JP2009187991A - 積層型チップ素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】感光性導体ペースト中の感光性樹脂成分の含有量を少なくしても露光・現像に際して残査の問題のない積層チップ素子の製造方法を提供する。
【解決手段】感光性導体ペースト２４のうちの未露光部分を洗い流す現像処理に際して、感光性導体ペースト２４の下層が、感光性誘電体ペースト１０が露光硬化された第２誘電体層２０であるため、残査の発生が大幅に抑制されているので、感光性導体ペースト２４の樹脂成分を１０wt％以下に少なくしても、露光・現像に影響がなく、乾燥密度ρ_D が従来の導体ペーストと同様に５ｇ／ｃｍ³ 以上となり十分に得られる。したがって、感光性導体ペースト２４中の感光性樹脂成分の含有量を少なくしても露光・現像に際して残査の問題のない積層型チップ素子の製造方法が得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の誘電体層と該誘電体層の間に介在する導電体層とが焼結されることにより構成された積層構造素子の製造方法に関する。

たとえばチップコンデンサ、チップインダクタなどの、複数の誘電体層とそれらの間に介在する導電体層とが焼結されることにより構成された積層型チップ素子が知られている。たとえば、特許文献１に記載された積層型チップインダクタがそれである。このような積層型チップ素子は、絶縁性基板の上に感光性導体ペーストを塗布し、露光・現像により所定のパターンとし、その上に感光性絶縁ペーストを塗布し、露光現像によりビアホールを形成することを、所定の層数に到達するまで交互に行った後に焼成し、外部電極等が付加されることにより製造される。
特開２００１−２６４９６５号公報

ところで、上記の転写用の感光性導体ペーストは、感光性能を備えるための感光性樹脂成分を含むものであるが、印刷後に焼成される印刷用導体ペーストに比較すると樹脂量が格段に多くなり、乾燥後或いは焼成後の導体層の密度が低下して電気的容量が得られ難くなるという不都合があった。これに対して、導体層の高密度を確保するために感光性樹脂成分の含有量を少なくすると、露光・現像が困難となり、残査が発生したり、シャープなパターンが得られずパターン精度が低下する。特に、積層型チップ素子の小型化すなわち薄型化に対処する等のために、感光性絶縁ペーストの塗布厚みを薄くするほど大きくなるそれへのしみ込みによる影響を抑制するために感光性導体ペーストを薄く塗布しようとするほど、上記の不都合が顕著となる。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的とするところは、感光性導体ペースト中の感光性樹脂成分の含有量を少なくしても露光・現像に際して残査の問題のない積層チップ素子の製造方法を提供することにある。

本発明者は、以上の事情を背景として種々研究を重ねた結果、上記感光性導体ペーストの露光・現像を、感光性誘電体ペーストが露光により固着された誘電体層の上で行うと、感光性導体ペースト中の感光性樹脂成分の含有量を少なくしても、残査が発生しないという意外な事実を見いだした。本発明はかかる知見に基づいて為されたものである。

すなわち、請求項１に係る発明の要旨とするところは、複数の誘電体層と該誘電体層の間に介在する導電体層とが焼結されることにより構成された積層型チップ素子の製造方法であって、(a) 第１誘電体層が転写支持体の一面に塗着された第１誘電体層転写シートと、複数の凹穴内に導体材料が充填された第２誘電体層が転写支持体の一面に塗着された第２誘電体層転写シートとを用意する工程と、(b) 前記第１誘電体層転写シートを用いて、所定の誘電体層上に、前記第１誘電体層を転写する第１転写工程と、(c) 前記第２誘電体層転写シートを用いて、前記第１転写工程で転写された前記第１誘電体層の上に、前記第２誘電体層を転写する第２転写工程と、(d) 前記第１転写工程および第２転写工程とを繰り返し実行することにより交互に積層された、前記第１誘電体層と第２誘電体層との積層体を焼成処理することにより焼結させる焼成工程とを、含むことにある。

また、請求項２に係る発明の要旨とするところは、請求項１に係る発明において、前記第２誘電体層転写シートは、(e) 前記転写支持体の一面に塗着された感光性誘電体層を露光・現像することにより、その感光性誘電体層に複数の凹穴を形成する誘電体層加工工程と、(f) その誘電体層加工工程において複数の凹穴が形成された感光性誘電体層の上に感光性導体ペーストを一面に塗着する塗着工程と、(g) その塗着工程により塗着された面を露光・現像することにより前記感光性誘電体層上の感光性導体ペーストを除去し、前記複数の凹穴内に導体材料が充填された第２誘電体層を転写支持体の一面上に形成する第２誘電体層形成工程とを、経て製造されるものである。

