JP6172731B2

JP6172731B2 - コンデンサ製造装置及び積層コンデンサ製造方法

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Publication number: JP6172731B2
Application number: JP2012211917A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　勝彦; 勝彦鈴木
Original assignee: Institute of National Colleges of Technologies Japan
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Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2032-09-26
Also published as: JP2014067850A

Description

本発明は、コンデンサを製造する技術に関する。

ＡＤ（エアロゾルデポジション）法を用いて電極層及び誘電体層が形成されることにより、コンデンサを製造する技術が提案されている（特許文献１参照）。具体的には、Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｕ及びＮｉ等の金属微粒子をＡｒガスとエアゾール化した状態でノズルから噴射して、基板上に堆積させることにより電極層が形成される。また、ＢａＴｉＯ₃等のセラミックス系誘電体微粒子を別のノズルから同様に噴射して電極層の上に堆積させ、これと同時にレーザービームを照射して加熱することによりセラミックスを焼結させて誘電体層が形成される。

特許第３０８４２８６号公報

本発明は、電極材料の選択肢の幅の拡張を図りながらコンデンサを製造する装置及び方法を提供することを課題とする。

本発明のコンデンサ製造装置は、レーザービームを発生するように構成されている照射装置と、第１ノズルから黒鉛粒子と金属粒子との混合粒子である第１粒子を噴射するように構成されている第１粒子噴射装置と、第２ノズルからセラミックス系誘電体粒子である第２粒子を噴射するように構成されている第２粒子噴射装置と、樹脂製の基板において前記照射装置により発生されたレーザービームが照射される箇所と、前記第１粒子噴射装置により噴射された前記第１粒子の衝突箇所と、前記第２粒子噴射装置により噴射された前記第２粒子の衝突箇所とのそれぞれを変位させるように構成されている駆動装置と、前記基板における前記レーザービームの照射箇所と、前記第１粒子及び前記第２粒子のそれぞれの衝突箇所とが一致するように前記駆動装置の動作を制御するように構成されている制御装置とを備え、前記基板において、前記基板の表面の垂線方向について部分的に重なり合う左範囲及び右範囲と、前記左範囲及び前記右範囲の重なり部分及び当該重なり部分の左右それぞれに連続する部分において前記左範囲及び前記右範囲のそれぞれに対して部分的に重なり合う中間範囲とが定義されている状態で、前記制御装置は、前記基板の前記左範囲に対して前記レーザービームを照射させるとともに前記第１粒子を衝突させることにより当該衝突箇所に第１導電体層を形成する第１導電体層形成処理と、前記基板の前記右範囲に対して前記レーザービームを照射させるとともに前記第１粒子を衝突させることにより第２導電体層を形成する第２導電体層形成処理とを、前記基板の前記中間範囲に対して前記レーザービームを照射させるとともに前記第２粒子を衝突させることにより当該衝突箇所に誘電体層を形成する誘電体層形成処理を間に挟みながら交互に実行するように前記駆動装置の動作を制御することを特徴とする。

本発明のコンデンサ製造方法は、樹脂製の基板において、前記基板の表面の垂線方向について部分的に重なり合う左範囲及び右範囲と、前記左範囲及び前記右範囲の重なり部分及び当該重なり部分の左右それぞれに連続する部分において前記左範囲及び前記右範囲のそれぞれに対して部分的に重なり合う中間範囲とを定義し、前記基板の前記左範囲に対してレーザービームを照射させるとともに、黒鉛粒子と金属粒子との混合粒子である第１粒子を第１粒子噴射装置の第１ノズルから噴射させて衝突させることにより当該衝突箇所に第１導電体層を形成する第１導電体層形成処理と、前記基板の前記右範囲に対して前記レーザービームを照射させるとともに前記第１粒子を前記第１粒子噴射装置の前記第１ノズルから噴射させて衝突させることにより第２導電体層を形成する第２導電体層形成処理とを、前記基板の前記中間範囲に対して前記レーザービームを照射させるとともにセラミックス系誘電体粒子である第２粒子を第２粒子噴射装置の第２ノズルから噴射させて衝突させることにより当該衝突箇所に誘電体層を形成する誘電体層形成処理を間に挟みながら交互に実行することを特徴とする。

