KR20020026879A - 적층체, 콘덴서, 전자부품 및 이들의 제조 방법과 제조 장치 - Google Patents
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Abstract
수지 박막(12)과 금속 박막(11a, 11b)이 교대로 적층된다. 금속 박막(11a, 11b)은 수지 박막(12)의 주위단보다 후퇴하여 형성된다. 적층 방향으로 관통하는 관통구멍(13a, 13b)이 형성되고, 관통구멍 내에는 도전성 재료(14a, 14b)가 충전된다. 도전성 재료(14a, 14b)는 금속 박막(11a, 11b)과 각각 전기적으로 접속된다. 금속 박막이 외주로 노출되지 않기 때문에, 금속 박막의 부식이 생기기 어렵다. 또, 제조 공정에서 금속 박막의 절단을 회피할 수 있다.
Description
수지 박막을 적층하는 공정과 금속 박막을 적층하는 공정을 일단위로 하여, 이것을 주회하는 지지체 상에서 반복함으로써, 수지 박막과 금속 박막이 교대로 적층된 적층체를 제조하는 방법 및 얻어진 적층체로부터 콘덴서 등의 전자 부품을 얻는 방법은, 예를 들면, 일본국 특개평 10-237623호 공보 등에서 공지이다.
수지 박막과 금속 박막의 적층체의 제조 방법의 일례를 도면을 이용하여 설명한다.
도 22는 종래의 적층체의 제조 방법을 실시하기 위한 제조 장치의 일례의 개략을 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 22에 있어서, 915는 진공조, 916은 진공조(915) 내부를 소정의 진공도로 유지하는 진공 펌프, 911은 진공조(915) 내에 설치된 도면의 화살표 방향으로 회전하는 원통 형상의 캔 롤러, 912는 수지 박막 형성 장치, 913은 패터닝 재료 부여 장치, 914는 금속 박막 형성 장치, 917은 패터닝 재료 제거 장치, 918은 수지 경화 장치, 919는 표면 처리 장치, 920a, 920b는 금속 박막 형성 영역을 다른 영역과 구별하기 위한 격벽, 922는 격벽(920a, 920b)에 설치된 개구, 923은 필요시 이외에 금속 박막이 형성되는 것을 방지하기 위해서 개구(922)를 닫기 위한 차폐판이다.
수지 박막 형성 장치(912)는 수지 박막을 형성하기 위한 수지 재료를 가열 기화 또는 안개화시켜서, 캔 롤러(911)의 외주면을 향해서 방출한다. 캔 롤러(911)는 소정의 온도로 냉각되어 있기 때문에, 수지 재료는 냉각되어 캔 롤러(911)의 외주면에 막 형태로 퇴적한다.
퇴적한 수지 재료는 필요에 따라서 수지 경화 장치(918)에 의해 전자선 또는 자외선 등이 조사되어 소망의 경도로 경화 처리된다.
다음에, 형성된 수지 박막은 필요에 따라서 표면 처리 장치(919)에 의해 산소 플라즈마 처리 등이 실시되어 수지 박막 표면이 활성화된다.
패터닝 재료 부여 장치(913)는 오일 패터닝법이라고 불리는 수법에 의해 금속 박막에 마진부(비금속 대(帶)라고도 말한다)를 형성함으로써 금속 박막을 소정의 형상으로 패터닝하기 위한 장치이다. 수지 박막 상에 미리 패터닝 재료를 얇게 형성한 후에, 금속 박막을 증착 등에 의해서 형성하면, 패터닝 재료 상에는 금속 박막이 형성되지 않고, 마진부가 형성된다. 이와 같이 해서 형성된 금속 박막은 패터닝 부분이 빠진 상태로 형성되어 있고, 소망의 패턴을 갖는 금속 박막을 형성할 수 있다. 패터닝 재료는 패터닝 재료 부여 장치(913) 내에서 기화되고, 소정위치에 캔 롤러(911)의 외주면을 향해서 형성된 미세구멍으로부터 방출된다. 미세구멍은 통상 캔 롤러(911)의 회전축 방향과 대략 평행하게 소정 간격을 두고 다수개 배치된다. 이것에 의해서 금속 박막을 형성하는 면에 미리 패터닝 재료가 다수의 띠형상으로 얇게 도포된다.
그 후, 금속 박막 형성 장치(914)에 의해 금속 박막이 증착 등에 의해서 형성된다.
그 후, 패터닝 재료 제거 장치(917)에 의해 여잉의 패터닝 재료가 제거된다.
이상의 제조 장치(900)에 의하면, 차폐판(923)을 대피시켜서 개구(922)를 연 상태에서는 주회하는 캔 롤러(911)의 외주면 상에, 수지 박막 형성 장치(912)에 의한 수지 박막과, 금속 박막 형성 장치(914)에 의한 금속 박막이 교대로 적층된 적층체가 제조되고, 또, 차폐판(923)이 개구(922)를 차폐한 상태에서는 주회하는 캔 롤러(911)의 외주면 상에 수지 박막 형성 장치(912)에 의한 수지 박막이 연속하여 적층된 적층체가 제조된다. 또, 캔 롤러(911)의 회전과 동기시켜서 패터닝 재료 부여 장치(913)를 캔 롤러(911)의 회전축과 평행 방향으로 이동(예를 들면 왕복 이동)시킴으로써, 마진부 위치가 다른 금속 박막을 형성할 수 있다.
이와 같이 해서, 캔 롤러(911)의 외주면 상에 금속 박막과 수지 박막으로 이루어지는 원통형상의 다층 적층체를 형성하고, 그 후, 적층체를 반경 방향으로 절단하여 캔 롤러(911)로부터 떼어내어 평판 프레스함으로써, 예를 들면 도 23과 같은 적층체 모(母) 소자(930)를 얻을 수 있다. 도 23에서, 931은 금속 박막, 932는 수지 박막, 933은 마진부(금속 박막의 비형성 영역)이고, 화살표 938은 캔롤러(911)의 외주면의 주행 방향과 일치한다. 도 23의 적층체 모소자(930)는 캔 롤러(911) 상에 층(936a), 층(935a), 층(934), 층(935b), 층(936b)의 순으로 적층함으로써 제조된다. 여기에서, 층(936a, 936b)은 차폐판(923)을 닫고 수지 박막만을 연속하여 적층한 층이고, 층(934) 및 층(935a, 935b)은 차폐판(923)을 대피시켜서, 금속 박막(931)과 수지 박막(932)을 교대로 적층한 층이다. 또, 층(934)은 캔 롤러(911)가 1회전할 때마다 패터닝 재료의 부착 위치를 변경하여 적층하고 있다.
이 적층체 모소자(930)를 예를 들면 절단면(939a, 939b)에서 절단하고, 절단면(939a)에 외부 전극을 형성함으로써, 도 24에 도시하는 바와 같은 칩 콘덴서(940)를 다수 얻을 수 있다. 도 24에서, 941a, 941b는 금속 박막(931)과 전기적으로 접속하여 형성된 외부 전극이다.
상기의 방법으로 얻어진 콘덴서는 유전체층으로 이루어지는 수지 박막의 두께를 대단히 얇게 할 수 있기 때문에, 소형으로 대용량의 콘덴서가 된다.
그러나, 상기의 방법에 의한 콘덴서 등의 전자 부품의 제조에서는 이하의 문제가 있었다.
먼저, 적층체 모소자(930)를 절단면(939a, 939b)에서 절단하는 경우, 반드시 금속 박막(931)이 절단된다. 절단은 예를 들면 날붙이를 이용하여 전단에 의해 행한다. 이 때 절단면에는 금속 박막(931)의 버르(burr)나 절삭 찌꺼기가 발생한다. 상기의 방법에서 얻어진 수지 박막이나 금속 박막은 대단이 얇기 때문에, 금속 박막(931)의 버르나 절삭 찌꺼기는 수지 박막을 끼우는 상하의 금속 박막끼리를 단락시키는 경우가 있다. 이것은 얻어진 콘덴서의 내전압이나 절연 저항을 저하시키는원인이 된다.
또, 금속 박막을 절단하기 위해서는, 수지 박막을 절단하는 경우보다 매우 큰 절단력이 필요하게 된다. 따라서, 절단 조건이 적절하지 않으면 금속 박막을 절단하는 것에 기인하여 절단면 부근에서 적층체가 변형한다든지 금속 박막이 당겨져서 적층체 내부에서 금속 박막이 파단한다든지 하는 경우가 있다. 적층체의 외형의 변형은 전자부품으로서 사용하는 경우에는, 회로 기판에 실장할 때의 실장성을 저하시킨다. 또, 금속 박막의 적층체 내부에서의 파단은 전자부품의 특성의 악화, 수율의 저하를 초래한다.
또한, 금속 박막을 절단하는 것은 절단면에 금속 박막이 노출되는 것을 의미한다. 금속 박막이 절단면에 노출되고 있으면, 절단면에서 금속 박막의 산화나 녹 등의 부식이 진행된다. 전극으로서 기능하는 금속 박막이 부식되면, 얻어지는 전자부품의 신뢰성이 현저하게 저하한다. 이것을 방지하기 위해서 절단면에 수지 코팅 등의 외장 처리를 실시할 필요가 있고, 공정수의 증가와 비용의 상승을 초래한다.
또, 절단면에 금속 박막이 노출된 상태에서, 예를 들면, 회로 기판에 실장될 때에 노출된 금속 박막에 땜납이 부착되어 단락하는 경우가 있다. 이것을 방지하기 위해서는, 실장시에 특별한 배려가 필요하고, 실장상의 제약이 된다.
또한, 금속 박막과 전기적으로 접속된 외부 전극을 형성하기 위해서는 금속 박막을 절단하여 이것을 노출시킬 수 밖에 없다. 그러나, 외부 전극의 형성의 예정이 없는 절단면에서는 금속 박막을 절단하지 않고, 또, 금속 박막이 절단면에 노출되지 않는 것이 바람직하다.
또, 도 24의 콘덴서는 1개의 칩이 1개의 콘덴서 소자를 구성하고 있다. 따라서, 회로 기판 등에 다수의 콘덴서를 탑재할 필요가 있는 경우, 그 수에 따른 콘덴서가 필요하게 되고, 실장 면적의 소형화를 방해하며, 또 공정수의 증대를 초래한다. 또, 반도체 칩의 고속 구동을 위해서는 반도체 칩과 주변 소자의 접속 회로 길이를 짧게 하는 것이 유효하지만, 콘덴서를 다수 탑재하면 필연적으로 회로 길이가 길어져서 신호 처리의 고속화를 방해한다.