請求項１に係る発明の積層型チップ素子の製造方法によれば、第１転写工程では、第１誘電体層転写シートを用いて第１誘電体層が所定の誘電体層上に転写され、第２転写工程では、第２誘電体層転写シートを用いて前記第１転写工程で転写された前記第１誘電体層の上に複数の凹穴内に導体材料が充填された第２誘電体層が転写され、それら第１転写工程および第２転写工程とが繰り返えされて交互に積層された第１誘電体層と第２誘電体層との積層体が焼成処理されることにより、積層型チップ素子が製造される。上記第１誘電体層転写シートの第１誘電体層は、その一面に形成された複数の凹穴内に導体材料を充填させることにより得られるので、その導体材料には必ずしも十分な露光・現像性能を必要とせず、感光性樹脂、重合開始剤等の樹脂成分である樹脂量の少ない導体ペーストを用いることができる。したがって、感光性導体ペースト中の感光性樹脂成分の含有量を少なくしても露光・現像に際して残査の問題のない積層型チップ素子の製造方法が得られる。

請求項２に係る発明の積層型チップ素子の製造方法によれば、第２誘電体層転写シートの製造工程において、前記転写支持体の一面に塗着された感光性誘電体層を露光・現像することにより、その第２誘電体層に複数の凹穴が形成され、その第２誘電体層の上に感光性導体ペーストが一面に塗着され、その塗着された面を露光・現像することにより感光性誘電体層上の感光性導体ペーストが除去されて、複数の凹穴内に導体材料が充填された第２誘電体層が転写支持体の一面上に得られる。上記第１誘電体層転写シートの第２誘電体層は、その一面に形成された複数の凹穴内に導体材料を充填させるために、複数の凹穴が形成された第２誘電体層上に感光性導体ペーストが一面に塗着されて露光・現像されるとき、第２誘電体層上では残査の発生が極めて少ないので、その感光性導体ペーストには必ずしも十分な露光・現像性能を必要とせず、樹脂量の少ない導体ペーストを用いることができる。したがって、感光性導体ペースト中の感光性樹脂成分の含有量を少なくしても露光・現像に際して残査の問題のない積層型チップ素子の製造方法が得られる。

ここで、乾燥後に前記第１誘電体層或いは第２誘電体層を構成するための感光性誘電体ペーストには、誘電体材料粉、感光性樹脂、重合開始剤、溶剤等が含まれる。この誘電体材料粉としては、用途に応じた誘電率を有する無機材料、たとえば、チップコンデンサを製造するためには、高い誘電率を有するチタン酸バリウム( ＢＴ：バリウムチタネイト）粉が用いられる。

また、前記第２誘電体層の凹穴内に充填される導電材料を設けるための感光性導体ペーストには、金属粉体、無機材料粉、感光性樹脂、重合開始剤、溶剤等が含まれるとともに、アクリル樹脂、ロジン系樹脂、フッソ系分散剤のいずれかがさらに含まれる。これらアクリル樹脂、ロジン系樹脂、フッソ系分散剤のいずれかが転写用感光性導体ペーストに混入されると、露光・現像性能と乾燥後或いは焼成後の導体層の密度とが両立し、感光性樹脂および重合開始剤等の樹脂成分を少なくしても、露光・現像性能が得られるとともに、乾燥後或いは焼成後の密度が十分に得られる。

また、前記金属粉末は、Ｎｉ( ニッケル）粉末が好適に用いられるが、それに限らず、銀、金、銅、アルミニウム等の１種、または２種以上の混合粉等の金属導電体の粉体であってもよい。

また、前記感光性導体ペースト中の無機材料粉末は、乾燥後或いは焼成後の凹穴内の導体材料の収縮が抑制されてクラックや剥離等の発生を防止するためのものであり、チタン酸バリウムが好適に用いられるが、それに限らず、アルミナ、ジルコニア、酸化珪素、硼珪酸系や結晶化系等のガラスなどのセラミックス粉であってもよい。要するに、共材( ともざい) 或いはフィラーとして機能し、転写用感光性導体ペーストの乾燥時或いは焼結時の収縮を緩和するものであればよい。

