JPH073473A - 転写性に優れた金属パターン膜の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 たとえば積層セラミックコンデンサにおける
内部電極を金属薄膜の転写により形成するため、転写性
に優れた金属薄膜をフィルム上に蒸着により形成された
蒸着膜とその上に形成されためっき膜とにより構成する
とき、そのパターニングによって金属材料が無駄にされ
ることを少なくできる金属パターン膜の製造方法を提供
する。 【構成】 フィルム１上に蒸着膜２を形成した後、この
蒸着膜２をまずパターニングし、パターニングされた蒸
着膜２上にめっき膜３を化学めっきにより形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、転写性に優れた金属
パターン膜の製造方法に関するものである。この発明に
よって得られた金属パターン膜は、転写することによっ
て、たとえば、基板上の回路とされたり、電子部品の電
極とされたり、表示用の金属箔とされたりすることがで
きる。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、電子部品の電極、より特定的
には積層セラミックコンデンサの内部電極を形成するた
め、転写技術を用いることが、特開平１−４２８０９号
公報に記載されている。この転写技術は、薄い内部電極
を形成するために有利な技術として評価される。

【０００３】より詳細には、内部電極となる金属薄膜
が、取扱いの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が形成される。

【０００４】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。この後者の特徴は、また、積層されたセラミッ
クグリーンシートを焼成した後で、デラミネーションな
どの不都合を招く可能性を減じることにもつながる。

【０００５】このように、積層セラミックコンデンサに
おいて、いくつかの利点を与える金属薄膜からなる内部
電極の形成が、転写技術により可能にされたわけである
が、転写技術を実施するためには、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。

【０００６】

【関連の出願】上述した要望を満たし得る転写性に優れ
た金属薄膜が、本件出願人による特願平３−１４４５９
１号において提案されている。この出願では、転写性に
優れた金属薄膜として、フィルム上に蒸着により形成さ
れた第１の金属層、および第１の金属層の上方に電気め
っきまたは無電解めっきのような湿式めっきにより形成
された第２の金属層を備える、少なくとも２層からなる
ものが記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述した
転写性に優れた金属薄膜の製造方法について改善を図ろ
うとするものである。

【０００８】上述のように、フィルム上に形成された金
属薄膜は、転写ステップに先立って、予めパターニング
されなければならない。そのため、フィルム上に形成し
た金属薄膜のかなりの部分が除去されなければならない
こともあり、この場合には、多くの金属材料が無駄にさ
れる。特に、金属薄膜が貴金属のような高価な金属から
構成される場合には、このような無駄がコストに及ぼす
影響を無視できなくなる。

【０００９】それゆえに、この発明の目的は、無駄にさ
れる金属材料を少なくできる、転写性に優れた金属パタ
ーン膜の製造方法を提供しようとすることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明による転写性に
優れた金属パターン膜の製造方法は、上述した技術的課
題を解決するため、第１の実施態様では、フィルム上に
第１の金属層を蒸着により形成するステップと、前記第
１の金属層をパターニングするステップと、パターニン
グされた前記第１の金属層上に第２の金属層を化学めっ
きにより形成するステップとを備えることを特徴として
いる。

【００１１】この発明による転写性に優れた金属薄膜の
製造方法は、第２の実施態様では、フィルム上に第１の
金属層を蒸着により形成するステップと、前記第１の金
属層にパターニングされた露出面を与えるように前記第
１の金属層の表面の所定の領域を覆うステップと、前記
第１の金属層の前記露出面上に第２の金属層を電気めっ
きまたは化学めっきにより形成するステップと、前記第
２の金属層をマスクとしながら、前記第１の金属層を前
記所定の領域において選択的に除去するステップとを備
えることを特徴としている。

【００１２】上述した第１の金属層の表面の所定の領域
を覆うステップは、レジスト膜を前記第１の金属層の表
面に形成するステップを含んでいても、マスクを前記第
１の金属層上に配置するステップを含んでいてもよい。

【００１３】なお、上述した第１の金属層と第２の金属
層とは、互いに異種の金属からなるものであっても、互
いに同種の金属からなるものであってもよい。

【００１４】

【作用】この発明の方法の実施により得られた金属パタ
ーン膜は、前述した特願平３−１４４５９１号に記載さ
れた金属薄膜と同様、フィルム上に蒸着により形成され
た第１の金属層と第１の金属層上に化学めっきまたは電
気めっきにより形成された第２の金属層を備えているの
で、フィルムに対する付着力が比較的小さい、すなわち
転写性に優れている、という特徴を有している。

【００１５】この発明の第１の実施態様では、第１の金
属層がパターニングされた後、この第１の金属層上に第
２の金属層を化学めっきにより形成するので、第２の金
属層については、当初から所望のパターンに適合した状
態で形成される。