本発明のコンデンサ製造装置の構成説明図。本発明のコンデンサ製造方法の手順に関する説明図。ビーム照射箇所及び粒子衝突箇所に関する説明図。積層コンデンサの形成に関する説明図。積層コンデンサの構成に関する説明図。コンデンサ形成用の基板における溝形状に関する説明図。積層コンデンサの特性に関する説明図。照射装置の変形例に関する説明図。

（本発明の一実施形態としてのコンデンサ製造装置の構成）
本発明の一実施形態としての図１に示されているコンデンサ製造装置は、照射装置１と、第１粒子噴射装置２１と、第２粒子噴射装置２２と、駆動装置３と、制御装置４とを備えている。

照射装置１は、レーザービームを発生するレーザー装置１１と、レーザー装置１１により発生されたレーザービームを基板に対して照射するための光ファイバー及び集光レンズ等により構成されている光学系１２とを備えている。

第１粒子噴射装置２１は、その第１ノズルから炭素系導電体粒子である第１粒子を噴射するように構成されている。炭素系導電体粒子の例としては、黒鉛粒子（カーボンナノチューブ又はカーボンナノシートなどの構造体も含む。）又は黒鉛粒子とＰｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ等の金属粒子との混合粒子などが挙げられる。後述する第１導電体層及び第２導電体層のそれぞれを形成するため、一対の第１粒子噴射装置２１が１つの第２粒子噴射装置２２に対して設けられていてもよい。

第２粒子噴射装置２２は、第２ノズルからセラミックス系誘電体粒子である第２粒子を噴射するように構成されている。セラミックス系誘電体粒子の例としては、ＢａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃、ＰｂＴｉＯ₃又はＡｌ₂Ｏ₃などが挙げられる。

駆動装置３は、基板が載置される、好ましくは固定される基台３０を駆動させることにより、基板において照射装置１により発生されたレーザービームが照射される箇所と、第１粒子噴射装置２１により噴射された第１粒子の衝突箇所と、第２粒子噴射装置２２により噴射された第２粒子の衝突箇所とのそれぞれを変位させるように構成されている。基台３０は、水平方向の直交する２軸方向（Ｘ方向及びＹ方向）又はこれに鉛直方向（Ｚ方向）が加わった３軸方向のそれぞれに対して駆動されうる。基台３０がピッチ軸（Ｙ軸）、ロール軸（Ｘ軸）及びヨー軸（Ｚ軸）のいずれかの軸回りに回動されることにより、世界座標系における基板の姿勢が調節されてもよい。

なお、光学系１２を駆動するための駆動装置が設けられ、光学系１２の基台３０に対する位置及び姿勢が変更されることにより、レーザービームの基板に対する照射位置及び方向が制御されてもよい。第１粒子噴射装置２１及び第２粒子噴射装置２２のそれぞれを駆動するための駆動装置が設けられ、第１粒子噴射装置２１及び第２粒子噴射装置２２の基台３０に対する位置及び姿勢が変更されることにより、第１粒子噴流及び第２粒子噴流のそれぞれの基板に対する衝突箇所及び方向が制御されてもよい。

制御装置４は、コンピュータにより構成され、基板におけるレーザービームの照射箇所と、第１粒子及び第２粒子のそれぞれの衝突箇所とが一致するように駆動装置３の動作を制御するように構成されている又はプログラムされている。

第１粒子噴射装置２１及び第２粒子噴射装置２２のそれぞれに対して物質を供給するための複数の供給ラインが設けられ、当該複数の供給ラインのそれぞれに流量調節弁などの供給量調節機構が設けられ、制御装置４により当該供給量調節機構の動作が制御されてもよい。

基板に対して照射されるレーザービームのビーム径、照射強度及び照射箇所の変位速度、第１粒子噴射装置２１により噴射される第１粒子の流量、流速及び圧力、並びに第２粒子噴射装置２２により噴射される第２粒子の流量、流速及び圧力のうち少なくとも１つが予め調節されている。なお、制御装置４が、当該因子を調節するように構成されていてもよい。