前記転写支持体は、ＰＥＴ( ポリエチレンテレフタレート樹脂）フィルム等の感光性誘電体ペーストの乾燥後の第１或いは第２誘電体層の剥離可能な可撓性或いは硬質の合成樹脂シート、シリコン樹脂或いは油脂等の剥離剤がコーティングされた紙などが用いられる。好適には、転写用感光性導体ペーストの塗布面の反対側からの露光が可能なように、露光の用いられる光たとえば紫外光が容易に透過可能な透光性シートが用いられる。その透光性シートとしては、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、ポリフェニレンサルファイド、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリサルホン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリイミド、セロハン、トリアセチルセルロース等のセルロース誘導体、アイオノマー等が挙げられる。

前記感光性誘電体ペーストおよび感光性導体ペーストに含まれる感光性樹脂は、反応により樹脂の骨格を構成する高分子であり、たとえばアルカリ現像型バインダーポリマーおよび／またはモノマーから構成され、焼成によって消失する物質が選択される。ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、アクリル酸エステル重合体、メタクリル酸エステル重合体、ポリスチレン、α−メチルスチレン重合体、１−ビニル−２−ビロリドン重合体等の非アルカリ現像型ポリマーが上記アルカリ現像型バインダーポリマーに混合されてもよい。

上記反応性のバインダーポリマーしては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸の二量体、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、これらの酸無水物の１種以上と、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ペンチルメタクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ｎ−デシルアクリレート、ｎ−デシルメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、１−ビニル−２−ピロリドンの１種以上とから成るコポリマー等が挙げられる。

上記反応性のモノマーとしては、少なくとも１つの重合可能な炭素−炭素不飽和結合を有する有機化合物、たとえば、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、２−エチルヘキシルグリコールアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、イソボニルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、エトキシエチレングリコールアクリレート、エノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，３−プロパンジオールアクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジアクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、グリセロールトリクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、プチレングリコールジアクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリアクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジアクリレート、ジアリルフマレート、１，１０−デカンジオールジメチルアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、および、上記のアクリレートをメタクリレートに替えたもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメキシシラン、１−ビニル−２−ピロリドン等の、１種、または２種以上の混合物が挙げられる。

前記感光性誘電体ペーストおよび感光性導体ペーストに含まれる重合開始剤は、結果的には転写用感光性導体ペースト中の感光性樹脂成分の一部を構成するものであるが、専ら、光たとえば紫外線を吸収して光ラジカル( ラジカル重合の連鎖担体( 成長鎖) の始端となる遊離基) を発生させることにより重合を開始させるための物質であり、たとえばベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス( ジメチルアミン）ベンゾフェノン、４，４−ビス( ジエチルアミン）ベンゾフェノン、α−アミノ・アセトフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノイン、２，２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、ｐ−ｔｅｔｒ−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾインメチルエーテル、アントラキノン、ｔｅｔｒ−ブチルアントラキノン、２−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンズアントロン、メチレンアントロン、４−アジドベンジルアセトフェノン、２，６−ビス( ｐ−アジドベンジリデン) シクロヘキサン、２，６−ビス( ｐ−アジドベンジリデン) −４−メチルシクロヘキサン、２−フェニル−１，２−ブタジオン−２−( ｏ−エトキシカルボニル) オキシム、１−フェニル−プロパンジオン−２−( ｏ−エトキシカルボニル) オキシム、１，３−エトキシ−プロパントリオン−２−( ｏ−ベンゾイル) オキシム、ミヒラーケトン、２−メチル−[ ４−( メチルチオ) フェニル] −２−モルフォリノ−１−プロパン、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、ｎ−フェニルチオアクリドン、４，４−アゾビスイドブリロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールスルフィド、トリフェニルホスフィン、カンファーキノン、四臭素化炭素、トリプロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイン、エオシン、メチレンブルー等の光還元性の色素とアスコルビン酸、トリエタノールアミン等の還元剤の組み合わせ等が挙げられる。

上記のような感光性樹脂成分( 感光性樹脂および重合開始剤) 、或いはそれを含む感光性誘電体ペーストや感光性導体ペースト中には、必要に応じて、良く知られた、ゲル化防止剤、紫外線吸収剤等の増感剤、重合停止剤等の保存安定剤( ゲル化防止剤) 、連鎖移動剤、レベリング剤、酸化防止剤、可塑剤、界面活性剤、消泡剤、ポリカルボン酸系やカルボン酸系として知られるペースト分散性向上剤等が含まれる。

