JPH1197286A - 誘電体作製方法およびコンデンサ作製方法 - Google Patents

誘電体作製方法およびコンデンサ作製方法

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JPH1197286A
JPH1197286A JP25823697A JP25823697A JPH1197286A JP H1197286 A JPH1197286 A JP H1197286A JP 25823697 A JP25823697 A JP 25823697A JP 25823697 A JP25823697 A JP 25823697A JP H1197286 A JPH1197286 A JP H1197286A
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mixture
layer
resin
dielectric
powder
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JP25823697A
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Hiromi Takahashi
博実 高橋
Yutaka Karasuno
ゆたか 烏野
Hideki Ono
英輝 小野
Toru Arai
徹 荒井
Kazutoshi Ayusawa
一年 鮎澤
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 膜厚が薄く比誘電率が大きい誘電体を作製す
る。 【解決手段】 BaTiO3 粉体を感光性エポキシ樹脂
溶液に混合したペースト状の混合体3を基板1表面の下
部電極2上に印刷する(a)。印刷された混合体3の膜
厚は例えば約50[μm]である。印刷された混合体3
を室温で約1時間保持し、BaTiO3 粉体を下部電極
2表面に沈殿させ、沈殿層3aを形成する。沈殿層3a
上には樹脂層3bが形成される。次に約80[℃]で約
30分間加熱し、混合体3を乾燥させる(b)。次に樹
脂層3b側から紫外線を照射し、樹脂層3bのエポキシ
樹脂を感光させ(BaTiO3 粉体により沈殿層3aの
エポキシ樹脂は感光しない)、感光した樹脂層3bを現
像し、これを除去する。このあと、約150[℃]で約
30分加熱し、コンデンサの誘電体4となる沈殿層3a
を硬化させる((c)、(d))。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂にセラミック
質粉体を混合してなる誘電体の作製方法、および前記誘
電体を用いたコンデンサの作製方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来この種の誘電体としては特開昭55
−148308号公報に開示されたものがあった。この
公報に開示された誘電体は、樹脂溶剤にチタン酸バリウ
ム(BaTiO3 )等のセラミック質粉体を混練させ、
この混合体を硬化させることにより作製される。作製さ
れた誘電体の比誘電率はセラミック質粉体の体積比率等
に依存して変化する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図4は上記従来の方法
により誘電体を作製したときのペースト状の混合体中の
セラミック質粉体の体積率と作製された誘電体の比誘電
率との関係を示した図である。樹脂溶液としては、ビス
マレイミドトリアジン(BT)樹脂を溶剤N−メチルピ
ロリジノン(NMP)に溶かし込んだBT樹脂溶液を用
い、またセラミック質粉体としては、平均粒径1.57
[μm]のチタン酸バリウム(BaTiO3 )粉体を用
いた。また混練したペースト状の混合体を175[℃]
で1時間加熱し、熱硬化させた。比誘電率の測定周波数
は1[MHz]である。図4に示すように、誘電体の比
誘電率は、セラミック質粉体の体積率の増加に対し、あ
る粉体体積率(図3では約60[vol%])までの範
囲では増加し、この粉体体積率で最大値をとり、この粉
体体積率以上の範囲では逆に減少する傾向を示す。これ
は、樹脂分に対してセラミック質粉体分が多くなると、
セラミック質粉体の間のすき間を樹脂が埋め尽くせず、
空泡が形成されるようになるためである。
【0004】また図5は上記従来の方法におけるペース
ト状の混合体中のセラミック質粉体の体積率と混合体の
粘度(ペースト粘度)との関係を示す図である。混合体
としては、図4と同じもの、すなわちBT樹脂溶液にB
aTiO3 粉体を混練したものを用いた。図4に示すよ
うに、ペースト粘度は、セラミック質粉体の体積率の増
加とともに増加する。コンデンサを作製する等の目的で
混合体を基板に印刷する場合に、薄膜化が可能なペース
ト粘度は105 [cP(センチホ゜アス゛)]以下であり、従って
薄膜化可能な粉体体積率は約50[vol%]以下であ
る。
【0005】このように上記従来の誘電体作製方法にお
いては、比誘電率を大きくするためにセラミック質粉体
の混合体積率を多くすると、ペースト粘度が増大して膜