（本発明の一実施形態としてのコンデンサの製造方法）
まず、基板において左範囲、右範囲及び中間範囲が例えば、基板座標系（ｘ，ｙ）における各範囲の輪郭線を表わす座標値群によって定義される。例えば図３（ａ）において一点鎖線で囲まれている矩形状の左範囲Ｓ１、二点鎖線で囲まれている矩形状の右範囲Ｓ２及び実線で囲まれている矩形状の中間範囲Ｓ０が定義される。なお、左範囲、右範囲及び中間範囲の形状、サイズ、相対位置及び相対姿勢は任意に変更されてもよい。

左範囲Ｓ１及び右範囲Ｓ２は、基板の表面の垂線方向（紙面に垂直な方向）について部分的に重なり合っている。中間範囲Ｓ０は、左範囲Ｓ１及び右範囲Ｓ２の重なり部分と、当該重なり部分の左側に連続する部分において左範囲Ｓ１に対して部分的に重なり合っている。中間範囲Ｓ０は、左範囲Ｓ１及び右範囲Ｓ２の重なり部分と、当該重なり部分の右側に連続する部分において右範囲Ｓ２に対して部分的に重なり合っている。

左範囲、右範囲及び中間範囲を定義する前記座標値群は、制御装置４を構成する記憶装置に格納される。なお、製造対象となるコンデンサを識別するための識別子と、当該各範囲を定義する座標値群とが関連付けられて記憶装置に保存され、マウスポインティング装置、タッチパネル式スイッチ又はキーボードなどの入力装置（図示略）を通じてユーザにより入力された識別子に基づき、対応する座標値群が記憶装置から読み出されてもよい。

以下、制御装置４により実行される演算処理の内容について説明する。なお、第１導電体層、第２導電体層及び誘電体層のうち、基板に対して固定された状態で形成済みのものは、基板の一部として取り扱われる。

まず、形成済みの誘電体層の数を示す指数ｉが「０」にリセットされる（図２／ＳＴＥＰ０２）。また、基板において第１範囲Ｓ１及び第２範囲Ｓ２に該当する箇所にレーザービームの照射又は機械加工により溝が予め形成される。

続いて「第１導電体層形成処理」が実行される（図２／ＳＴＥＰ０４）。具体的には、制御装置４を構成するＣＰＵにより左範囲Ｓ１を定義する座標値群が記憶装置から読み出され、図３（ｂ）において斜線が付されている基板における左範囲Ｓ１の位置、形状及びサイズが認識される。その上で、左範囲Ｓ１に対してレーザービームを照射させるとともに第１粒子を衝突させるように、制御装置４により、照射装置１、第１粒子噴射装置２１及び駆動装置３のそれぞれの動作が制御される。この際、第２粒子噴射装置２２の動作は停止されている。

これにより、例えば図４（ａ）に示されているように当該衝突箇所に第１導電体層Ｌ₁₁が形成される。基板又は先着の第１粒子に対する第１粒子の衝突エネルギーにより、第１粒子群が硬く締まり、全体として導電体層を形成する。レーザービームの照射により、第１粒子にＣｕ粒子等の金属粒子が含まれている場合、同じく第１粒子に含まれている炭素粒子又は基板を構成する樹脂から切り離された炭素が還元剤となり、当該金属粒子の表面が還元される。これにより、導電体層の電気伝導率の向上が図られる。レーザービームの照射は任意で省略されてもよい。各回の第１導電体層形成処理により形成される第１導電体層の厚みは、第１粒子の噴射量及び駆動装置３の駆動速度などが制御されることにより調節される。

ここで、指数ｉが目標値Ｎに達しているか否かが判定される（図２／ＳＴＥＰ０６）。当該判定結果が否定的である場合（図２／ＳＴＥＰ０６‥ＮＯ）、「誘電体層形成処理」が実行される（図２／ＳＴＥＰ０８）。具体的には、制御装置４を構成するＣＰＵにより中間範囲Ｓ０を定義する座標値群が記憶装置から読み出され、図３（ｃ）において斜線が付されている基板の中間範囲Ｓ０が認識される。その上で、中間範囲Ｓ０に対してレーザービームを照射させるとともに第２粒子を衝突させるように、制御装置４により、照射装置１、第２粒子噴射装置２２及び駆動装置３のそれぞれの動作が制御される。この際、第１粒子噴射装置２１の動作は停止されている。