また、前記感光性誘電体ペーストや感光性導体ペーストの粘度調整等のために、アルコール類、テルペン類、芳香族炭化水素等の通常の溶剤の他に、ターピオネール、ジヒドロターピオネール、ドリデカノール、デカノール、ベンジルアルコール、２エチルヘキサノール、アルコールエステル系エチレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルアセテートなどのベヒクル用溶剤が用いられる。

図１は、たとえば図７に示す積層型チップコンデンサ３０の製造工程を説明する工程図である。図１において、誘電体ペースト調整工程Ｐ１では、チタン酸バリウム等の高誘電率を備えた無機材料粉末、感光性樹脂、重合開始剤等が所定の割合となるように秤量された後、適量の溶剤と共にたとえば３本ローラを用いて混練されることにより、所定粘度の感光性誘電体ペースト１０が調整される。次いで、誘電体ペースト塗工工程Ｐ２では、ドクターブレードを用いたブレードコート法、塗工ローラを用いたロールコート法などを用いて、上記感光性誘電体ペースト１０がたとえばＰＥＴフィルム製の転写支持体１２の一面に所定厚みの層状に塗布され、続く第１乾燥工程Ｐ３では、転写支持体１２上に塗布された感光性誘電体ペースト１０すなわち感光性誘電体層が乾燥され、層状に固着される。図２はこの状態を示している。これにより、必要に応じて感光性誘電体ペースト１０の露光硬化が行われ、転写支持体１２の一面に所定厚みの第１誘電体層１４が固着された第１誘電体転写シート１６が製造されて用意される。

また、同様の工程で、後述の第２誘電体転写シートの基材として用いられる同様の構成の基材シート１８が製造される。基材シート１８の転写支持体１２上に塗布され且つ層状に固着される感光性誘電体ペースト１０の厚みは、第１誘電体転写シート１６の感光性誘電体ペースト１０の厚みに比較して、同じであってもよいが、適度に大きくされている。

続いて、第１露光・現像工程Ｐ４では、上記基材シート１８の転写支持体１２上に層状に固着された感光性誘電体ペースト１０すなわち感光性誘電体層に対して、所定の露光パターンを有するマスクを通して、キセノンランプ等から３００〜１２００ｍｊの紫外線強度で照射される片面露光或いは６００〜２４００ｍｊの紫外線強度で照射される両面露光が行われるとともに、その露光後には、感光性誘電体ペースト１０のうちの未露光部分がたとえば炭酸ソーダＮａ₂ Ｃ０₃ 水溶液に代表されるアルカリ液を用いて洗い流されて現像が行われる。これにより、層状に固着した感光性誘電体ペースト１０は感光により重合硬化させられた第２誘電体層２０となり、その第２誘電体層２０には、その露光パターンに対応した形状の凹穴２２が形成される。その露光パターンは積層すべき導体層のパターンと同じである。図３はこの状態を示す断面図である。本実施例では、その凹穴２２は上記層状に固着された第２誘電体層２０を貫通して形成されたものであるが、必ずしも貫通していなくてもよい。この第１露光・現像工程Ｐ４は、転写支持体１２の一面に塗着され且つ乾燥された感光性誘電体ペースト１０すなわち感光性誘電体層を露光・現像することにより、その感光性誘電体層に複数の凹穴２２を形成する誘電体層加工工程に対応している。

一方、導体ペースト調整工程Ｐ５では、金属粉末、無機材料粉末、感光性樹脂、重合開始剤等、および、必要に応じて加えられるアクリル樹脂、ロジン系樹脂、或いはフッソ系分散剤が、所定の割合となるように秤量された後、適量の溶剤と共にたとえば３本ロータを用いて混練されることにより、所定粘度の感光性導体ペースト２４が調整される。次いで、導体ペースト塗工工程Ｐ６では、ドクターブレードを用いたブレードコート法、塗工ローラを用いたロールコート法などを用いて、上記感光性導体ペースト２４が上記基材シート１８の第２誘電体層２０の上面に所定厚みの層状に塗布され、続く第２乾燥工程Ｐ７では、その第２誘電体層２０の上に層状に塗布された感光性導体ペースト２４が乾燥され、固着される。図４はこの状態を示している。この導体ペースト塗工工程Ｐ６および第２乾燥工程Ｐ７は、第１露光・現像工程( 誘電体層加工工程) Ｐ４において加工された感光性誘電体層の上に感光性導体ペースト２４を一面に塗着する塗着工程に対応している。