【００１６】また、この発明の第２の実施態様では、第
１の金属層にパターニングされた露出面を与えるように
第１の金属層の表面の所定の領域を覆った状態で、第１
の金属層の露出面上に第２の金属層が電気めっきまたは
化学めっきにより形成されるため、この場合において
も、第２の金属層については、当初から所望のパターン
に適合した状態で形成される。

【００１７】

【発明の効果】したがって、この発明によれば、第１お
よび第２の実施態様のいずれであっても、第２の金属層
を構成する金属の無駄をなくし、または低減することが
できるので、第２の金属層の金属材料の使用効率を飛躍
的に向上させることができる。そのため、金属材料の使
用効率の低さからもたらされるコストの上昇を防止する
ことができる。

【００１８】また、この発明の方法の実施により得られ
た金属パターン膜によれば、前述した特願平３−１４４
５９１号に記載された金属薄膜と同様、第１の金属層に
転写の容易性を与える機能を分担させ、第２の金属層に
目的とする電子部品の電極等に必要な性質を与える機能
を分担させることができる。したがって、金属パターン
膜全体としては、転写性およびその他の所望の性質の双
方を同時に満足させることが容易になる。たとえば、従
来、転写には適さなかった金属も、転写性に優れた金属
パターン膜を構成する金属として用いることができるよ
うになり、転写に供される金属の種類を拡大することが
できるとともに、転写により金属パターン膜を形成する
用途も拡大することができる。

【００１９】この発明によって得られた金属パターン膜
は、電子部品の電極、多層基板の内部導体や外部導体、
回路基板上の導体、表示用の金属箔、等として有利に用
いることができる。

【００２０】

【実施例】この発明を実施するにあたり、前述した第１
の金属層を構成する材料としては、たとえば、ニッケ
ル、銅、銀などを用いることができる。また、第２の金
属層を構成する材料としては、たとえば、ニッケル、
銅、パラジウムなどを用いることができる。

【００２１】これら金属層を形成するために用いられる
フィルムとしては、可撓性、耐熱性を有し、蒸着、めっ
きに対しても十分に耐え得るものが好ましく、たとえ
ば、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂フィルム
や、ステンレス鋼、クロムなどの金属箔、などがある。

【００２２】この発明によって得られた金属パターン膜
が転写される対象となる被転写物としては、セラミック
グリーンシート、セラミック、樹脂、金属などがある。
また、転写の条件としては、この金属パターン膜を被転
写物に接する状態としておき、いわゆるホットスタンピ
ングにより、たとえば、圧力１０〜５００ｋｇ／ｃ
ｍ ² 、温度６０〜９５℃の範囲内で実施される。

【００２３】以下に、この発明に従って実施した実験例
について説明する。 実験例１ 図１（ａ）に示すように、まず、フィルム１を用意し
た。フィルム１としては、１００℃程度の温度では変形
しないポリエチレンテレフタレートからなるものを用
い、後で形成する金属パターン膜の転写性をより高める
ため、そのようなフィルム１に、シリコーン・コートを
施した。

【００２４】次に、図１（ｂ）に示すように、フィルム
１上に、銅からなる蒸着膜２を形成した。この蒸着膜２
の形成には、加速電圧１０ｋＶのエレクトロン・ビーム
加熱を用い、雰囲気圧力を５×１０^-4Ｔｏｒｒ以下とし
た。得られた蒸着膜２の厚みは、０．１μｍであった。

【００２５】次に、蒸着膜２上にフォトレジストをコー
ティングした後、フォトエッチング法により、図１
（ｃ）に示すように、積層セラミックコンデンサの内部
電極のパターンに対応するように、蒸着膜２のパターニ
ングを行なった。

【００２６】次に、図１（ｄ）に示すように、フィルム
１上にあるパターニングされた蒸着膜２上に、ニッケル
からなるめっき膜３を化学めっきにより形成した。この
とき、化学めっきは、周知のごとく、触媒付与、活性化
を行なった後、アルカリ性ヒドラジン浴を用い、液温８
０℃で実施した。このような処理を４分間行ない、厚み
１μｍのニッケルめっき膜３を得た。このめっき膜３
は、パターニングされた蒸着膜２の表面では成長した
が、シリコーン・コートされたフィルム１の表面では、
まったく生成されなかった。シリコーン・コートが施し
てあるため、フィルム１の露出部のみ、触媒付与、活性
化処理がなされず、めっき膜３が生成されなかったため
であると推測される。