본 발명은 상기의 종래의 문제 중 어느 하나 또는 전부를 해결하는 것을 목적으로 한다.
[제Ⅰ 발명에 대해서]
본 제Ⅰ 발명은, 금속 박막의 절단을 가능한 한 회피하고, 금속 박막이 절단면에 가능한 한 노출되지 않는 적층체와 콘덴서 및 이들의 제조 방법과 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 1개의 소자 내에 다수의 콘덴서를 포함하고, 또 다른 소자와의 복합화 등이 용이한 어레이 콘덴서 및 그 제조 방법과 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 제Ⅰ 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서 이하의 구성으로 한다.
본 제Ⅰ 발명의 제1 적층체는 다수의 수지 박막과 다수의 금속 박막이 적층된 적층체에 있어서, 상기 금속 박막의 단부는 상기 적층체의 외부에 노출되어 있지 않고, 상기 수지 박막의 적어도 1층은 적층 방향의 관통구멍을 갖고, 상기 관통구멍을 통해서 상하의 상기 금속 박막이 전기적으로 접속되며, 상기 금속 박막의적어도 1층은 상기 관통구멍을 통해서 외부로 전극 인출이 가능한 것을 특징으로 한다.
이러한 제1 적층체에 의하면, 금속 박막의 단부는 상기 적층체의 외부에 노출되어 있지 않기 때문에, 금속 박막의 부식 등이 생기기 어렵다. 또, 제조 과정에서 금속 박막을 절단하지 않기 때문에, 금속 박막의 절단시에 생기는 문제, 예를 들면 금속 박막의 버르나 절삭 찌꺼기, 금속 박막의 파단, 적층체의 변형 등의 발생을 억제할 수 있다. 또, 금속 박막은 관통구멍을 통해서 외부로 전극 인출이 가능하게 됨으로써, 전자 부품으로서 사용가능한 적층체를 제공할 수 있다.
또, 본 제Ⅰ 발명의 제2 적층체는, 다수의 수지 박막과 다수의 금속 박막이 적층된 적층체로서, 상기 수지 박막의 적어도 1층은 주위의 일부에 절결부를 갖고, 상기 절결부를 통해서 상하의 상기 금속 박막이 전기적으로 접속되고, 상기 금속 박막의 적어도 1층은 상기 절결부를 통해서 외부로 전극 인출이 가능한 것을 특징으로 한다.
이러한 제2 적층체에 의하면, 금속 박막은 절결부를 통해서 외부로 전극 인출이 가능하게 됨으로써, 전자 부품으로서 사용가능한 적층체를 제공할 수 있다.
상기 제2 적층체에 있어서, 상기 수지 박막이 대략 직사각형 형상으로서, 상기 수지 박막의 상기 절결부가 형성된 변 이외의 변에서는 상기 금속 박막이 후퇴하여 형성되고 있는 것이 바람직하다. 이러한 바람직한 구성에 의하면, 금속 박막의 단부가 수지 박막의 단부보다 후퇴하여 형성되기 때문에, 적층체의 외부에 노출되는 금속 박막을 적게 할 수 있다. 따라서, 금속 박막의 부식 등이 생기기 어렵다. 또, 제조 과정에서 금속 박막의 절단을 적게 할 수 있기 때문에, 금속 박막의 절단시에 생기는 문제, 예를 들면 금속 박막의 버르나 절삭 찌꺼기, 금속 박막의 파단, 적층체의 변형 등의 발생을 억제할 수 있다.
다음에, 본 제Ⅰ 발명의 제1 콘덴서는, 다수의 수지 박막과 다수의 금속 박막이 적층된 적층체를 이용하여 이루어지는 콘덴서로서, 상기 금속 박막의 단부는 상기 적층체의 외부에 노출되어 있지 않고, 상기 수지 박막의 적어도 1층은 적층 방향의 관통구멍을 갖고, 상기 관통구멍을 통해서 상기 금속 박막이 1층 걸러 동 전위가 되도록 전기적으로 접속되며, 동 전위로 접속된 상기 금속 박막은 상기 관통구멍을 통해서 외부로 전극 인출이 가능한 것을 특징으로 한다.
이러한 제1 콘덴서에 의하면, 금속 박막의 단부는 상기 적층체의 외부로 노출되어 있지 않기 때문에, 금속 박막의 부식 등이 생기기 어렵다. 또, 제조 과정에서 금속 박막을 절단하지 않기 때문에, 금속 박막의 절단시에 생기는 문제, 예를 들면 금속 박막의 버르나 절삭 찌꺼기, 금속 박막의 파단, 적층체의 변형 등의 발생을 억제할 수 있다. 또, 1층 걸러 접속된 금속 박막은 외부와 전기적 접속이 가능하기 때문에, 수지 박막을 유전체층으로 하는 콘덴서로서 기능한다. 또, 전극 인출을 수지 박막에 형성된 관통구멍을 통해서 행하기 때문에, 기판 실장시의 실장 면적을 적게 할 수 있고, 고밀도 실장이 가능하게 된다.
또, 본 제Ⅰ 발명의 제2 콘덴서는 다수의 수지 박막과 다수의 금속 박막이 적층된 적층체를 이용하여 이루어지는 콘덴서로서, 상기 수지 박막의 적어도 1층은 주위의 일부에 절결부를 갖고, 상기 절결부를 통해서 상기 금속 박막이 1층 걸러동 전위가 되도록 전기적으로 접속되고, 동 전위로 접속된 상기 금속 박막은 상기 절결부를 통해서 외부로 전극 인출이 가능한 것을 특징으로 한다.
이러한 제2 콘덴서에 의하면, 1층 걸러 접속된 금속 박막은 외부와 전기적 접속이 가능하기 때문에, 수지 박막을 유전체층으로 하는 콘덴서로서 기능한다. 또, 전극 인출을 수지 박막에 형성된 절결부를 통해서 행하기 때문에, 기판 실장시의 실장 면적을 적게 할 수 있고, 고밀도 실장이 가능하게 된다.
상기 제2 콘덴서에 있어서, 상기 수지 박막이 대략 직사각형 형상이고, 상기 수지 박막의 상기 절결부가 형성된 변 이외의 변에서는 상기 금속 박막이 후퇴하여 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 바람직한 구성에 의하면, 금속 박막의 단부가 수지 박막의 단부보다 후퇴하여 형성되기 때문에, 적층체의 외부에 노출되는 금속 박막을 적게 할 수 있다. 따라서, 금속 박막의 부식 등이 생기기 어렵다. 또, 제조 과정에서 금속 박막의 절단을 적게 할 수 있기 때문에, 금속 박막의 절단시에 생기는 문제, 예를 들면 금속 박막의 버르나 절삭 찌꺼기, 금속 박막의 파단, 적층체의 변형 등의 발생을 억제할 수 있다.
다음에, 본 제Ⅰ 발명의 적층체의 제1 제조 방법은, 수지 박막과 금속 박막을 교대로 적층하여 이루어지는 적층체의 제조 방법에 있어서, 상기 금속 박막을 상기 수지 박막의 형성 영역 내에, 상기 수지 박막의 형성 면적보다 작게 형성하는 동시에, 상기 금속 박막의 형성 위치를 금속 박막을 1층 형성할 때마다 변경하여, 수지 박막과 금속 박막을 교대로 적층하는 공정과, 상기 수지 박막과 금속 박막을 관통하는 관통구멍을 형성하는 공정과, 상기 관통구멍에 도전성 재료를 충전하고,상기 금속 박막의 적어도 일부와 상기 도전성 재료를 전기적으로 접속하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
또, 본 제Ⅰ 발명의 적층체의 제2 제조 방법은, 수지 박막을 형성하는 공정과, 금속 박막을 형성하는 공정과, 상기 수지 박막 및 금속 박막을 관통하는 관통구멍을 소정 위치에 형성하는 공정을 일단위로 하고, 이것을 지지체 상에서 반복하여 행함으로써 상기 수지 박막과 상기 금속 박막을 교대로 적층하는 적층체의 제조 방법에 있어서, 상기 금속 박막을 상기 수지 박막의 형성 영역 내에, 상기 수지 박막의 형성 면적보다 작게 형성하는 동시에, 상기 금속 박막의 형성 위치를 금속 박막을 1층 형성할 때마다 변경하고, 또한, 상기 관통구멍을 적층 방향으로 연속시켜서 형성하고, 상기 연속한 관통구멍에 도전성 재료를 충전하고, 상기 금속 박막의 적어도 일부와 상기 도전성 재료를 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 제Ⅰ 발명의 적층체의 제3 제조 방법은, 수지 박막을 형성하는 공정과, 상기 수지 박막에 관통구멍을 형성하는 공정과, 상기 수지 박막 상에 금속 박막을 형성하는 공정을 일단위로 하고, 이것을 지지체 상에서 반복하여 행함으로써 상기 수지 박막과 상기 금속 박막을 교대로 적층하는 적층체의 제조 방법에 있어서, 상기 금속 박막을 상기 수지 박막의 형성 영역 내에, 상기 수지 박막의 형성 면적보다 작게 형성하는 동시에, 상기 금속 박막의 형성 위치를 금속 박막을 1층 형성할 때마다 변경하고, 또한 상기 금속 박막을 형성하는 영역 내에 상기 관통구멍을 형성함으로써, 상기 관통구멍을 통해서 적층 방향의 다수의 상기 금속 박막을 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 한다.
이러한 제1 내지 제3 제조 방법에 의하면, 본 제Ⅰ 발명의 상기 적층체를 효율적으로 제조할 수 있다.