厚を薄くできず、コンデンサに用いた場合に大きな容量
を得られないといった問題点があった。
【0006】本発明はこのような従来の問題を解決する
ものであり、膜厚が薄く比誘電率が大きい誘電体を作製
することができる誘電体作製方法、および容量の大きい
コンデンサを作製することができるコンデンサ作製方法
を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の誘電体作製方法は、樹脂にセラミック質粉
体を混合してなる誘電体の作製方法において、セラミッ
ク質粉体を樹脂溶液に混合した混合体中に前記セラミッ
ク質粉体を沈殿させることにより、前記誘電体となる沈
殿層を形成する工程と、前記沈殿層上の樹脂層を除去す
る工程とを含むことを特徴とするものである。
【0008】また、本発明のコンデンサ作製方法は、セ
ラミック質粉体を樹脂溶液に混合した混合体を、表面に
第1電極を形成した基板上に印刷する工程と、前記印刷
された混合体中に前記セラミック質粉体を沈殿させるこ
とにより、沈殿層を形成する工程と、前記沈殿層上の樹
脂層を除去し、前記沈殿層からなる誘電体を形成する工
程と、前記誘電体上に第2電極を設ける工程とを含むこ
とを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態のコン
デンサ作製工程を説明する図である。まず、図1(a)
に示すように、セラミック質粉体を感光性樹脂溶液に混
合したペースト状の混合体3を、表面に下部電極2(第
1電極)を形成した基板1上に印刷する。セラミック質
粉体として、ここでは平均粒径1.57[μm]のBa
TiO3 粉体を用いる。BaTiO3 粉体は高誘電体で
ある。なお、セラミック質粉体はBaTiO3 に限定さ
れるものではなく、例えばBaTiO3 粉体以外のセラ
ミック質高誘電体粉体を用いても良い。感光性樹脂溶液
としては、ここでは感光性エポキシ樹脂を含む樹脂溶液
(感光性エポキシ樹脂溶液)である日本チバガイギー社
製の商品名「プロビマー52」を用いる。なお、感光性
樹脂溶液も、エポキシ樹脂溶液に限定されるものではな
い。基板1としては、表面に下部電極2となる銅箔が貼
られたガラスエポキシ基板を用いる。
【0010】BaTiO3 粉体:感光性エポキシ樹脂溶
液=1:9の混合体積比率で両者を混合し、BaTiO
3 粉体を均一に分散させるために擂潰(らいかい)機に
よって約3時間混練してペースト状の混合体3を作る。
そのあと混練時に混入した気泡を抜くために混合体3を
真空脱泡槽に入れて約15分間脱泡する。脱泡された混
合体3を、基板1表面の下部電極2上にバーコーター
(Bar-Coater)により印刷する。印刷された混合体3の
膜厚は例えば約50[μm]である。
【0011】次に図1(b)に示すように、印刷された
混合体3を室温で約1時間保持し、ペースト状の混合体
3内のBaTiO3 粉体を下部電極2表面に沈殿させ、
BaTiO3 粉体と感光性エポキシ樹脂溶液からなる沈
殿層3aを形成する。沈殿層3a上には樹脂層3bが形
成される。次に約80[℃]で約30分間加熱し、混合
体3を乾燥させる。これにより、混合体3は、感光性エ
ポキシ樹脂とBaTiO3 粉体からなる沈殿層3a上
に、主に感光性エポキシ樹脂からなる樹脂層3bを有す
るものとなる。図2は図1(b)の工程における断面S
EM写真を模式的に示した図であり、図中のAがBaT
iO3 粉体、Bが感光性エポキシ樹脂である。
【0012】次に図1(c)、(d)に示すように、樹
脂層3b側から紫外線を照射し、樹脂層3bのエポキシ
樹脂を感光させ、感光した樹脂層3bを現像し、これを
除去する。このあと、約150[℃]で約30分加熱
し、コンデンサの誘電体4となる沈殿層3aを硬化させ
る。紫外線を照射したときに、沈殿層3aにおいてはB
aTiO3 粉体が紫外線を遮断するため、沈殿層3aの
エポキシ樹脂は感光せず、従って現像されずに残る。
【0013】そして図1(e)に示すように、誘電体4
(沈殿層3a)の表面に無電解銅メッキによる上部電極
5を形成し、水洗してから約100[℃]で約15分間
乾燥させる。以上の工程によりコンデンサが作製され
る。
【0014】図3は図1に適用した本発明の誘電体作製
工程により誘電体を作製したときのBaTiO3 粉体の
体積率と作製された誘電体の比誘電率との関係を示す図
である。すなわち、図3は上記図1(a)の説明におい
て1:9としたBaTiO3粉体と感光性エポキシ樹脂
溶液との混合体積比を変化させ、それぞれの混合体積比
の混合体を用いて作製された誘電体の比誘電率を測定す
ることにより上記の関係を求めたものである。比誘電率
の測定機にはヒューレットパッカード社製の機種名「4
194A IMPEDANCE/GAIN-PHASE ANALYZER 」を用い
た。また測定周波数は1[MHz]とした。図3からB
aTiO3 粉体の体積率が50[vol%]以下の範囲
では、比誘電率は30以上の高い値に安定していること
が判る。これは、BaTiO3 粉体を沈殿させることに
より、ペースト状の混合体3を作るときの混合体積比率