これにより、例えば図４（ｂ）に示されているように当該衝突箇所に誘電体層Ｌ₀₁が形成される。第２粒子に対してレーザービームが照射されることにより、第２粒子の焼結が進行し、セラミックス焼結体により構成されている誘電体層が形成される。この際、先に形成されている導電体層を構成する炭素の一部が燃焼することにより、一酸化炭素雰囲気が局所的に形成され、それ以上の炭素燃焼の進行が抑制されるため、当該導電体層が消失することが回避される。各回の誘電体層形成処理により形成される誘電体層の厚みは、第２粒子の噴射量及び駆動装置３の駆動速度などが制御されることにより調節される。

ここで、指数ｉが「１」だけ増加される（図２／ＳＴＥＰ１０）。続いて「第２導電体層形成処理」が実行される（図２／ＳＴＥＰ１２）。具体的には、制御装置４を構成するＣＰＵにより右範囲Ｓ２を定義する座標値群が記憶装置から読み出され、図３（ｄ）において斜線が付されている基板における右範囲Ｓ２の位置、形状及びサイズが認識される。その上で、右範囲Ｓ２に対してレーザービームを照射させるとともに第２粒子を衝突させるように、制御装置４により、照射装置１、第２粒子噴射装置２２及び駆動装置３のそれぞれの動作が制御される。この際、第１粒子噴射装置２１の動作は停止されている。

これにより、例えば図４（ｃ）に示されているように当該衝突箇所に第２導電体層Ｌ₂₁が形成される。各回の第２導電体層形成処理により形成される第２導電体層の厚みは、第２粒子の噴射量及び駆動装置３の駆動速度などが制御されることにより調節される。

ここで、指数ｉが目標値Ｎに達しているか否かが判定される（図２／ＳＴＥＰ１４）。当該判定結果が否定的である場合（図２／ＳＴＥＰ１４‥ＮＯ）、「誘電体層形成処理」が実行される（図２／ＳＴＥＰ１６）。これにより、例えば図４（ｄ）に示されているように当該衝突箇所に誘電体層Ｌ₀₂が形成される。

さらに、指数ｉが「１」だけ増加され（図２／ＳＴＥＰ１８）、この上で「第１導電体層形成処理」以降の処理が再び実行される（図２／ＳＴＥＰ０４参照）。これにより、さらなる第１導電体層、誘電体層及び第２誘電体層が形成される。例えば図４（ｅ）に示されているように当該衝突箇所に第１導電体層Ｌ₁₂が形成される。

指数ｉが目標値Ｎに達していると判定された場合（図２／ＳＴＥＰ０６‥ＹＥＳ，ＳＴＥＰ１４‥ＹＥＳ）、一連の処理が終了する。なお、指数ｉが１だけ増やされた後、（図２／ＳＴＥＰ１０およびＳＴＥＰ１８参照）、指数ｉが目標値Ｎに達しているか否かが付加的に又は代替的に判定されてもよい。

図５（ａ）には、Ｎ＝５である積層コンデンサの断面層の様子が示されている。この積層コンデンサが、５つの誘電体層（白抜き部分）により構成されていることがわかる。基板表面の垂線方向について連続している第１導電体層及び第２導電体層のそれぞれは、積層コンデンサの外部電極を構成する。基板表面の垂線方向について誘電体層を挟んで対向している第１導電体層及び第２導電体層のそれぞれは、積層コンデンサの内部電極を構成する。

前記のように基板には予め窪みが形成されているので、コンデンサの上端面は、例えば基板表面とほぼ同じ高さになっている又は基板表面より低くなっている。図５（ｂ）には、コンデンサをその上方から見た場合の観察結果が示されている。