다음에, 본 제Ⅰ 발명의 콘덴서의 제1 제조 방법은, 금속 박막을 수지 박막의 형성 영역 내에, 상기 수지 박막의 형성 면적보다 작게 형성하는 동시에, 상기 금속 박막의 형성 위치를 금속 박막을 1층 형성할 때마다 변경하고, 수지 박막과 금속 박막을 교대로 적층하는 공정과, 상기 수지 박막과 금속 박막을 관통하는 관통구멍을 형성하는 공정과, 상기 관통구멍에 도전성 재료를 충전하고, 상기 금속 박막을 1층 걸러 전기적으로 접속하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
또, 본 제Ⅰ 발명의 콘덴서의 제2 제조 방법은, 수지 박막을 적층하는 공정과, 금속 박막을 형성하는 공정과, 상기 수지 박막 및 금속 박막을 관통하는 관통구멍을 소정 위치에 형성하는 공정을 일단위로 하고, 이것을 지지체 상에서 반복하여 행하는 콘덴서의 제조 방법에 있어서, 상기 금속 박막을 상기 수지 박막의 형성 영역 내에, 상기 수지 박막의 형성 면적보다 작게 형성하는 동시에, 상기 금속 박막의 형성 위치를 금속 박막을 1층 형성할 때마다 변경하고, 또한, 상기 관통구멍을 적층 방향으로 연속시켜서 형성하고, 상기 연속한 관통구멍에 도전성 재료를 충전하고, 상기 금속 박막을 1층 걸러 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 제Ⅰ 발명의 콘덴서의 제3 제조 방법은, 수지 박막을 형성하는 공정과, 상기 수지 박막에 관통구멍을 형성하는 공정과, 상기 수지 박막 상에 금속 박막을 형성하는 공정을 일단위로 하고, 이것을 지지체 상에서 반복하여 행하는 콘덴서의 제조 방법에 있어서, 상기 금속 박막을 상기 수지 박막의 형성 영역 내에, 상기 수지 박막의 형성 면적보다 작게 형성하는 동시에, 상기 금속 박막의 형성 위치를 금속 박막을 1층 형성할 때마다 변경하고, 또한, 상기 금속 박막을 형성하는 영역 내에 상기 관통구멍을 형성함으로써, 상기 관통구멍을 통해서 상기 금속 박막을 1층 걸러 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 한다.
이러한 제1 내지 제3의 제조 방법에 의하면, 본 제Ⅰ 발명의 상기 콘덴서를 효율적으로 제조할 수 있다.
다음에, 본 제Ⅰ 발명의 적층체의 제1 제조 장치는, 순회하는 지지체와, 상기 지지체에 대향하여 배치된 금속 박막 형성 장치 및 수지 박막 형성 장치와, 이들을 수납하는 진공조를 갖는 적층체의 제조 장치에 있어서, 상기 금속 박막 형성 장치의 하류측이고 상기 수지 박막 형성 장치의 상류측에, 금속 박막 가공용의 레이저 패터닝 장치를 갖는 것을 특징으로 한다.
이러한 제1 제조 장치에 의하면, 소망하는 마진부를 갖는 금속 박막을 용이하게 얻을 수 있다. 따라서, 이 제조 장치를 사용함으로써 본 제Ⅰ 발명의 적층체를 효율적으로 제조할 수 있다.
또, 본 제Ⅰ 발명의 적층체의 제2 제조 장치는, 순회하는 지지체와, 상기 지지체에 대향하여 배치된 금속 박막 형성 장치 및 수지 박막 형성 장치와, 이들을 수납하는 진공조를 갖는 적층체의 제조 장치에 있어서, 또한, 적층 방향의 구멍을 형성하는 구멍 가공용의 레이저 가공 장치와, 상기 수지 박막 형성 장치의 하류측이고 상기 금속 박막 형성 장치의 상류측에, 수지 박막 상에 오일을 부여하는 오일 부여 장치를 갖는 것을 특징으로 한다.
이러한 제2 제조 장치에 의하면, 구멍 가공용의 레이저 가공 장치를 사용함으로써, 수지 박막(및 금속 박막)을 관통하는 관통구멍(및 제2 관통구멍)을 가공할 수 있다. 또, 오일 부여 장치에 의해 소망하는 마진부를 갖는 금속 박막을 얻을 수 있다. 따라서, 이 제조 장치를 사용함으로써 본 제Ⅰ 발명의 적층체를 효율적으로 제조할 수 있다.
또, 본 제Ⅰ 발명의 적층체의 제3 제조 장치는, 순회하는 지지체와, 상기 지지체에 대향하여 배치된 금속 박막 형성 장치 및 수지 박막 형성 장치와, 이들을 수납하는 진공조를 갖는 적층체의 제조 장치에 있어서, 상기 수지 박막 형성 장치의 하류측이고 상기 금속 박막 형성 장치의 상류측에, 수지 박막 상에 오일을 부여하는 오일 부여 장치를 갖고, 상기 오일 부여 장치는 미세 구멍을 배열한 노즐을 한 쌍 이상 갖는 것을 특징으로 한다.
이러한 제3 제조 장치에 의하면, 오일 부여 장치에 의해 소망하는 마진부를 갖는 금속 박막을 얻을 수 있다. 특히, 오일 부여 장치가 한 쌍 이상의 노즐을 포함함으로써, 각 노즐을 각각 독립하여 이동시켜서, 대략 격자형상의 마진부가 형성된 금속 박막을 용이하게 얻을 수 있다. 따라서, 이 제조 장치를 사용함으로써 본 제Ⅰ 발명의 적층체를 효율적으로 제조할 수 있다.
또, 본 제Ⅰ 발명의 적층체의 제4 제조 장치는, 순회하는 지지체와, 상기 지지체에 대향하여 배치된 금속 박막 형성 장치 및 수지 박막 형성 장치와, 이들을 수납하는 진공조를 갖는 적층체의 제조 장치에 있어서, 또한 적층 방향의 구멍을 형성하는 구멍 가공용의 레이저 가공 장치와, 상기 수지 박막 형성 장치의 하류측이고 상기 금속 박막 형성 장치의 상류측에, 수지 박막 상에 오일을 부여하는 오일 부여 장치와, 상기 금속 박막 형성 장치의 하류측이고 상기 수지 박막 형성 장치의 상류측에, 금속 박막 가공용의 레이저 패터닝 장치를 갖는 것을 특징으로 한다.
이러한 제4의 제조 장치에 의하면, 구멍 가공용의 레이저 가공 장치를 사용함으로써, 수지 박막(및 금속 박막)을 관통하는 관통구멍(및 제2 관통구멍)을 가공할 수 있다. 또, 오일 부여 장치와 레이저 패터닝 장치를 가짐으로써, 소망하는 마진부를 갖는 금속 박막을 얻을 수 있다. 따라서, 이 제조 장치를 사용함으로써 본 제Ⅰ 발명의 적층체를 효율적으로 제조할 수 있다.
[제Ⅱ 발명에 대해서]
본 제Ⅱ 발명은, 금속 박막의 절단을 가능한 한 회피할 수 있도록 배려한 적층체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 제Ⅱ 발명은 외부 전극을 형성하는 절단면 이외의 절단면에서 금속 박막을 절단하지 않도록 배려한 전자 부품의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 제Ⅱ 발명은 외부 전극이 형성되어 있지 않은 절단면에 금속 박막이 노출되어 있지 않은 전자 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 제Ⅱ 발명은, 상기의 목적을 달성하기 위해서 이하의 구성으로 한다.
즉, 본 제Ⅱ 발명에 관한 적층체의 제조 방법은, 수지 박막을 형성하는 공정과, 금속 재료를 진공 프로세스에 의해 퇴적시켜서 금속 박막을 형성하는 공정을 갖고, 이들을 주회하는 지지체 상에서 행함으로써 상기 지지체 상에 수지 박막과 금속 박막을 포함하는 적층체를 제조하는 방법으로서, 상기 금속 박막은 상기 지지체의 이동 방향에 형성된 제1 비금속대와 상기 지지체의 이동 방향과 대략 직각 방향으로 형성된 제2 비금속대에 의해 대략 직사각형 형상으로 분할되어 있는 것을 특징으로 한다.
이것에 의하면, 비금속대를 따라서 적층 방향으로 절단함으로써, 금속 박막을 절단하는 가능성을 저감할 수 있다. 따라서, 금속 박막을 절단함으로써 생기는 버르나 절삭 찌꺼기, 금속 박막끼리가 단락하는 것을 방지할 수 있다. 또, 금속 박막의 절단 저항에 위해서 생기는 적층체의 변형이나 금속 박막의 파단을 방지할 수 있다. 또한, 절단면에 금속 박막이 노출되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 금속 박막의 부식을 방지할 수 있고, 또, 전자 부품으로 했을 때의 실장상의 제약을 적게 할 수 있다.
또, 본 제Ⅱ 발명에 관한 전자 부품의 제조 방법은, 수지 박막을 형성하는 공정과 금속 재료를 진공 프로세스에 의해 퇴적시켜서 금속 박막을 형성하는 공정을 주회하는 지지체 상에서 행함으로써, 상기 지지체 상에 수지 박막과 금속 박막을 포함하는 적층체를 제조한 후, 상기 적층체를 적층 방향으로 절단하고, 외부 전극을 형성하여 전자 부품을 제조하는 방법으로서, 지지체 상에 형성되는 상기 금속 박막은 상기 지지체의 이동 방향으로 형성된 제1 비금속대와 상기 지지체의 이동 방향과 대략 직각 방향으로 형성된 제2 비금속대에 의해 대략 직사각형 형상으로 분할되어 있고, 상기 절단의 적어도 일부는 상기 비금속대의 적어도 일부를 따라서 행하는 것을 특징으로 한다.
이것에 의하면, 비금속대를 따라서 적층 방향으로 절단함으로써, 금속 박막을 절단하는 가능성을 저감할 수 있다. 따라서, 금속 박막을 절단함으로써 생기는 버르나 절삭 찌꺼기, 금속 박막끼리가 단락하는 것을 방지할 수 있다. 또, 금속 박막의 절단 저항에 의해서 생기는 적층체의 변형이나 금속 박막의 파단을 방지할 수 있다. 또한 절단면에 금속 박막이 노출되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 금속 박막의 부식을 방지할 수 있고, 또, 전자 부품으로 했을 때의 실장 상의 제약을 적게 할 수 있다.
또, 본 제Ⅱ 발명의 제1 전자 부품은, 수지 박막과 금속 박막이 각각 2층 이상 적층된 적층체와, 상기 적층체의 적층 방향 이외의 방향의 측면의 일부에, 상기 금속 박막과 전기적으로 접속하도록 형성된 전극을 갖는 전자 부품으로서, 상기 적층체의 전극이 형성되어 있지 않은 측면에는 상기 금속 박막이 노출되어 있지 않은 것을 특징으로 한다.