【００２７】なお、図１（ｂ）に示すように、銅からな
る蒸着膜２を形成した後、そのまま、その全面にニッケ
ルからなるめっき膜を形成してから、フォトリソグラフ
ィによりパターニングした場合のニッケルの材料使用効
率は約２０％であった。これに対し、前述したように、
図１（ｃ）に示すステップを経た後、図１（ｄ）に示す
ようにニッケルからなるめっき膜３を形成した場合に
は、ニッケルの材料使用効率を１００％にまで高くする
ことができた。

【００２８】次に、フィルム１の、蒸着膜２およびめっ
き膜３が形成された側の面上に、ドクターブレード法に
より、厚み１０〜１５μｍのセラミックグリーンシート
を成形した。このセラミックグリーンシートの成形に
は、非還元性誘電体セラミックのスラリーを用いた。

【００２９】次いで、上述のセラミックグリーンシート
を積み重ね、積み重ねごとに、熱圧着を行ない、それぞ
れの熱圧着の後で、フィルム１を剥離した。このとき、
蒸着膜２およびめっき膜３のいずれもがフィルム１側に
残ることはなかった。

【００３０】このようにして得られた積層体を、１個の
積層セラミックコンデンサを与える寸法にカットした
後、焼成し、次いで外部電極を形成し、積層セラミック
コンデンサを作製した。

【００３１】得られた積層セラミックコンデンサは、内
部電極を金属ペーストのスクリーン印刷により形成した
従来の典型的な積層セラミックコンデンサに比べて、そ
の厚みが薄く、また、その厚みがセラミックシートの延
びる方向においてより均一であった。また、内部電極に
ポアなどの欠陥がないため、容量低下など、電気的特性
の劣化も見られなかった。

【００３２】実験例２ 実験例１と同様、図２（ａ）に示すように、フィルム１
を用意し、次いで、図２（ｂ）に示すように、蒸着によ
り厚み０．１μｍの銅からなる蒸着膜２を形成した。

【００３３】次に、蒸着膜２上にフォトレジストをコー
ティングした後、実験例１と同様にフォトエッチング法
により、露光および現像までを行ない、図２（ｃ）に示
すように、蒸着膜２上にネガタイプのパターンを有する
レジスト膜４を形成した。この状態において、蒸着膜２
には、パターニングされた露出面が与えられる。

【００３４】次に、蒸着膜２に給電し、電気めっき法に
より、図２（ｄ）に示すように、蒸着膜２の露出面上に
ニッケルからなるめっき膜３を形成した。

【００３５】その後、レジスト膜４の剥離を行なった
後、蒸着膜２およびめっき膜３を形成したフィルム１を
希硝酸に１〜２秒浸漬し、ただちに水洗を行なった。こ
れによって、蒸着膜２は、めっき膜３で覆われていない
領域において除去され、図２（ｅ）に示すように、めっ
き膜３だけでなく、蒸着膜２もパターニングされた。

【００３６】得られた蒸着膜２およびめっき膜３からな
る金属パターン膜の転写性について、実験例１と同様
に、評価したところ、同様の結果が得られた。

【００３７】実験例３ 実施例２と同様、図２に示すように、フィルム１上に蒸
着により、厚み０．１μｍの銅からなる蒸着膜２を形成
した。

【００３８】次に蒸着膜２上にレジストをパターンコー
ティングし、図２（ｃ）に示すように、蒸着膜２上にネ
ガタイプのパターンを有するレジスト膜４を形成した。
この状態において、蒸着膜２には、パターニングされた
露出面が与えられる。これ以降は、実験例２と同様に工
程を進め、蒸着膜２およびめっき膜３からなる金属パタ
ーン膜を得た。得られた金属パターン膜の転写性につい
て、実験例１と同様に評価したところ、同様の結果が得
られた。

【００３９】実験例４ 上述した実験例２において、蒸着膜２を銅から銀に置換
え、めっき膜３をニッケルからパラジウムに置換えたこ
とを除いて、実験例２と同様、図２（ａ）から（ｄ）ま
でのステップを実施した。

【００４０】図２（ｄ）のステップに続いて、レジスト
膜４を溶剤で溶解することにより除去し、次いで、蒸着
膜２を、めっき膜３から露出した部分において、硝酸第
二鉄でエッチングし、図２（ｅ）に示すように、蒸着膜
２およびめっき膜３からなる金属パターン膜を形成し
た。このとき、硝酸第二鉄でパラジウムからなるめっき
膜３が侵されることはなかった。

【００４１】この実験例４において、銀の材料使用効率
は約１０％であったのに対し、パラジウムについては、
１００％であった。

【００４２】実験例５ 実験例１と同様、図３（ａ）に示すように、フィルム１
を用意し、次いで、図３（ｂ）に示すように、フィルム
１上に、蒸着により厚み０．１μｍの銅からなる蒸着膜
２を形成した。