次に、第２露光・現像工程Ｐ８では、上記第２誘電体層２０上に感光性導体ペースト２４が一面に固着された基材シート１８の片面または両面に所定のパターンのマスクが重ねられた状態で、キセノンランプ等から３００〜１２００ｍｊの紫外線強度で照射される片面露光或いは６００〜２４００ｍｊの紫外線強度で照射される両面露光が行われるとともに、その露光後には、感光性導体ペースト２４のうちの未露光部分がたとえば炭酸ソーダＮａ₂ Ｃ０₃ 水溶液に代表されるアルカリ液を用いて洗い流されて現像が行われる。これにより、転写支持体１２上に固着された第２誘電体層２０の凹穴２２内に感光性導体ペースト２４が充填され且つ固着された第２誘電体転写シート２６が製造される。図５はこの状態を示している。この第２露光・現像工程Ｐ８は、導体ペースト塗工工程Ｐ６および第２乾燥工程Ｐ７( 塗着工程) により塗着された面を露光・現像することにより第２誘電体層上の感光性導体ペースト２４を除去し、複数の凹穴２２内に感光性導体ペースト２４( 導体材料) が充填された第２誘電体層２０を転写支持体１２の一面上に形成する第２誘電体層形成工程に対応している。

ここで、第２露光・現像工程Ｐ８において、上記感光性導体ペースト２４のうちの未露光部分を洗い流す現像処理に際して、感光性導体ペースト２４の下層が、感光性誘電体ペースト１０が露光硬化された第２誘電体層２０であるため、残査の発生が大幅に抑制されている。

続いて、第１積層工程Ｐ９では、第１誘電体転写シート１６を用いて、所定の誘電体層たとえば第２誘電体転写シート２６の第２誘電体層２０の上に、第１誘電体転写シート１６の第１誘電体層１４が転写される。また、第２転写工程Ｐ１０では、第２誘電体層転写シート２６を用いて、第１転写工程Ｐ９で転写された第１誘電体層１４の上に、第２誘電体層２０が転写される。積層工程Ｐ１１では、上記第１積層工程Ｐ９および第２転写工程Ｐ１０が含まれており、それら第１積層工程Ｐ９および第２転写工程Ｐ１０が繰り返し実行されることにより、第１誘電体層１４および第２誘電体層２０が交互に積層され、積層体２８が構成される。そして、焼成工程Ｐ１２では、所定の焼成炉内において上記積層体２８が焼成されて第１誘電体層１４および第２誘電体層２０が相互に焼結される。図６はこの状態を示している。この焼成工程Ｐ１２による焼成後では、上記積層体２８体の両端部に外部電極が焼き付けられ、必要に応じて分割されることにより、図７の積層型チップコンデンサ３０が得られる。

本発明者等が作成したデータによれば、図８に示すように、一般に、導体ペーストでは、金属粉末たとえばニッケル粉末に対する樹脂量たとえば感光性樹脂および重合開始剤の割合( wt％）は、少なくなるほど乾燥密度ρ_D （ｇ／ｃｍ³ ）が増加する性質がある。露光・現像を必要としない印刷用導体ペーストであれば金属粉末に対して３wt％程度とされ得ることから、５ｇ／ｃｍ³ 以上の乾燥密度ρ_D が得られるため、たとえば薄く塗布したとしても、焼成後において十分な緻密な導体が得られる。しかしながら、露光・現像を可能とするために感光性樹脂および重合開始剤を含有させる感光性導体ペーストでは、その露光・現像性能を維持するために、金属粉末に対する割合を２０wt％以下とすることができなかったので、塗布厚みを薄くすると乾燥後或いは焼成後の導体層の密度が不十分となり、たとえば積層型チップコンデンサの容量が得られ難かった。感光性導体ペーストの塗布厚みを小さくすることが要請される理由は、焼成後の導体層の厚みを小さくすることだけでなく、乾燥後の誘電体層の厚みがたとえば１μｍ程度に小さくされていることから、金属粉末に対する樹脂量が多いと、積層以後においてしみ込みにより導体層間の絶縁が劣化することもあるからである。しかし、本実施例では、前述のように、第２露光・現像工程Ｐ８において、上記感光性導体ペースト２４のうちの未露光部分を洗い流す現像処理に際して、感光性導体ペースト２４の下層が、感光性誘電体ペースト１０が露光硬化された第２誘電体層２０であるため、残査の発生が大幅に抑制されているので、感光性導体ペースト２４の樹脂成分を１０wt％以下に少なくしても、露光・現像に影響がなく、乾燥密度ρ_D が従来の導体ペーストと同様に５ｇ／ｃｍ³ 以上となり、十分な高密度が得られる。