또, 본 제Ⅱ 발명의 제2 전자 부품은, 수지 박막과 금속 박막이 각각 2층 이상 적층된 적층체를 적층 방향으로 절단하고, 절단면의 일부에 상기 금속 박막과 전기적으로 접속하도록 전극이 형성된 전자 부품으로서, 상기 전극이 형성되어 있지 않은 절단면에는 상기 금속 박막이 노출되어 있지 않은 것을 특징으로 한다.
상기의 제1, 제2의 전자 부품에 의하면, 전극이 형성되어 있지 않은 면에는 금속 박막이 노출되어 있지 않기 때문에, 금속 박막의 부식을 방지할 수 있고, 또 실장 상의 제약을 적게 할 수 있다.
본 발명은 수지 박막과 금속 박막이 적층된 적층체 및 이것을 이용한 콘덴서와 전자부품에 관한 것이다. 또, 본 발명은 이들의 제조에 적합한 제조 방법과 제조 장치에 관한 것이다.
도 1A 내지 도 1E는 본 발명의 실시형태 A-1에 관한 적층체를 이용한 칩 콘덴서의 개략 구성을 도시하고 있고, 도 1A는 정면 방향 단면도, 도 1B는 우측면도, 도 1C는 평면도, 도 1D는 도 1A의 D-D선에서의 화살표 방향에서 본 단면도, 도 1E는 도 1A의 E-E선에서의 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태 A-1에 관한 콘덴서를 회로 기판 상에 실장한 상태의 개략 측면도를 도시한다.
도 3A 내지 도 3E는 본 발명의 실시형태 A-2에 관한 적층체를 이용한 칩 콘덴서의 개략 구성을 도시하고 있고, 도 3A는 정면 방향 단면도, 도 3B는 우측면도, 도 3C는 저면도, 도 3D는 도 3A의 D-D선에서의 화살표 방향에서 본 단면도, 도 3E는 도 3A의 E-E선에서의 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 4A는 실시형태 A-3에 관한 콘덴서(어레이 콘덴서)의 개략 구성을 도시한 평면도, 도 4B는 도 4A의 콘덴서를 회로 기판에 실장한 예를 도시한 측면도이다.
도 5A 내지 도 5E는 본 발명의 실시형태 A-4에 관한 적층체를 이용한 칩 콘덴서의 개략 구성을 도시하고 있고, 도 5A는 정면 방향 단면도, 도 5B는 우측면도, 도 5C는 평면도, 도 5D는 도 5A의 D-D선에서의 화살표 방향에서 본 단면도, 도 5E는 도 5A의 E-E선에서의 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 6A 및 도 6B는 본 발명의 실시형태 A-4에 관한 콘덴서를 회로 기판 상에 실장한 상태의 개략 측면도를 도시한다.
도 7A 내지 도 7E는 본 발명의 실시형태 A-5에 관한 적층체를 이용한 칩 콘덴서의 개략 구성을 도시하고 있고, 도 7A는 정면 방향 단면도, 도 7B는 우측면도, 도 7C는 저면도, 도 7D는 도 7A의 D-D선에서의 화살표 방향에서 본 단면도, 도 7E는 도 7A의 E-E선에서의 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태 B-1에 관한 적층체의 제조 방법을 실시하기 위한 제조 장치의 일례를 도시한 개략 단면도이다.
도 9A 및 도 9B는 패터닝 재료 부여 장치의 개략 구성을 도시한 도면이고, 도 9A는 캔 롤러측에서 본 정면도, 도 9B는 도 9A의 B-B선에서의 단면도이다.
도 10은 한 쌍의 패터닝 재료 부여 장치에 의해서 캔 롤러의 외주면 상에 형성된 패터닝 재료의 스트라이프 패턴의 일례의 전개도이다.
도 11은 실시형태 B-1에서 캔 롤러의 외주면 상에 형성된 적층체의 전개 평면도이다.
도 12는 본 발명의 실시형태 B-4에 관한 적층체의 제조 방법을 실시하기 위한 제조 장치의 일례를 도시한 개략 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시형태 B-5에 관한 적층체의 제조 방법을 실시하기 위한 제조 장치의 일례를 도시한 개략 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시형태 B-6에 관한 적층체의 제조 방법을 실시하기 위한 제조 장치의 일례의 주요 구성 요소를 도시한 개략 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시형태 C-1에 관한 적층체의 제조 방법을 실시하기 위한 적층체의 제조 장치의 일례를 도시한 개략 단면도이다.
도 16A 내지 도 16D는 본 발명의 실시형태 C-1에 의해서 얻어지는 적층체 모소자의 일례를 도시한 도면이고, 도 16A는 정면도, 도 16B는 평면도, 도 16C는 도 16A의 Ⅰ-Ⅰ선에서의 화살표 방향에서 본 단면도, 도 16D는 도 16A의 Ⅱ-Ⅱ선에서의 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 17은 본 발명의 실시형태 C-1에 의해서 얻어지는 칩 콘덴서의 일례를 도시한 개략 사시도이다.
도 18은 본 발명의 실시형태 C-2에 관한 적층체의 제조 방법을 실시하기 위한 적층체의 제조 장치의 일례를 도시한 개략 단면도이다.
도 19는 본 발명의 실시형태 C-2에 관한 적층체의 제조 장치의 패터닝 재료 부여 장치의 일례의 정면도이다.
도 20은 도 19의 패터닝 재료 부여 장치의 노즐 헤드를 정면에서 본 부분 확대도이다.
도 21은 도 20의 Ⅲ-Ⅲ선에서의 화살표 방향에서 본 미세 구멍의 부분 단면도이다.
도 22는 종래의 적층체의 제조 방법을 실시하기 위한 제조 장치의 일례의 개략을 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 23은 도 22의 제조 장치에 의해서 얻어지는 적층체 모소자의 개략 구성을 도시한 사시도이다.
도 24는 종래의 칩 콘덴서의 개략 구성을 도시한 사시도이다.
[제Ⅰ 발명에 대해서]
이하에 본 제Ⅰ 발명을 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다.
A. 적층체 및 콘덴서에 대해서
본 제Ⅰ 발명의 적층체 및 콘덴서의 실시형태를 설명한다.
(실시형태 A-1)
도 1A 내지 도 1E는 본 발명의 실시형태 A-1에 관한 적층체를 이용한 칩 콘덴서의 개략 구성을 도시하고 있고, 도 1A는 정면 방향 단면도, 도 1B는 우측면도, 도 1C는 평면도, 도 1D는 도 1A의 D-D선에서의 화살표 방향에서 본 단면도, 도 1E는 도 1A의 E-E선에서의 화살표 방향에서 본 단면도이다. 도면은 적층 구성을 모식적으로 도시하고 있고, 각종 치수나 적층수 등은 실제의 적층체와 현저하게 다르다.
본 실시형태의 적층체(10)는 형성 장치가 다른 금속 박막(11a, 11b)이 교대로 적층되고, 금속 박막(11a)과 금속 박막(11b)의 사이에 수지 박막(12)이 적층되어 구성된다. 금속 박막(11a, 11b)의 형성 영역은 수지 박막(12)의 형성 영역보다 작고, 금속 박막(11a, 11b)의 단부는 적층체(10)의 외주면에 노출되어 있지 않다. 적층체(10)의 적층 방향으로 관통하는 2개의 관통구멍(13a, 13b)이 이간하여 형성된다. 금속 박막과의 관계에서는 한쪽의 관통구멍(13a)은 금속 박막(11a)만을 관통하고, 다른쪽의 관통구멍(13b)은 금속막층(11b)만을 관통한다. 양 관통구멍(13a, 13b)에는 도전성 재료(14a, 14b)가 충전되어 있다. 도전성 재료(14a)는 금속 박막(11a)과 전기적으로 접속되며, 금속 박막(11b)과는 절연된다. 또 도전성 재료(14b)는 금속 박막(11b)과 전기적으로 접속되고, 금속 박막(11a)과는 절연된다.
이렇게 해서, 적층체(10)의 상면 또는 하면에 노출된 도전성 재료(14a, 14b)를 전극 인출부(인출 전극)로 하고, 각각에 다른 전위를 부여하면, 금속 박막(11a, 11b)을 전극으로 하고, 수지 박막(12)을 유전체층으로 하는 콘덴서를 구성할 수 있다.
외표면에 노출된 도전성 재료(14a, 14b) 상에는 금, 은, 알루미늄, 구리, 땜납, 도전성 페이스트, 도전성 고분자 등으로 이루어지는 전극 단자(돌기(범프) 전극)를 형성해도 된다.
도 2에 도 1A 내지 도 1E에 도시한 콘덴서(10)를 회로 기판(17) 상에 실장한 상태의 개략 측면도를 도시한다. 관통구멍(13a, 13b)에 충전된 도전성 재료(14a, 14b) 상에 형성한 전극 단자(15)와, 회로 기판(17) 상의 전극 단자(19)를 접속한다. 도 24에 도시한 종래의 칩 콘덴서(940)의 경우, 전극(941a, 941b)이 측면에 형성되어 있기 때문에, 칩 콘덴서(940)의 위쪽으로부터의 투영 면적 이상의 실장 면적이 필요하였다. 그러나, 본 실시형태의 콘덴서의 경우, 인출 전극이 하면에 형성되어 있기 때문에, 필요한 실장 면적은 콘덴서(10)의 위쪽으로부터의 투영 면적과 대략 동등하게 할 수 있다. 따라서 보다 고밀도의 실장이 가능해진다.
도 2에서는 도전성 재료(14a, 14b) 상에 전극 단자(15)를 형성하고, 전극 단자(15)와 회로 기판(17) 상의 전극 단자(19)를 접속하였지만, 전극 단자(15)를 설치하지 않고, 도전성 재료(14a, 14b)와 회로 기판(17) 상의 전극 단자(19)를 직접 접속해도 좋다.
도 1A 내지 도 1E에서는 적층 방향으로 관통하는 관통구멍(13a, 13b)에 도전성 재료(14a, 14b)를 충전하고, 상하면의 어느 한쪽의 면에서도 전극 인출 가능하게 구성하였지만, 구멍(13a, 13b)을 관통시키지 않고 상하면의 어느 한쪽에서만 형성한 비관통 구멍으로 하고, 이것에 도전성 재료를 충전함으로써, 인출 전극을 한쪽면에만 형성한 콘덴서로 해도 좋다.