（実施例）
第１粒子として平均粒子径約５［μｍ］の純度９９．７％のカーボン粒子が用いられ、第２粒子として平均粒子径約１［μｍ］の純度９９％のＢａＴｉＯ₃粒子が用いられた。０．５ＭＰａのＡｒガスを用いて、内径０．７０［ｍｍ］のノズルから第１粒子を噴射するように構成されている粒子噴射装置が第１粒子噴射装置２１及び第２粒子噴射装置２２として用いられた。

基板として、熱可塑性樹脂であるＰＯＭ（ポリオキシメチレン）樹脂製の基板が用いられ、レーザービームの照射により、図６（ａ）に示されているように平行な３本の直線状の溝（幅０．４〜０．５［ｍｍ］、長さ１．５［ｍｍ］、深さ０．２［ｍｍ］）が形成された。当該溝の底部から前記のように導電体層及び誘電体層が所定の順で形成されることにより、並列配置された３つのコンデンサからなる第１実施例のコンデンサが形成された。

また、レーザービームの照射により、図６（ｂ）に示されているように直角に蛇行しながら連続する線状の溝が形成された。当該溝の幅、長さ及び深さのそれぞれは、図６（ａ）に示されている３本の溝の幅、合計長さ（１．５×３＝４．５［ｍｍ］）及び深さのそれぞれと同一になるように調節された。当該溝の底部から前記のように導電体層及び誘電体層が所定の順で形成されることにより第２実施例のコンデンサが形成された。

第１及び第２実施例のそれぞれのコンデンサの形成に際して、第１導電体層の形成条件、第２導電体層の形成条件及び誘電体層の形成条件のそれぞれは同一に調節された。

図７（ａ）には、内部電極の面積は同一になるように調節される一方、誘電体層の数Ｎが相違するように構成された第１実施例のコンデンサの静電容量の測定結果が示されている。静電容量はＬＣＲメータを用いて測定された。図７（ａ）から明らかなように、コンデンサの静電容量が誘電体層の数にほぼ比例して上昇している。

図７（ｂ）には、第１実施例のコンデンサに関して、誘電体層の数Ｎが同一である一方、内部電極の面積が相違するコンデンサの静電容量の測定結果が示されている。図７（ｂ）から明らかなように、コンデンサの静電容量が内部電極の面積にほぼ比例して上昇している。

図７（ｃ）には、内部電極の面積は同一になるように調節される一方、誘電体層の数Ｎが相違する複数の第２実施例のコンデンサの静電容量の測定結果が示されている。図７（ｃ）から明らかなように、コンデンサの静電容量が誘電体層の数にほぼ比例して上昇している。

これらの測定結果は、高精度で積層コンデンサが製造されていることを示している。図７（ａ）及び図７（ｃ）を比較すると、誘電体層の数Ｎが同一であるにもかかわらず（Ｎ＝３，４）、第１及び第２実施例のそれぞれのコンデンサの静電容量Ｃが異なっている。これは、光学顕微鏡の観察の結果、第１実施例の溝の底部が第２実施例の溝の底部よりも平坦度が低い（粗い）ため、その分だけ第１実施例のコンデンサの電極層の実効面積が第２実施例のコンデンサの電極層の実効面積よりも広くなったことが原因の１つであると推察される。そのほか、理由は不明であるが、誘電体層において誘電率の差が生じたことも原因の１つであると推察される。

（本発明の作用効果）
本発明のコンデンサ製造装置又は方法によれば、基板において、第１導電体層形成処理の対象となる左範囲Ｓ１と、第２導電体層形成処理の対象となる右範囲Ｓ２とは、基板表面の垂線方向について部分的に重なり合うように定義されている。さらに、誘電体層形成処理の対象となる中間範囲Ｓ０は、左範囲Ｓ１及び右範囲Ｓ２の重なり部分及び当該重なり部分の左右それぞれに連続する部分において左範囲Ｓ１及び右範囲Ｓ２のそれぞれに対して部分的に重なり合うように定義されている（図３参照）。

このため、第１導電体層形成処理と第２導電体層形成処理とが、間に誘電体層形成処理を挟みながら交互に実行される（図２及び図４参照）。これにより、誘電体層形成処理の実行回数に比例した静電容量を有する積層コンデンサが製造されうる（図５及び図７参照）。また、第１導電体層及び第２導電体層のそれぞれが金属ではなくて炭素系粒子により構成されているので、製造コストの低下の観点からも好ましい形態で電極材料の拡張が図られる。