【００４３】次に、図３（ｃ）に示すように、蒸着膜２
の表面に厚み０．１μｍのマスク５を密着させ、その状
態を保ったまま、スルファミン酸ニッケル浴中へ浸漬
し、電気めっきを実施した。

【００４４】次に、マスク５を除去した後、フィルム１
を、希硝酸に１〜２秒浸漬し、ただちに水洗を行なっ
た。これにより、図３（ｄ）に示すように、めっき膜３
とともにパターニングされた蒸着膜２を得た。

【００４５】実験例６ 実験例５と同様、図３（ａ）に示すように、フィルム１
を用意した。

【００４６】次に、図３（ｂ）に示すように、フィルム
１上に、蒸着により厚み０．１μｍのニッケルからなる
蒸着膜２を形成した。

【００４７】次に、図３（ｃ）に示すように、厚み０．
１μｍのマスク５を蒸着膜２の表面に密着させ、その状
態で、スルファミン酸ニッケル浴中へ浸漬し、ニッケル
からなるめっき膜３を電気めっきにより形成した。

【００４８】次に、マスク５を除去した後、蒸着膜２お
よびめっき膜３を形成したフィルム１を、塩化第二鉄液
に１０秒間浸漬し、マスク５の陰となっていた部分にお
いて、ニッケルからなる蒸着膜２を除去し、ともにニッ
ケルからなる蒸着膜２およびめっき膜３によって与えら
れる金属パターン膜を形成した（本発明例）。

【００４９】他方、比較例として、フィルム上に、蒸着
により厚み１μｍのニッケルからなる蒸着膜を形成し、
フォトエッチング法によりこれをパターニングした。

【００５０】これら比較例および本発明例の各々の転写
性を評価するため、紙およびプラスチック上への転写を
試みた。すなわち、金属薄膜の表面に接着剤をコーティ
ングした後、ホットスタンピング法により、紙およびプ
ラスチックの各々に金属薄膜を転写することを行なっ
た。ホットスタンピング処理において、１００ｋｇ／ｃ
ｍ² の圧力を１０秒間加えた。

【００５１】比較例では、ホットスタンピング処理の温
度を１００℃にしても転写できず、またニッケル蒸着膜
のひび割れが著しく、さらには反りも大きく、平面状の
ものが得られにくいため、フォトエッチング法によるパ
ターニングが困難であった。これに対して、本発明例の
ものは、８０℃の温度で、紙およびプラスチックに金属
薄膜（蒸着膜２およびめっき膜３）を転写することがで
きた。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に含まれるいくつかのステ
ップを示す図解的断面図である。

【図２】この発明の他の実施例に含まれるいくつかのス
テップを示す図解的断面図である。

【図３】この発明のさらに他の実施例に含まれるいくつ
かのステップを示す図解的断面図である。

【符号の説明】

１ フィルム ２ 蒸着膜（第１の金属層） ３ めっき膜（第２の金属層） ４ レジスト膜 ５ マスク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルム上に第１の金属層を蒸着により
   形成し、 前記第１の金属層をパターニングし、 パターニングされた前記第１の金属層上に第２の金属層
   を化学めっきにより形成する、各ステップを備える、転
   写性に優れた金属パターン膜の製造方法。
2. 【請求項２】 フィルム上に第１の金属層を蒸着により
   形成し、 前記第１の金属層にパターニングされた露出面を与える
   ように前記第１の金属層の表面の所定の領域を覆い、 前記第１の金属層の前記露出面上に第２の金属層を電気
   めっきまたは化学めっきにより形成し、 前記第２の金属層をマスクとしながら、前記第１の金属
   層を前記所定の領域において選択的に除去する、各ステ
   ップを備える、転写性に優れた金属パターン膜の製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記第１の金属層の表面の所定の領域を
   覆うステップは、レジスト膜を前記第１の金属層の表面
   に形成するステップを含む、請求項２に記載の金属パタ
   ーン膜の製造方法。
4. 【請求項４】 前記第１の金属層の表面の所定の領域を
   覆うステップは、マスクを前記第１の金属層上に配置す
   るステップを含む、請求項２に記載の金属パターン膜の
   製造方法。
5. 【請求項５】 前記第１の金属層と前記第２の金属層と
   は、互いに異種の金属からなる、請求項１ないし４のい
   ずれかに記載の金属パターン膜の製造方法。
6. 【請求項６】 前記第１の金属層と前記第２の金属層と
   は、互いに同種の金属からなる、請求項１ないし４のい
   ずれかに記載の金属パターン膜の製造方法。