도 1A 내지 도 1E에서는, 콘덴서용의 적층체를 예로 설명하였지만, 콘덴서 이외의 용도, 예를 들면, 코일, 노이즈 필터, 적층 회로 기판 등에 사용할 수도 있다. 이 경우에는, 해당 용도에 따라서 적층 구성이나 금속 박막과 인출 전극의 접속 형태를 변경할 수 있다.
(실시형태 A-2)
도 3A 내지 도 3E는 본 발명의 실시형태 A-2에 관한 적층체를 이용한 칩 콘덴서의 개략 구성을 도시하고 있고, 도 3A는 정면 방향 단면도, 도 3B는 우측면도, 도 3C는 저면도, 도 3D는 도 3A의 D-D선에서의 화살표 방향에서 본 단면도, 도 3E는 도 3A의 E-E선에서의 화살표 방향에서 본 단면도이다. 도면은 적층 구성을 모식적으로 도시하고 있고, 각종 치수나 적층수 등은 실제의 적층체와 현저하게 다르다.
본 실시형태의 적층체(20)는 형성 위치가 다른 금속 박막(21a, 21b)이 교대로 적층되고, 금속 박막(21a)과 금속 박막(21b)의 사이에 수지 박막(22)이 적층되어 구성된다. 금속 박막(21a, 21b)의 형성 영역은 수지 박막(22)의 형성 영역보다 작고, 금속 박막(21a, 21b)의 단부는 적층체(20)의 외주면에 노출되어 있지 않다. 각 수지 박막(22)에는 적층 방향으로 관통하는 2개의 관통구멍(23a, 23b)이 이간하여 형성되어 있다. 관통구멍(23a)은 금속 박막(21a)의 형성 영역 내이고 금속 박막(21b)의 형성 영역 외에 형성되고, 관통구멍(23a) 내에 충전된 금속 박막(21a)의 재료를 통해서 상하로 적층된 금속 박막(21a)이 전기적으로 접속된다. 또, 관통구멍(23b)은 금속 박막(21b)의 형성 영역 내이고 금속 박막(21a)의 형성 영역 외에 형성되고, 관통구멍(23b) 내에 충전된 금속 박막(21b)의 재료를 통해서 상하로 적층된 금속 박막(21b)이 전기적으로 접속된다. 이것에 의해, 금속 박막(21a)과 금속 박막(21b)은 절연된다. 최하층의 금속 박막(21a, 21b) 아래의 관통구멍(23a, 23b)에는 금속 박막(21a, 21b)의 재료와 동일 재료가 충전되어 있다. 최상층의 금속 박막(21a, 21b) 위의 관통구멍(23a, 23b)에는 필요에 따라서 도전성 재료(24a, 24b)가 충전된다.
이렇게 해서, 적층체(20) 하면의 관통구멍(23a, 23b) 내의 금속 박막(21a, 21b) 재료 또는 적층체(20) 상면의 관통구멍(23a, 23b) 내의 도전성 재료(24a, 24b)를 전극 인출부(인출 전극)로 하고, 각각에 다른 전위를 부여하면, 금속 박막(21a, 21b)을 전극으로 하고, 수지 박막(22)을 유전체층으로 하는 콘덴서를 구성으로 할 수 있다.
외표면에 노출된 관통구멍(23a, 23b) 내의 금속 박막 재료 및/또는 도전성 재료(24a, 24b) 상에는 금, 은, 알루미늄, 구리, 땜납, 도전성 페이스트, 도전성 고분자 등으로 이루어지는 전극 단자(돌기(범프) 전극)를 형성해도 좋다.
본 실시형태의 콘덴서도 실시형태 A-1과 동일하게, 도 2와 같이 실장할 수 있고, 고밀도 실장이 가능하게 된다.
도 3A 내지 도 3E에서는, 적층 방향으로 관통하는 관통구멍(23a, 23b)을 설치하고, 상하면의 어느 한쪽 면에서도 전극 인출이 가능하게 구성하였지만, 구멍(23a, 23b)을 상면까지 관통시키지 않고(즉, 최상층의 금속 박막(21a, 21b) 상의 수지층에는 관통구멍을 설치하지 않고), 인출 전극을 하면에만 형성한 콘덴서로 해도 좋다.
도 3A 내지 도 3E에서는, 콘덴서용의 적층체를 예로 설명하였지만, 콘덴서 이외의 용도, 예를 들면, 코일, 노이즈 필터, 적층 회로 기판 등에 사용할 수도 있다. 이 경우에는, 상기 용도에 따라서 적층 구성이나 금속 박박과 인출 전극의 접속 형태를 변경할 수 있다.
(실시형태 A-3)
도 4A는 실시형태 A-3의 콘덴서(어레이 콘덴서)의 개략 구성을 도시한 평면도, 도 4B는 도 4A의 콘덴서를 회로 기판에 실장한 예를 도시한 측면도이다.
도 4A에 도시하는 바와 같이, 어레이 콘덴서(30)는 독립하여 콘덴서로서 기능하는 콘덴서 요소(36)가 종횡 방향으로 격자점 형상으로 배열되어 구성된다. 각 콘덴서 요소(36)는 실시형태 A-1 또는 A-2에 기재된 콘덴서와 동일한 구성을 갖는다. 즉, 각 콘덴서 요소(36)는 수지 박막과 금속 박막(31a, 31b)이 교대로 적층되어 구성된다. 각 금속 박막(31a, 31b)은 한 쌍의 인출 전극(35a, 35b)에 각각 접속되어 있다.
콘덴서 요소(36)의 비형성 영역에는 필요에 따라서 관통 전극(37)이 형성된다. 관통 전극(37)은 어레이 콘덴서(30)를 두께 방향으로 관통하는 관통구멍(제2 관통구멍)(38) 내에 도전성 재료(39)가 충전되어 구성된다. 관통 전극(37)은 콘덴서 요소(36)를 구성하는 각 금속 박막(31a, 31b)과는 절연된다.
인출 전극(35a, 35b) 및 관통 전극(37) 상에는 금, 은, 알루미늄, 구리, 땜납, 도전성 페이스트, 도전성 고분자 등으로 이루어지는 전극 단자(돌기(범프) 전극)를 형성해도 좋다.
도 4B에 실시예를 도시한다. 회로 기판(41) 상에 어레이 콘덴서(30)와 반도체 칩(45)을 탑재한 캐리어(46)가 적층된다. 회로 기판(41)이 있는 전극 단자(42)는 어레이 콘덴서(30)의 콘덴서 소자(36)의 인출 전극 상에 형성된 전극 단자(35')와 접속된다. 또, 회로 기판(41)의 다른 전극 단자(42)는 어레이 콘덴서(30)의 관통 전극(37) 상에 형성된 전극 단자(37')와 접속되고, 관통 전극(37)을 통해서 캐리어(46)의 전극 단자(47)와 접속되며, 또한 반도체 칩(45)과 접속된다.
이와 같이, 콘덴서 소자(36)를 동일 면 상에 다수개 분리하여 형성한 어레이 콘덴서를 구성하면, 분리 독립한 각각의 콘덴서를 배치하는 경우에 비해서 실장 면적을 작게 할 수 있다. 또 실장 공정도 간략화할 수 있다. 또한, 다수의 콘덴서 요소를 1개의 소자 내에 집적해도 개개의 콘덴서 요소를 구성하는 전극(금속 박막)은 독립하고 있기 때문에, 콘덴서 요소 사이의 상호 간섭은 거의 발생하지 않고, 또 부유 용량도 생기기 어렵다.
또한, 어레이 콘덴서 내에 관통 전극(37)을 형성하면, 어레이 콘덴서 위에 다른 전자 부품(상기 예에서는 반도체 칩(45))을 얹어서 관통 전극(37)을 통해서 기판(41)과 전자 부품을 전기적으로 접속할 수 있다. 이 결과, 실장 면적을 작게 할 수 있고, 또한 얹어 놓은 전자 부품의 근방에 콘덴서를 배치할 수 있기 때문에이 전자 부품의 고주파 구동이 가능해진다.
또, 어레이 콘덴서(30)와, 캐리어(46)와, 이 위에 탑재된 반도체 칩(45)을 1개의 패키지에 수납하여 반도체 집적 회로(40)를 탑재할 수도 있다. 이러한 반도체 집적 회로(40)에 의하면, 소정의 기능을 발휘시키기 위한 반도체 부품을 1유닛으로서 취급할 수 있고, 개별적으로 반도체 부품을 실장하는 경우에 비해서 실장 공정을 간략화할 수 있다.
또, 다수의 절연성 기판이 소정의 배선 패턴층을 통해서 적층되고, 각 배선 패턴층이 절연성 기판의 두께 방향으로 형성된 비아 홀을 통해서 접속된 다층 배선 기판에 있어서, 상기 어레이 콘덴서(30)를 비아 홀을 구비한 절연성 기판의 일부로서 사용할 수도 있다. 이러한 구성에 의하면, 다층 배선 기판 중에 콘덴서 요소 등을 수납할 수 있고, 기판 표면에 콘덴서 등을 실장하는 경우에 비해서, 실장 면적을 대폭으로 축소할 수 있고, 또 실장 공정도 간략화할 수 있다.
(실시형태 A-4)
도 5A 내지 도 5E는, 본 발명의 실시형태 A-4에 관한 적층체를 이용한 칩 콘덴서의 개략 구성을 도시하고 있고, 도 5A는 정면 방향 단면도, 도 5B는 우측면도, 도 5C는 평면도, 도 5D는 도 5A의 D-D선에서의 화살표 방향에서 본 단면도, 도 5E는 도 5A의 E-E선에서의 화살표 방향에서 본 단면도이다. 도면은 적층 구성을 모식적으로 도시하고 있고, 각종 치수나 적층수 등은 실제의 적층체와 현저하게 다르다.