本発明者等は、金属粉末に対する樹脂量( 感光性樹脂、重合開始剤、有機酸等) を従来の印刷用導体ペーストと同等とすることを前提として、感光性導体ペーストとして露光・現像性能の支障が生じない製造方法について種々研究を重ねた結果、感光性誘電体ペースト１０上で感光性導体ペースト２４の露光・現像を行うと、感光性導体ペースト２４の樹脂量を少なくしても露光・現像性能の支障が生じないことを見いだした。以下、本発明者等が行った実験例を、図９、図１０を用いてそれぞれ説明する。

図９の表１は、感光性誘電体ペースト１０の主成分である誘電体粉末を平均粒径が異なるＢａＴｉＯ₃ （チタン酸バリウム：ＢＴ）粉末から構成したときの塗工性、露光性、現像性の評価結果を示している。また、図１０の表２は、主として、感光性導体ペースト２４の主成分を平均粒径が異なるニッケル粉末と組成比の異なる樹脂とから構成したときの塗工性、露光性、現像性の評価を示している。図１０の表２において、ＢａＴｉＯ₃ 粉末は、たとえば乾燥後或いは焼成後の凹穴内の導体材料の収縮が抑制されてクラックや剥離等の発生を防止するための感光性導体ペースト２４中の無機材料粉末であって、チタン酸バリウムに限らず、アルミナ、ジルコニア、酸化珪素、硼珪酸系や結晶化系等のガラスなどのセラミックス粉であってもよい。要するに、共材( ともざい) 或いはフィラーとして機能し、転写用の感光性導体ペースト２４の乾燥時或いは焼結時の収縮を緩和するものであればよい。

第１の実験例では、感光性誘電体ペースト１０の試料Ｄ１およびＤ２が図９の表１に示す組成により前記感光性誘電体ペースト調整工程Ｐ１と同様にそれぞれ作成された。次いで前記誘電体ペースト塗工工程Ｐ１と同様にＰＥＴ( ポリエチレンテレフタレート樹脂）フィルムから成る転写支持体１２上に塗工され、その塗工時における塗工性が評価された。次に、前記第１乾燥工程Ｐ３と同様に乾燥された後、複数の凹穴２２を第２誘電体層２０に形成するための露光および現像が前記第１露光・現像工程Ｐ４と同様に行われ、そのときの露光性および現像性が評価された。本試験では、現像後に残査( パターンの汚れ) が存在するか否かに基づいて、感光性誘電体ペースト１０の試料Ｄ１およびＤ２の露光・現像性能が評価された。未露光或いは未現像部分に残査が発生することを利用したものである。

上記感光性誘電体ペースト１０の試料Ｄ１とＤ２は、その主成分であるＢａＴｉＯ₃ 粉末が平均粒径０．０５μｍと０．１μｍである点、および溶剤が３６．９重量％と３７．９重量％である点で相違する他は、同様の組成である。図９の表１に示されるように、ＰＥＴフィルムから成る転写支持体１２上に対する塗工性については、上記感光性誘電体ペーストの試料Ｄ１およびＤ２はいずれも均一な厚みで全面に塗布されることができ、乾燥後にも剥離が発生しないので、十分な塗工性が得られた。また、複数の凹穴２２を第２誘電体層２０に形成するための露光および現像時の露光性および現像性については、上記感光性誘電体ペーストの試料Ｄ１およびＤ２は、パターンの形成についてシャープであると共に残査の発生がなく、いずれも十分な露光・現像性能が得られた。