にかかわらず、BaTiO3 粉体が一定の高い体積率で
充填された、空泡の少ない沈殿層3aすなわち誘電体4
を作製できるからである。
【0015】また、沈殿層3aすなわち誘電体4の厚さ
は、ペースト状の混合体3におけるBaTiO3 粉体の
体積率に依存し、粉体体積率が小さいほど薄くなる。な
お、粉体体積率は50[vol%]以下で良いので、ペ
ースト状の混合体3の粘度が大きく、薄く印刷できなく
なることはない。従って粉体体積率を程度に小さくする
ことにより、図3に示す一定の高い比誘電率を有する薄
い誘電体を作製でき、この誘電体により大容量のコンデ
ンサを作製することができる。
【0016】このように本発明の実施の形態によれば、
セラミック質粉体を感光性樹脂溶液に低体積率で混練し
たペースト状の混合体3を、基板1表面に形成された下
部電極2上に印刷し、セラミック質粉体を沈殿させて誘
電体4となる沈殿層3aを形成し、そのあと沈殿層3a
上の樹脂層3bを紫外線照射および現像によって除去す
ることにより、比誘電率が大きく膜厚が薄い誘電体4を
形成でき、この誘電体4を用いることにより容量の大き
なコンデンサを作製することができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、セ
ラミック質粉体を樹脂溶液に混合した混合体中にセラミ
ック質粉体を沈殿させることにより、誘電体となる沈殿
層を形成し、沈殿層上の樹脂層を除去することにより、
比誘電率が大きく膜厚が薄い誘電体を作成することがで
きるという効果がある。また、この誘電体を用いること
により容量の大きなコンデンサを作製することができる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のコンデンサ製造工程を説
明する図である。
【図2】図1(b)の工程における断面SEM写真を模
式的に示した図である。
【図3】本発明の方法により誘電体を作製したしたとき
のBaTiO3 粉体の体積率と作製された誘電体の比誘
電率との関係を示す図である。
【図4】従来の方法により誘電体を作製したときの混合
体中のセラミック質粉体の体積率と作製された誘電体の
比誘電率との関係を示した図である。
【図5】従来の方法における混合体中のセラミック質粉
体の体積率と混合体の粘度との関係を示す図である。
【符号の説明】
1 基板、 2 下部電極、 3 混合体、 3a 沈
殿層、 3b 樹脂層、 4 誘電体、 5 上部電
極。
フロントページの続き (72)発明者 荒井 徹 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 鮎澤 一年 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂にセラミック質粉体を混合してなる
    誘電体の作製方法において、 セラミック質粉体を樹脂溶液に混合した混合体中に前記
    セラミック質粉体を沈殿させることにより、前記誘電体
    となる沈殿層を形成する工程と、 前記沈殿層上の樹脂層を除去する工程とを含むことを特
    徴とする誘電体作製方法。
  2. 【請求項2】 前記樹脂として、感光性樹脂を用い、 前記沈殿層を形成した前記混合体に光を照射して前記樹
    脂層を感光させ、この樹脂層を現像することにより除去
    することを特徴とする請求項1記載の誘電体作製方法。
  3. 【請求項3】 前記セラミック質粉体が、強誘電体であ
    ることを特徴とする請求項1記載の誘電体作製方法。
  4. 【請求項4】 前記沈殿層を形成する前に、前記混合体
    を基板上に印刷する工程をさらに含むことを特徴とする
    請求項1記載の誘電体作製方法。
  5. 【請求項5】 前記樹脂層を除去する前または除去した
    あとに、前記セラミック質粉体を沈殿させた前記混合体
    を硬化させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項
    1記載の誘電体作製方法。
  6. 【請求項6】 セラミック質粉体を樹脂溶液に混合した
    混合体を、表面に第1電極を形成した基板上に印刷する
    工程と、 前記印刷された混合体中に前記セラミック質粉体を沈殿
    させることにより、沈殿層を形成する工程と、 前記沈殿層上の樹脂層を除去し、前記沈殿層からなる誘
    電体を形成する工程と、 前記誘電体上に第2電極を設ける工程とを含むことを特
    徴とするコンデンサ作製方法。
  7. 【請求項7】 前記樹脂として、感光性樹脂を用い、 前記沈殿層を形成した前記混合体に光を照射して前記樹
    脂層を感光させ、この樹脂層を現像することにより除去
    することを特徴とする請求項6記載のコンデンサ作製方
    法。
JP25823697A 1997-09-24 1997-09-24 誘電体作製方法およびコンデンサ作製方法 Withdrawn JPH1197286A (ja)

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