본 실시형태의 적층체(50)는 형성 위치가 다른 금속 박막(51a, 51b)이 교대로 적층되고, 금속 박막(51a)과 금속 박막(51b)의 사이에 수지 박막(52)이 적층되어 구성된다. 적층체(50)의 주위면의 2개소에 적층 방향으로 연속하는 절결부(53a, 53b)가 이간하여 형성되어 있다. 도 5A 내지 도 5E에서는 절결부(53a, 53b)는 대향하는 2측면에 대략 반원통 형상으로 형성되어 있다. 금속 박막과의 관계에서는 한쪽의 절결부(53a)는 금속 박막(51a)만을 절결하고, 다른쪽의 절결부(53b)는 금속막층(51b)만을 절결하고 있다. 양 절결부(53a, 53b)에는 도전성 재료(54a, 54b)가 충전되어 있다. 도전성 재료(54a)는 금속 박막(51a)과 전기적으로 접속되며, 금속 박막(51b)과는 절연된다. 또 도전성 재료(54b)는 금속 박막(51b)과 전기적으로 접속되고, 금속 박막(51a)과는 절연된다. 절결부(53a, 53b)가 형성된 2측면을 제외한 다른 2측면에는 금속 박막(51a, 51b)이 노출되지 않도록, 금속 박막(51a, 51b)은 수지 박막(52)의 형성 영역보다 작은 영역 내에 형성되어 있다.
이렇게 해서, 적층체(50)의 절결부(53a, 53b)가 형성된 2측면 및 상하면에 노출된 도전성 재료(54a, 54b)를 전극 인출부(인출 전극)로 하고, 각각에 다른 전위를 부여하면, 금속 박막(51a, 51b)을 전극으로 하고, 수지 박막(52)을 유전체층으로 하는 콘덴서를 구성할 수 있다.
본 실시형태의 콘덴서는 실시형태 A-1의 콘덴서와 동일 정전 용량을 갖는 경우에는 더욱 소형화할 수 있다.
상하면 및 측면에 노출된 도전성 재료(54a, 54b) 상에는 금, 은, 알루미늄, 구리, 땜납, 도전성 페이스트, 도전성 고분자 등으로 이루어지는 전극 단자(돌기(범프) 전극)를 형성해도 좋다.
도 6A, 도 6B에 도 5A 내지 도 5E에 도시한 콘덴서(50)를 회로 기판(57) 상에 실장한 상태의 개략 측면도를 도시한다.
도 6A는 절결부(53a, 53b)에 충전된 도전성 재료(54a, 54b) 상에 형성한 전극 단자(55)와, 회로 기판(57) 상의 전극 단자(59)를 접속한 경우를 도시하고 있다. 본 실시형태의 콘덴서를 도 6A와 같이 실장한 경우, 도 24에 도시한 종래의 칩 콘덴서(940)를 실장한 경우에 비해서, 실장 면적을 작게 할 수 있는 것은 물론, 실시형태 A-1의 콘덴서를 실장한 경우에 비해서도, 더욱 실장 면적을 작게 할 수 있고, 고밀도 실장이 가능해진다.
도 6B는 전극 단자(55)를 형성하지 않고 회로 기판(57) 상에 콘덴서(50)를 직접 설치하고, 측면에 노출된 도전성 재료(54a, 54b)와 콘덴서(50)의 주변에 배치한 전극 단자(59)를 땜납 등의 도전성 재료(58)를 이용하여 접속한 경우를 도시하고 있다. 이와 같은 실장 방법을 채용함으로써, 실장 높이를 낮게 할 수 있다. 또, 도전성 재료(58)를 콘덴서(50)의 측면에 부착시키기 때문에, 실장시에 도전성 재료(58)의 콘덴서(50)로의 부착 불량이 생겨도 용이하게 수정할 수 있다.
도 6A에서는 도전성 재료(54a, 54b) 상에 전극 단자(55)를 형성하고, 전극 단자(55)와 회로 기판(57) 상의 전극 단자(59)를 접속하였지만, 전극 단자(55)를 설치하지 않고 도전성 재료(54a, 54b)와 회로 기판(57) 상의 전극 단자(59)를 직접 접속해도 좋다.
도 5A 내지 도 5E에서는, 적층 방향으로 관통하도록 형성한 절결부(53a,53b)에 도전성 재료(54a, 54b)를 충전하고, 상하면 및 대향하는 2측면의 어느 면에서도 전극 인출 가능하게 구성하였지만, 절결부(53a, 53b)를 관통시키지 않고 상하면의 어느 한쪽에서만 형성한 비관통의 절결부로 하고, 이것에 도전성 재료를 충전함으로써, 인출 전극의 형성면을 상하 방향에 대해서는 어느 한쪽 면만으로 한 콘덴서로 해도 좋다.
도 5A 내지 도 5E에서는, 콘덴서용 적층체를 예로 설명하였지만, 콘덴서 이외의 용도, 예를 들면, 코일, 노이즈 필터, 적층 회로 기판 등에 사용할 수도 있다. 이 경우에는, 상기 용도에 따라서 적층 구성이나 금속 박막과 인출 전극의 접속 형태를 변경할 수 있다.
또, 절결부(53a, 53b)의 형성 위치도 도 5A 내지 도 5E의 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 대향하는 2측면에 형성하지 않고, 4모서리 중 2모서리에 형성해도 좋다.
(실시형태 A-5)
도 7A 내지 도 7E는 본 발명의 실시형태 A-5에 관한 적층체를 이용한 칩 콘덴서의 개략 구성을 도시하고 있고, 도 7A는 정면 방향 단면도, 도 7B는 우측면도, 도 7C는 저면도, 도 7D는 도 7A의 D-D선에서의 화살표 방향에서 본 단면도, 도 7E는 도 7A의 E-E선에서의 화살표 방향에서 본 단면도이다. 도면은 적층 구성을 모식적으로 도시하고 있고, 각종 치수나 적층수 등은 실제의 적층체와 현저하게 다르다.
본 실시형태의 적층체(60)는 형성 위치가 다른 금속 박막(61a, 61b)이 교대로 적층되고, 금속 박막(61a)과 금속 박막(61b)의 사이에 수지 박막(62)이 적층되어 구성된다. 각 수지 박막(62)의 주위면의 2개소에는 적층 방향으로 연속하는 절결부(63a, 63b)가 이간하여 형성되어 있다. 도 7A 내지 도 7E에서는 절결부(63a, 63b)는 대향하는 2변에 대략 반원통 형상으로 형성되어 있다. 절결부(63a)는 금속 박막(61a)의 형성 영역 내이고 금속 박막(61b)의 형성 영역 외에 형성되고, 절결부(63a) 내에 충전된 금속 박막(61a)의 재료를 통해서 상하로 적층된 금속 박막(61a)이 전기적으로 접속된다. 또, 절결부(63b)는 금속 박막(61b)의 형성 영역 내이고 금속 박막(61a)의 형성 영역 외에 형성되고, 절결부(63b) 내에 충전된 금속 박막(61b)의 재료를 통해서 상하로 적층된 금속 박막(61b)이 전기적으로 접속된다. 이것에 의해, 금속 박막(61a)과 금속 박막(61b)은 절연된다. 최하층의 금속 박막(61a, 61b) 아래의 절결부(63a, 63b)에는 금속 박막(61a, 61b)의 재료와 동일 재료가 충전되어 있다. 최상층의 금속 박막(61a, 61b) 위의 절결부(63a, 63b)에는 필요에 따라서 도전성 재료(64a, 64b)가 충전된다. 절결부(63a, 63b)가 형성된 2측면을 제외한 다른 2측면에는 금속 박막(61a, 61b)이 노출되지 않도록, 금속 박막(61a, 61b)은 수지 박막(62)의 형성 영역보다 작은 영역 내에 형성되어 있다.
이렇게 해서, 절결부(63a, 63b)가 형성된 2측면 및 상하면에 노출된 금속 박막 재료 또는 도전성 재료(64a, 64b)를 전극 인출부(인출 전극)로 하고, 각각에 다른 전위를 부여하면, 금속 박막(61a, 61b)을 전극으로 하고, 수지 박막(62)을 유전체층으로 하는 콘덴서를 구성할 수 있다.
외표면에 노출한 절결부(63a, 63b) 내의 금속 박막 재료 및/또는 도전성 재료(64a, 64b) 상에는 금, 은, 알루미늄, 구리, 땜납, 도전성 페이스트, 도전성 고분자 등으로 이루어지는 전극 단자(돌기(범프) 전극)를 형성해도 좋다.
본 실시형태의 콘덴서도 실시형태 A-4와 동일하게, 도 6A, 도 6B와 같이 실장할 수 있고, 동일한 효과를 얻을 수 있다.
도 7A 내지 도 7E에서는, 최상층의 금속 박막(61a, 61b) 상에도 절결부(63a, 63b)를 형성하고, 도전성 재료(64a, 64b)를 충전하여 상면에서도 전극 인출이 가능하게 구성하였지만, 최상층의 금속 박막(61a, 61b) 위의 절결부는 없어도 좋다.
도 7A 내지 도 7E에서는, 콘덴서용의 적층체를 예로 설명하였지만, 콘덴서 이외의 용도, 에를 들면, 코일, 노이즈 필터, 적층 회로 기판 등에 사용할 수도 있다. 이 경우에는, 상기 용도에 따라서 적층 구성이나 금속 박막과 인출 전극의 접속 형태를 변경할 수 있다.
또, 절결부(63a, 63b)의 형성 위치도 도 7A 내지 도 7E의 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 대향하는 2측면에 형성하지 않고, 4모서리 중 2모서리에 형성해도 좋다.
B. 적층체 및 콘덴서의 제조 방법 및 제조 장치에 대해서
다음에, 상기 A항에서 설명한 적층체 및 콘덴서의 제조 방법 및 제조 장치에 대해서 설명한다.
본 제Ⅰ 발명의 적층체 및 콘덴서를 제조하는 기본적인 공정은, ① 지지체 상에 수지 박막과 금속 박막을 교대로 적층하는 공정(교대 적층 공정)과, ② 얻어진 적층체(적층체 모소자)를 소정 위치에서 적층 방향으로 절단하는 공정(절단 분리 공정)으로 이루어진다.
교대 적층 공정에서 적층되는 금속 박막은, 소정 형상으로 패터닝된다. 금속 박막을 패터닝하기 위해서는, i) 금속 박막의 적층 전에 오일을 소정 형상으로 부여하는 오일 패터닝법, 또는 ii) 금속 박막 적층 후에 적층한 금속 박막에 레이저 광을 조사하여 금속 박막 재료를 제거하는 레이저 패터닝법, 또는 iii) 상기의 양자의 조합에 의해 달성 가능하다.