第２の実験例では、感光性導体ペースト２４の試料Ｃ１乃至Ｃ５が図１０の表２に示す組成により前記感光性導体ペースト調整工程Ｐ５と同様にそれぞれ作成された。次いで前記導体ペースト塗工工程Ｐ６と同様に、試料Ｃ１乃至Ｃ４は上記感光性誘電体ペースト１０の試料Ｄ１およびＤ２から構成された、複数の凹穴２２が形成された第２誘電体層２０上にそれぞれ塗工され、試料Ｃ５は第２誘電体層２０の上ではなくそれが無い前記ＰＥＴフィルムから成る転写支持体１２上に直接塗工され、その塗工時における試料Ｃ１乃至Ｃ５の塗工性がそれぞれ評価された。次に、前記第２乾燥工程Ｐ７と同様に乾燥された後、複数の凹穴２２が形成された第２誘電体層２０上においてその複数の凹穴２２以外の部分を除去するための露光および現像が前記第２露光・現像工程Ｐ８と同様に行われ、そのときの試料Ｃ１乃至Ｃ５の露光性および現像性がそれぞれ評価された。

上記図１０の表２の組成に示すように、試料Ｃ１と試料Ｃ５とは塗布対象が相違するだけで相互に同一組成である。試料Ｃ１と試料Ｃ３とは、感光性導体ペースト２４の主成分であるＮｉ粉末の平均粒径が０．２μｍと０．３μｍである点、およびＢａＴｉＯ₃ 粉末の平均粒径が０．０５μｍと０．１μｍである点で相違する他は、同様の組成である。試料Ｃ２および試料Ｃ４は、試料Ｃ１と試料Ｃ３に対して、感光性樹脂、重合開始剤、有機酸が倍の割合となると同時に溶剤が減少させらえている点で相違する他は、同様の構成である。

上記図１０の表２の評価結果に示すように、塗工性については試料Ｃ１乃至試料Ｃ５のいずれもが均一な厚みで全面に塗布されることができ、乾燥後にも剥離が発生しないので、十分な塗工性が得られた。しかし、露光性および現像性については、試料Ｃ５のみが不十分であるという評価であったが、試料Ｃ１乃至試料Ｃ４については、パターンの形成についてシャープであると共に残査の発生がなく、いずれも十分な露光・現像性能が得られた。

上述のように、本実施例の積層型チップ素子の製造方法では、第１転写工程Ｐ９では、第１誘電体層転写シート１６を用いて所定の誘電体層上に複数の凹穴内に導体材料が充填された第１誘電体層１４が転写され、第２転写工程Ｐ１０では、第２誘電体層転写シート２６を用いて第１転写工程Ｐ９で転写された第１誘電体層１４の上に第２誘電体層２０が転写され、それら第１転写工程Ｐ９および第２転写工程Ｐ１０が繰り返されることにより交互に積層された第１誘電体層１４と第２誘電体層２０との積層体が焼成処理されることにより、積層型チップコンデンサ( 積層型チップ素子) ３０が製造される。上記第１誘電体層転写シート１６の第１誘電体層１４は、その一面に形成された複数の凹穴２２内に導体材料を充填させることにより得られるので、その導体材料には必ずしも十分な露光・現像性能を必要とせず、たとえば１０wt％以下の樹脂量の少ない感光性導体ペースト２４を用いることができる。したがって、感光性導体ペースト２４中の感光性樹脂成分の含有量を少なくしても露光・現像に際して残査の問題のない積層型チップ素子の製造方法が得られる。

また、本実施例の積層型チップ素子の製造方法によれば、第２誘電体層転写シート２６の製造工程Ｐ１乃至Ｐ８において、転写支持体１２の一面に塗着された感光性誘電体ペースト１４を露光・現像することにより、複数の凹穴２２を有する第２誘電体層２０が形成され、その第２誘電体層２０の上に感光性導体ペースト２４が一面に塗着され、その塗着された面を露光・現像することにより第２誘電体層( 加工された感光性誘電体層) ２０上の感光性導体ペースト２４が除去されて、複数の凹穴２２内に導体材料が充填された第２誘電体層２０が転写支持体１２の一面上に得られる。上記第２誘電体層転写シート２６の第２誘電体層２０は、その一面に形成された複数の凹穴２２内に導体材料を充填させるために、複数の凹穴２２が形成された第２誘電体層２０上に感光性導体ペースト２４が一面に塗着されて露光・現像されるとき、第２誘電体層２０上では残査の発生が極めて少ないので、その感光性導体ペースト２４には必ずしも十分な露光・現像性能を必要とせず、１０wt％以下の樹脂量の少ない導体ペースト２４を用いることができる。したがって、感光性導体ペースト２４中の感光性樹脂成分の含有量を少なくしても露光・現像に際して残査の問題のない積層型チップ素子の製造方法が得られる。