（本発明の他の実施形態）
両端を有する線状又は帯状の範囲が隣接しあう第１〜第５範囲に区分され、第１〜第５範囲のそれぞれに対して導電体層形成処理（第１及び第２導電体層形成処理のそれぞれと同内容の処理）及び誘電体層形成処理のそれぞれが区分して実行されてもよい。

例えば図３（ａ）に示されている左範囲Ｓ１のうち右範囲Ｓ２と重ならない部分が「第１範囲」として定義され、右範囲Ｓ２のうち左範囲Ｓ１と重ならない部分が「第５範囲」として定義され、左範囲Ｓ１及び右範囲Ｓ２の重なり部分が「第３範囲」として定義され、中間範囲Ｓ０のうち第３範囲の左側に連続する部分が「第２範囲」として定義され、かつ、中間範囲Ｓ０のうち第３範囲の右側に連続する部分が「第４範囲」として定義される。

この場合、例えば（１）第１層においては第１及び第３〜第５範囲において導電体層形成処理が実行され、第２範囲において誘電体層形成処理が実行される。また、（２）第２層においては第１及び第５範囲において導電体層形成処理が実行され、第２〜第４範囲において誘電体層形成処理が実行される。さらに、（３）第３層においては第１〜第３及び第５範囲において導電体層形成処理が実行され、第４範囲において誘電体層形成処理が実行される。以降、前記処理が（２）→（１）→（２）→（３）‥の順で繰り返されることにより、前記実施形態と同様に積層コンデンサが製造されうる。

第１範囲及び第５範囲に積層される導電体層が積層コンデンサの外部電極を構成し、第３範囲に誘電体層を挟んで積層される導電体層が積層コンデンサの内部電極を構成する。

第２粒子として、複数種類のセラミックス系誘電体粒子の混合粉末粒子が採用されてもよい。第２粒子により形成される誘電体層における誘電率の調節のため、当該複数種類のセラミックス系誘電体粒子の混合比が調節されてもよい。たとえば、ＢａＴｉＯ₃粉末粒子と、ＳｒＴｉＯ₃粉末粒子との混合粉末が第２粒子として用いられることによりコンデンサが製造されてもよい。この場合、高比誘電率材料であるＢａＴｉＯ₃粉末粒子の比率にほぼ正比例して誘電体層の誘電率が高くなること、ひいてはコンデンサの静電容量が大きくなることが確認された。

第２粒子としてのセラミックス系誘電体粒子の平均粒子径が調節されることにより、当該粒子の本来的な比誘電率とは異なる誘電体層が形成されることが確認された。具体的には、ＢａＴｉＯ₃粉末粒子が単独で用いられた場合、平均粒子径が０．８０〜１．２［μｍ］の範囲に制御されることにより、ＢａＴｉＯ₃粉末粒子の比誘電率は通常１２００程度であるにもかかわらず、誘電体層の比誘電率が４０００〜５０００程度であることが確認された。原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により、誘電体層の断面を観察したところ、当該誘電体層を構成する平均粒子径が１５０〜２００［ｎｍ］の範囲にあることが確認された。

照射装置１、特にその光学系１２が、ビームを進行方向の異なる２本のビームに分割するビームスプリッター及びビームの進行方向を変更するためのミラーを備え、レーザー光源から発せられたレーザービームを基板の複数個所に同時に照射するように構成されていてもよい。この場合、レーザービームの複数の照射個所のそれぞれに対応して、複数の第１粒子噴射装置及び複数の第２粒子噴射装置が設けられる。レーザービームは、たとえばグリーンレーザービームであり、レンズにより集光された上で基板に対して照射される。

例えば、図８（ａ）に示されている構成の照射装置によれば、パワーＰのレーザービームがパワー（１／１６）Ｐのビームに分割され、当該分割ビームが基板の複数個所に対して同時に照射される。

