥＴフィルムやＰＥＮフィルムに直接金属層を設けた場合や、ＵＶ処理を行った後金属層を設けた場合は、転写結果は良好であった。なお、転写結果は金属薄層が欠けることなく転写された物を良好とし、一部で転写できない破損箇所があるのものを不良とした。

本発明の金属層転写フィルムを製造する実施例を示す図である。 本発明の金属転写フィルムよりセラミックブルーシートに金属層を転写する例を示す図である。

符号の説明

１――――金型
２――――パンチ
３――――熱圧着ローラー
４――――金属層
５――――接着剤層
６――――樹脂フィルム
７――――圧着ローラー
８――――金属層転写フィルム
９――――セラミックグリーンシート

Claims (5)

1. 積層セラミックコンデンサ製造用に用いる内部電極形成用金属層転写フィルムであり、その表面に乾式めっき法にて金属層が設けられ、かつその表面形状が所望の積層セラミックコンデンサ電極の形状となっている柱状体である樹脂体と、樹脂フィルムとから構成され、複数の樹脂体が、樹脂体の金属層面側と相対する面が樹脂フィルムと等間隔で、接着剤層を介して接合されており、前記金属層と樹脂体との密着強度が１０〜５０Ｎ／ｍであることを特徴とする内部電極形成用金属層転写フィルム。
2. 樹脂体と樹脂フィルムとがポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリエチレンナフフタレート（ＰＥＮ）である請求項１記載の内部電極形成用金属層転写フィルム。
3. 樹脂体の高さが５〜１００μｍ、樹脂フィルムの厚さが１６〜２００μｍである請求項２記載の内部電極形成用金属層転写フィルム。
4. 前記金属層の厚さが０．１〜１．０μｍである請求項３記載の内部電極形成用金属層転写フィルム。
5. 金属層がＮｉ，Ｃｒ，Ｃｕから選ばれる一種又は二種以上の合金である請求項４記載の内部電極形成用金属層転写フィルム。

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