その他、一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。

本発明の一実施例の積層型チップコンデンサの製造工程の要部を説明する工程図である。 図１の誘電体ペースト塗工工程および乾燥工程により、感光性誘電体ペーストが転写支持体上に塗布され且つ固着された第１感光性誘電体転写シート、或いは第２感光性誘電体転写シートの基材シートを模式的に示す図である。 図１の第１露光・現像工程により転写支持体上に固着された感光性誘電体ペーストに複数個の凹穴が形成された基材シートを模式的に示す図である。 図１の感光性導体ペースト塗工工程、第２乾燥工程により、転写支持体上に固着された複数個の凹穴を有する感光性誘電体ペースト上に感光性導体ペーストが塗布された基材シートを模式的に示す図である。 図１の感光性導体ペースト塗工工程、第２乾燥工程、第２露光・現像工程により、転写支持体上の第２誘電体層が固着された第２感光性誘電体転写シートを模式的に示す図である。 図１の積層工程により、第１感光性誘電体転写シートおよび第２感光性誘電体転写シートを用いて第１誘電体層および第２誘電体層が交互に積層されて構成された積層体を模式的に示す図である。 図１の工程により製造される積層型チップコンデンサの一例を示す斜視図である。 導体ペーストにおいて、金属粉末に対する樹脂量の割合( wt％) と乾燥密度ρ_D との関係を示す図である。 感光性誘電体ペーストの主成分である誘電体粉末を平均粒径が異なるＢａＴｉＯ₃ 粉末から構成したときの塗工性、露光性、現像性の評価結果を説明する表１を示す図である。 感光性導体ペーストの主成分を平均粒径が異なるニッケル粉末と組成比の異なる樹脂とから構成したときの塗工性、露光性、現像性の評価結果を説明する表２を示す図である。

符号の説明

１０：感光性誘電体ペースト( 感光性誘電体層)
１２：転写支持体
１６：第１感光性誘電体転写シート
１８：第２感光性誘電体転写シート
２０：第２誘電体層( 感光性誘電体層)
２４：感光性導体ペースト( 導体材料)
３０：積層型チップコンデンサ( 積層型チップ素子)
Ｐ４：第１露光・現像工程( 誘電体層加工工程)
Ｐ６：導体ペースト塗工工程( 塗着工程)
Ｐ７：第２乾燥工程( 塗着工程)
Ｐ８：第２露光・現像工程( 第２誘電体層形成工程)
Ｐ９：第１転写工程
Ｐ１０：第２転写工程
Ｐ１１：積層工程

Claims (2)

1. 複数の誘電体層と該誘電体層の間に介在する導電体層とが焼結されることにより構成された積層型チップ素子の製造方法であって、
   第１誘電体層が転写支持体の一面に塗着された第１誘電体層転写シートと、複数の凹穴内に導体材料が充填された第２誘電体層が転写支持体の一面に塗着された第２誘電体層転写シートとを用意する工程と、
   前記第１誘電体層転写シートを用いて、所定の誘電体層上に、前記第１誘電体層を転写する第１転写工程と、
   前記第２誘電体層転写シートを用いて、前記第１転写工程で転写された前記第１誘電体層の上に、前記第２誘電体層を転写する第２転写工程と、
   前記第１転写工程および第２転写工程とを繰り返し実行することにより交互に積層された、前記第１誘電体層と第２誘電体層との積層体を焼成処理することにより焼結させる焼成工程と
   を、含むことを特徴とする積層型チップ素子の製造方法。
2. 前記第２誘電体層転写シートは、
   転写支持体の一面に塗着された感光性誘電体層を露光・現像することにより、該感光性誘電体層に複数の凹穴を形成する誘電体層加工工程と、
   該誘電体層加工工程において複数の凹穴が形成された感光性誘電体層の上に感光性導体ペーストを一面に塗着する塗着工程と、
   該塗着工程により塗着された面を露光・現像することにより前記感光性誘電体層上の感光性導体ペーストを除去し、前記複数の凹穴内に導体材料が充填された第２誘電体層を転写支持体の一面上に形成する第２誘電体層形成工程と
   を、経て製造されるものである請求項１に記載の積層型チップ素子の製造方法。

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