具体的には、パワーＰのレーザービームが、まずスプリッターＳ０によりパワー（１／２）Ｐの２本の１次ビームに分割される。スプリッターＳ０により分割された一方の１次ビームは、スプリッターＳ１によりパワー（１／４）Ｐの２本の２次ビームに分割される。スプリッターＳ１により分割された一方の２次ビームは、スプリッターＳ１１によりパワー（１／８）Ｐの２本の３次ビームに分割される。

スプリッターＳ１１により分割された一方の３次ビームは、スプリッターＳ１１１によりパワー（１／１６）Ｐの２本の４次ビームに分割される。スプリッターＳ１１１により分割された一方の４次ビームはそのまま基板に対して照射され、他方の４次ビームはミラーＭ１１１によりその進行方向が変更された上で基板に対して照射される。

スプリッターＳ１１により分割された他方の３次ビームは、ミラーＭ１１によりその進行方向が変更された上でスプリッターＳ１１２によりパワー（１／１６）Ｐの２本の４次ビームに分割される。スプリッターＳ１１２により分割された一方の４次ビームはそのまま基板に対して照射され、他方の４次ビームはミラーＭ１１２によりその進行方向が変更された上で基板に対して照射される。

スプリッターＳ１により分割された他方の２次ビームは、ミラーＭ１によりその進行方向が変更された上でスプリッターＳ１２によりパワー（１／８）Ｐの２本の３次ビームに分割される。スプリッターＳ１２により分割された一方の３次ビームは、スプリッターＳ１２１によりパワー（１／１６）Ｐの２本の４次ビームに分割される。スプリッターＳ１２１により分割された一方の４次ビームはそのまま基板に対して照射され、他方の４次ビームはミラーＭ１２１によりその進行方向が変更された上で基板に対して照射される。

スプリッターＳ１２により分割された他方の３次ビームは、ミラーＭ１２によりその進行方向が変更された上でスプリッターＳ１２２によりパワー（１／１６）Ｐの２本の４次ビームに分割される。スプリッターＳ１２２により分割された一方の４次ビームはそのまま基板に対して照射され、他方の４次ビームはミラーＭ１２２によりその進行方向が変更された上で基板に対して照射される。

前記のようにスプリッターＳ０により分割された一方の１次ビームは、８本の４次ビームに分割されて基板の異なる箇所のそれぞれに対して照射される。スプリッターＳ０により分割された他方の１次ビームも同様に、８本の４次ビームに分割されて基板の異なる箇所のそれぞれに対して照射される。

また、図８（ｂ）に示されている構成の照射装置によれば、パワーＰのレーザービームがパワー（１／１６）Ｐのビームに分割され、当該分割ビームが基板の複数個所に対して同時に照射される。

具体的には、パワーＰのレーザービームが、まずスプリッターＳ１１によりパワー（１／４）Ｐのビームと、パワー（３／４）Ｐのビームとに分割される。スプリッターＳ１１により分割されたパワー（１／４）Ｐのビームは、スプリッターＳ１２によりパワー（１／１６）Ｐのビームと、パワー（３／１６）Ｐのビームとに分割される。スプリッターＳ１２により分割されたパワー（１／１６）Ｐのビームは基板に対して照射される。

スプリッターＳ１２により分割されたパワー（３／１６）Ｐのビームは、スプリッターＳ１３によりパワー（１／１６）Ｐのビームと、パワー（２／１６）Ｐのビームとに分割される。スプリッターＳ１３により分割されたパワー（１／１６）Ｐのビームは基板に対して照射される。スプリッターＳ１３により分割されたパワー（２／１６）Ｐのビームは、スプリッターＳ１４によりパワー（１／１６）Ｐの２本のビームに分割される。スプリッターＳ１４により分割された一方のビームは基板に対してそのまま照射され、他方のビームはミラーＭ１５によりその進行方向が変更された上で基板に対して照射される。