실시형태 A-1(도 1A 내지 도 1E)에 도시한 관통구멍(13a, 13b)의 형성 및 도전성 재료(14a, 14b)의 충전, 실시형태 A-4(도 5A 내지 도 5E)에 도시한 절결부(53a, 53b)의 형성 및 도전성 재료(54a, 54b)의 충전 및 실시형태 A-3(도 4A, 도 4B)에 도시한 관통 전극(37)의 형성은, 상기 교대 적층 공정이 종료 후이고 절단 분리 공정 개시 전에, 레이저 광 등에 의해 적층 방향으로 구멍을 형성하고, 다음에 이 구멍에 도전성 재료를 충전함으로써 달성할 수 있다. 혹은, 교대 적층 공정에 있어서, 수지 박막 및/또는 금속 박막을 적층할 때마다, 레이저 광 등을 조사하여 소정 위치의 수지 박막 및 금속 박막을 제거하고, 적층 방향으로 연속하는 구멍을 형성하여 교대 적층 공정 종료 후에 얻어진 관통구멍에 도전성 재료를 충전해도 좋다.
또, 실시형태 A-2(도 3A 내지 도 3E)에 도시한 수지 박막(21a, 21b)을 관통하는 관통구멍(23a, 23b)의 형성, 실시형태 A-5(도 7A 내지 도 7E)에 도시한 수지 박막(61a, 62b)에 형성된 절결부(63a, 63b)의 형성은 교대 적층 공정에 있어서, 수지 박막 적층 후이고 금속 박막 적층 전에, 새롭게 적층한 수지 박막의 소정 위치만을 레이저 광 등에 의해 제거하여 수지 박막에 관통구멍을 형성하고, 그 후 금속 박막을 적층하면, 이 관통구멍을 통해서 상하의 금속 박막끼리를 접속시킬 수 있다.
본 제Ⅰ 발명의 제조 방법과 제조 장치는, 상기의 각종 방법을 취사 선택하여 조합함으로써 다수의 실시형태가 가능하다. 이하에, 대표적인 실시형태를 예시한다.
(실시형태 B-1)
도 8은 본 발명의 실시형태 B-1에 관한 적층체의 제조 방법을 실시하기 위한 제조 장치의 일례를 도시한 개략 단면도이다. 본 실시형태에서는 금속 박막의 패터닝을 오일 패터닝법으로 행하고, 관통구멍 또는 절결부의 형성을 교대 적층 공정 종료 후에 레이저 가공 장치를 이용하여 행한다.
도 8에 있어서, 100은 본 실시형태의 제조 장치, 115는 진공조, 116은 진공조(115) 내부를 소정의 진공도로 유지하는 진공 펌프, 111은 진공조(115) 내에 설치된 도면 중의 화살표(111a)의 방향으로 회전하는 원통 형상의 캔 롤러, 112는 수지 박막 형성 장치, 130a, 130b는 패터닝 재료 부여 장치(노즐), 114는 금속 박막 형성 장치(금속 재료 공급원), 117은 패터닝 재료 제거 장치, 118은 수지 경화 장치, 119는 표면 처리 장치, 120은 금속 박막 형성 영역을 다른 영역과 구별하기 위한 격벽, 121은 격벽(120)에 설치된 개구, 123은 필요시 이외에 금속 박막이 형성되는 것을 방지하기 위해서, 이동 방향(123a)의 방향으로 이동하여 개구(121)를 개페하는 차폐판, 125는 레이저 가공 장치, 127은 플라즈마 조사 장치이다.
캔 롤러(11)를 회전시킴으로써, 캔 롤러(111)의 외주면 상에 수지 박막 형성 장치(112)에 의한 수지 박막과, 금속 박막 형성 장치(114)에 의한 금속 박막이 교대로 적층된 적층체를 형성할 수 있다.
이 때, 한 쌍의 패터닝 재료 부여 장치(130a, 130b)를 이용하여 금속 박막 형성 전에 수지 박막 표면에 패터닝 오일을 소정 형상으로 부여해 둠으로써, 임의 형상으로 패터닝된 금속 박막을 형성할 수 있다.
패터닝 재료 부여 장치(130a)와 패터닝 재료 부여 장치(130b)의 기본 구성은 동일하다. 도 9A, 도 9B에 패터닝 재료 부여 장치(노즐)(130a, 130b)의 개략 구성을 도시한다. 도 9A는 캔 롤러(111)측에서 본 정면도, 도 9B는 도 9A의 B-B선에서의 단면도이다. 도 9A 중, 화살표 111b는 캔 롤러(111)의 외주면의 이동 방향을 나타낸다.
패터닝 재료 부여 장치(130a, 130b)는 액체 상태의 패터닝 재료(오일)(137)를 유지하는 저장조(134)와, 기화한 패터닝 재료를 유지하는 캐비티(133)를 갖는다. 저장조(134)와 캐비티(133)는 연결로(135)로 접속되어 있다. 캔 롤러(111)측에 면하는 대향면(132)에는 캐비티(133)와 접속한 다수(도 9A, 도 9B에서는 5개)의 미세구멍(131)이 형성되어 있다. 다수의 미세구멍(131)은 캔 롤러(11)의 이동 방향(111b)과 대략 평행하게 소정 거리를 두고 등간격으로 배치되어 있다. 패터닝 재료 부여 장치(130a, 130b)는 패터닝 재료(오일)(137)의 기화 온도 이상으로 가열되어 있고, 저장조(134) 내의 패터닝 재료(137)는 기화하여 캐비티(133)로 이동하여 미세구멍(131)으로부터 캔 롤러(111)의 외주면을 향해서 방출된다. 방출된 패터닝 재료는 캔 롤러(111)의 외주면 상에서 액화하여 패터닝 재료의 액막이 형성된다.
도 8에 도시한 본 실시형태의 제조 장치에서는, 한 쌍의 패터닝 재료 부여 장치(130a, 130b)를 각각 캔 롤러(11)의 회전축 방향과 대략 평행(캔 롤러(111)의 외주면의 이동 방향(111b)과 대략 직각 방향)하게 왕복 이동시킨다. 그리고, 패터닝 재료 부여 장치(130a)에 의해서 캔 롤러(111)의 외주면 상에 형성된 다수개의 패터닝 재료의 스트라이프와, 패터닝 재료 부여 장치(130b)에 의해서 캔 롤러(111)의 외주면 상에 형성된 다수개의 패터닝 재료의 스트라이프를 교차시킨다.
도 10은 한 쌍의 패터닝 재료 부여 장치(130a, 130b)에 의해서, 캔 롤러(111)의 외주면 상에 형성된 패터닝 재료의 스프라이프 패턴의 일례의 전개도이다. 화살표 111b는 캔 롤러(111)의 외주면의 이동 방향을 나타낸다. 실선 138a는 패터닝 재료 부여 장치(130a)에 의해서 캔 롤러(111)의 외주면 상에 형성된 5개의 패터닝 재료의 스트라이프를 나타내고, 점선 138b는 패터닝 재료 부여 장치(130b)에 의해서 캔 롤러(111)의 외주면 상에 형성된 5개의 패터닝 재료의 스트라이프를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 한 쌍의 패터닝 재료 부여 장치(130a, 130b)를 각각 캔 롤러(111)의 회전축 방향과 대략 평행하게 소정 속도로 동기시키면서 왕복 이동시킴으로써, 캔 롤러(111)의 외주면 상에 패터닝 재료의 격자 형상의 부여 패턴을 형성할 수 있다. 특히, 패터닝 재료 부여 장치(130a, 130b)의 이동 속도를 캔 롤러(111)의 외주면의 이동 속도와 대략 동일하게 하면, 각 패터닝 재료 부여 장치(130a, 130b)에 의해서 형성되는 스트라이프와 이동 방향(111b)이이루는 각도를 대략 45도로 할 수 있다. 그 결과 스트라이프(138a, 138b)가 대략 직교하는 격자 형상의 부여 패턴을 얻을 수 있다.
그 후, 금속 박막 형성 장치(114)에서 금속 박막을 형성하면, 패터닝 재료가 부여된 부분에는 금속 박막은 형성되지 않기 때문에, 격자 형상으로 패터닝된 직사각형 형상의 금속 박막을 형성할 수 있다.
또한, 캔 롤러(111)가 1회전한 후에 형성되는 격자 형상 패턴의 형성 위치가 전회의 격자 형상 패턴의 형성 위치와 동일 위치가 되지 않도록, 바람직하게는 스트라이프(138a, 138b) 중 어느 하나와 평행하게 소정량만큼 시프트한 위치에 형성되도록 패터닝 재료 부여 장치(130a, 130b)의 이동을 제어한다. 또한, 1회전 한 후에 형성되는 격자 형상 패턴의 형성 위치는 전회의 형성 위치와는 동일하게 일치하지 않지만, 전 전회의 형성 위치와는 일치하도록, 패터닝 재료 부여 장치(130a, 130b)의 이동을 제어한다. 이와 같이 함으로써, 격자 형상 마진부 패턴이 소정량만큼 어긋난 2종류의 금속 박막을 수지 박막을 통해서 교대로 적층할 수 있다. 또한, 수지 박막을 끼우는 금속 박막은 소정의 대향 부분을 갖도록, 패턴 위치를 어긋나게 해 둔다. 이 대향 부분은 콘덴서의 정전 용량 형성 영역을 형성한다.
레이저 가공 장치(125)는 캔 롤러(111)의 외주면을 향해서 레이저 광을 조사한다. 레이저 가공 장치(125)는 도시하지 않은 주사 장치를 구비해 두고, 캔 롤러(111)의 회전축 방향 및/또는 외주면의 주행 방향의 임의의 위치에, 캔 롤러(111)의 외주면의 대략 법선 방향으로 레이저 광을 조사할 수 있다. 본 실시형태에서는 캔 롤러(111)의 외주면 상에 수지 박막과 금속 박막의 교대 적층체를형성한 후, 캔 롤러(111)를 회전시키면서, 그 회전과 동기시켜서 레이저 광을 소정 위치에 조사한다. 레이저 가공 장치(125)로부터의 레이저 광은 수지 박막 및 금속 박막의 양쪽을 가열·용융(일부는 또한 증발)시켜서 제거할 수 있다. 따라서, 적층체를 적층 방향으로 관통하는 관통구멍을 형성할 수 있다. 수지 박막 및 금속 박막의 양쪽을 가공할 수 있는 레이저 광원으로서는, 수지 박막 재료 및 금속 박막 재료와 이들 두께 등에도 의하지만, 예를 들면 CO2레이저, YAG 레이저, 엑시머 레이저, 그린 레이저 등을 이용할 수 있다.