スプリッターＳ１１により分割されたパワー（３／４）Ｐのビームは、スプリッターＳ２１によりパワー（１／４）Ｐのビームと、パワー（２／４）Ｐのビームとに分割される。スプリッターＳ２１により分割されたパワー（２／４）Ｐのビームは、スプリッターＳ３１によりパワー（１／４）Ｐの２本のビームに分割される。スプリッターＳ２１により分割されたパワー（１／４）Ｐのビーム及びスプリッターＳ３１により分割されたパワー（１／４）Ｐの２本のビームのそれぞれは、スプリッターＳ１１により分割されたパワー（１／４）Ｐのビームと同様に、最終的にパワー（１／１６）Ｐの４本のビームに分割された上で基板に対して照射される。

前記構成の装置によれば、同時に複数のコンデンサが製造されうるので、その製造効率の向上が図られる。

そのほか、第１ノズル及び第２ノズルが共通のノズルにより構成され、当該ノズルに対する粒子供給源として第１粒子供給源及び第２粒子供給源が切り替えられ、かつ、当該ノズルから噴出される粒子として第１粒子及び第２粒子が切り替えられるようにコンデンサ製造装置が構成されていてもよい。

１‥照射装置、２１‥第１粒子噴射装置、２２‥第２粒子噴射装置、３‥駆動装置、４‥制御装置。

Claims

レーザービームを発生するように構成されている照射装置と、
第１ノズルから黒鉛粒子と金属粒子との混合粒子である第１粒子を噴射するように構成されている第１粒子噴射装置と、
第２ノズルからセラミックス系誘電体粒子である第２粒子を噴射するように構成されている第２粒子噴射装置と、
樹脂製の基板において前記照射装置により発生されたレーザービームが照射される箇所と、前記第１粒子噴射装置により噴射された前記第１粒子の衝突箇所と、前記第２粒子噴射装置により噴射された前記第２粒子の衝突箇所とのそれぞれを変位させるように構成されている駆動装置と、
前記基板における前記レーザービームの照射箇所と、前記第１粒子及び前記第２粒子のそれぞれの衝突箇所とが一致するように前記駆動装置の動作を制御するように構成されている制御装置とを備え、
前記基板において、前記基板の表面の垂線方向について部分的に重なり合う左範囲及び右範囲と、前記左範囲及び前記右範囲の重なり部分及び当該重なり部分の左右それぞれに連続する部分において前記左範囲及び前記右範囲のそれぞれに対して部分的に重なり合う中間範囲とが定義されている状態で、
前記制御装置は、前記基板の前記左範囲に対して前記レーザービームを照射させるとともに前記第１粒子を衝突させることにより当該衝突箇所に第１導電体層を形成する第１導電体層形成処理と、前記基板の前記右範囲に対して前記レーザービームを照射させるとともに前記第１粒子を衝突させることにより第２導電体層を形成する第２導電体層形成処理とを、前記基板の前記中間範囲に対して前記レーザービームを照射させるとともに前記第２粒子を衝突させることにより当該衝突箇所に誘電体層を形成する誘電体層形成処理を間に挟みながら交互に実行するように前記駆動装置の動作を制御することを特徴とするコンデンサ製造装置。
樹脂製の基板において、前記基板の表面の垂線方向について部分的に重なり合う左範囲及び右範囲と、前記左範囲及び前記右範囲の重なり部分及び当該重なり部分の左右それぞれに連続する部分において前記左範囲及び前記右範囲のそれぞれに対して部分的に重なり合う中間範囲とを定義し、
前記基板の前記左範囲に対してレーザービームを照射させるとともに、黒鉛粒子と金属粒子との混合粒子である第１粒子を第１粒子噴射装置の第１ノズルから噴射させて衝突させることにより当該衝突箇所に第１導電体層を形成する第１導電体層形成処理と、
前記基板の前記右範囲に対して前記レーザービームを照射させるとともに前記第１粒子を前記第１粒子噴射装置の前記第１ノズルから噴射させて衝突させることにより第２導電体層を形成する第２導電体層形成処理とを、
前記基板の前記中間範囲に対して前記レーザービームを照射させるとともにセラミックス系誘電体粒子である第２粒子を第２粒子噴射装置の第２ノズルから噴射させて衝突させることにより当該衝突箇所に誘電体層を形成する誘電体層形成処理を間に挟みながら交互に実行することを特徴とするコンデンサ製造方法。