플라즈마 조사 장치(127)는 레이저 가공 장치(125)의 하류측에 캔 롤러(111)의 외주면을 향해서 설치된다. 플라즈마로서는 산소 플라즈마, 아르곤 플라즈마, 질소 플라즈마 등을 사용할 수 있지만, 레이저 가공면의 청정화 속도의 점에서는 산소 플라즈마가 바람직하다.
이하에, 도 8에 도시한 장치를 이용한 교대 적층 공정에 대해서 설명한다.
진공조(115)의 내부는 진공 펌프(116)에 의해 예를 들면 2×10-2㎩ 정도로 감압된다.
캔 롤러(111)의 외주면은 바람직하게는 -20∼40℃, 특히 바람직하게는 -10∼10℃로 냉각된다. 회전 속도는 자유롭게 설정할 수 있지만, 5∼100rpm 정도, 주변 속도는 바람직하게는 10∼300m/min이다.
수지 박막 형성 장치(112)는 수지 박막 재료를 가열 기화 또는 안개화시켜서 캔 롤러(111)의 주위면을 향해서 방출한다. 수지 박막 재료는 캔 롤러(111)의 외주면 상에서 냉각되어 액막을 형성한다.
수지 박막 재료로서는, 이와 같이 퇴적하여 박막을 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 얻어지는 적층체의 용도에 따라서 적당히 선택할 수 있지만, 반응성 모노머 수지인 것이 바람직하다. 예를 들면, 아크릴레이트 수지 또는 비닐 수지를 주성분으로 하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 다관능(메타)아크릴레이트 모노머, 다관능비닐에테르 모노머가 바람직하고, 그 중에서도, 사이클로펜타디엔디메탄올디아크릴레이트, 사이클로헥산디메탄올디비닐에테르 모노머 등 또는 이들의 탄화 수소기를 치환한 모노머가 전기 특성, 내열성, 안정성 등의 점에서 바람직하다. 여기에서 「주성분」이라는 것은 상기의 성분이 수지 박막 재료 중에 90중량% 이상 함유되는 것을 말한다.
퇴적한 수지 박막 재료는 필요에 따라서 수지 경화 장치(118)에 의해 소망의 경화도로 경화 처리해도 좋다. 경화 처리로서는 수지 박막 재료를 중합 및/또는 가교하는 처리를 예시할 수 있다. 수지 경화 장치로서는, 예를 들면 전자선 조사 장치, 자외선 조사 장치, 또는 열경화 장치 등을 이용할 수 있다. 경화 처리의 정도는 제조하는 적층체의 요구 특성에 의해 적당히 변경하면 좋지만, 예를 들면 경화도가 50∼95%, 또한 50∼75%가 될 때까지 경화 처리하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 경화도는 적외 분광 광도계로 C=O기의 흡광도와 C=C기(1600㎝-1)의 비를 취하고, 각각의 모노머와 경화물 비의 값을 취하여, 감소분 흡광도를 1에서 뺀 것이라고 정의한다.
형성된 수지 박막은 필요에 따라서 표면 처리 장치(119)에 의해 표면 처리된다. 예를 들면, 산소 분위기 하에서 방전 처리 또는 자외선 조사 처리 등을 행하여, 수지 박막 표면을 활성화시켜서 금속 박막과의 접착성을 향상시킬 수 있다.
다음에, 한 쌍의 패터닝 재료 부여 장치(130a, 130b)에 의해 수지 박막 상에 패터닝 재료를 도 10에 도시한 바와 같은 격자 형상 패턴으로 부여한다. 패터닝 재료를 얇게 형성한 후에, 금속 박막을 증착 등에 의해서 형성하면, 패터닝 재료 상에는 금속 박막이 형성되지 않고, 마진부가 형성된다. 이와 같이 해서 소망의 패턴을 갖는 금속 박막을 형성할 수 있다.
사용하는 패턴 재료로서는, 에테르계 오일, 글리콜계 오일, 불소계 오일 및 탄화 수소계 오일로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 일종의 오일인 것이 바람직하다. 또한 바람직하게는, 에테르계 오일, 글리콜계 오일, 불소계 오일이고, 특히, 불소계 오일이 바람직하다. 상기 이외의 패터닝 재료를 사용하면, 적층 표면의 거칠어짐, 수지 박막이나 금속 박막의 핀홀, 금속 박막의 형성 경계 부분의 불안정화 등의 문제를 발생하는 경우가 있다.
패터닝 재료를 부여한 후, 금속 박막 형성 장치(114)에 의해 금속 박막을 적층한다. 금속 박막의 적층 방법으로서는, 증착, 스퍼터링, 이온 플레이팅 등 주지의 진공 프로세스 수단을 적용할 수 있지만, 본 발명에서는 증착, 내습성이 우수한 막이 생산성좋게 얻어지는 점에서 특히 전자 빔 증착이 바람직하다. 금속 박막의 재료로서는, 알루미늄, 구리, 아연, 니켈, 철, 코발트, 실리콘, 게르마늄 또는 그 화합물, 또는 이들의 산화물, 또는 이들의 화합물의 산화물 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 알루미늄이 접착성과 경제성의 점에서 바람직하다. 또한, 금속 박막에는 상기 이외의 다른 성분을 포함하는 것이어도 상관없다. 또, 금속 박막을 일종으로 하지 않고, 예를 들면 Al층과 Cu층의 혼입으로 함으로써 특성의 보완이 이루어지고, 사용 조건에 따라서는 고성능화가 도모되는 경우도 있을 수 있다. 또한, 금속 박막의 형성을 중단하는 경우에는, 개구(121)를 차폐판(123)으로 막는다.
그 후, 패터닝 재료 제거 장치(117)에 의해 여잉의 패터닝 재료가 제거된다. 패터닝 재료의 대부분은 금속 박막의 형성시에 증발하여 소실되어 버리지만, 일부는 금속 박막의 적층 후에도 잔존한다. 잔존한 패터닝 재료는 적층 표면의 거칠어짐, 수지 박막이나 금속 박막의 핀홀(적층 빠짐), 금속 박막의 형성 경계 부분의 불안정화 등의 문제를 발생시킨다. 패터닝 재료의 제거 방법은 특별히 제한은 없고, 사용하는 패터닝 재료 등에 따라서 선택하면 좋지만, 예를 들면 광조사나 전열 히터에 의한 가열 제거, 플라즈마 조사, 이온 조사, 전자 조사에 의한 분해 제거 등에 의해서 행할 수 있다.
이상의 제조 장치(100)에 의하면, 개구(121)를 연 상태에서는, 주회하는 캔 롤러(111)의 외주면 상에 수지 박막 형성 장치(112)에 의한 수지 박막과, 금속 박막 형성 장치(114)에 의한 금속 박막이 교대로 적층된 적층체가 제조되고, 또 개구(121)를 차폐한 상태에서는 주회하는 캔 롤러(110)의 외주면 상에 수지 박막 형성 장치(112)에 의한 수지 박막이 연속하여 적층된 적층체가 제조된다.
또한, 상기와 같이, 캔 롤러(111)의 회전과 동기시켜서 패터닝 재료 부여 장치(130a, 130b)의 왕복 이동을 제어함으로써, 금속 박막의 격자 형상 마진부 패턴의 위치를 수지 박막을 통해서 교대로 2종류로 변화시킬 수 있다.
수지 박막 및 금속 박막의 적층을 종료 후, 캔 롤러(111)의 외주면 상에 적층체를 적층한 상태에서, 레이저 가공 장치(125)를 이용하여 적층체에 관통구멍을 형성한다. 구체적으로는, 캔 롤러(111)를 회전시키면서, 그 회전과 동기시켜서 레이저 광을 주사하고, 소정 위치에 레이저 광을 조사한다.
관통구멍의 형성 후, 플라즈마 조사 장치(127)에서 관통구멍 내벽면에 플라즈마를 조사하는 것이 바람직하다. 관통구멍 내벽면을 플라즈마 처리함으로써 내벽면에 노출된 수지 박막 재료가 제거되어, 금속 박막의 노출량이 증가한다. 이 결과, 나중에 관통구멍 내에 도전성 재료를 충전하였을 때에, 도전성 재료와 금속 박막의 전기적 접속의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 11에, 캔 롤러(111)의 외주면 상에 형성된 적층체의 전개 평면도를 도시한다. 도 11에서 화살표 111b는 캔 롤러(111)의 외주면의 이동 방향을 도시한다.
대략 격자 형상으로 패터닝된 금속 박막(31a)과 금속 박막(31b)이 수지 박막을 통해서 교대로 적층되어 있다. 금속 박막(31a)의 대략 격자 형상의 마진부 패턴과 금속 박막(31b)의 대략 격자 형상의 마진부 패턴은 거의 동일하고, 양 패턴은 금속 박막(31a)과 금속 박막(31b)이 적층 방향으로 소정의 겹침 부분을 갖도록 어긋나게 형성된다. 금속 박막(31a)과 금속 박막(31b)의 겹침 부분이 콘덴서로서 사용하는 경우의 정전 용량 형성 영역을 형성한다.
적층 방향의 관통구멍(33a)은 금속 박막(31a)을 관통하고, 금속 박막(31b)은 관통하지 않는 위치에 형성된다. 또, 적층 방향의 관통구멍(33b)은 금속 박막(31b)을 관통하고, 금속 박막(31a)은 관통하지 않는 위치에 형성된다.
적층체를 캔 롤러(111)로부터 박리하고, 평판 프레스한 후, 관통구멍(33a, 33b) 에 도전성 재료(예를 들면, 금속 입자를 함유하는 주지의 도전성 수지)를 충전하여 적층체 모소자를 얻는다.
다음에, 절단 분리 공정을 행한다. 금속 박막(31a, 31b)이 형성되어 있지 않은 마진부를 따라서, 즉 절단면(71a, 71b)에서 적층 방향으로 절단한다. 이것에 의해서, 실시형태 A-1(도 1A 내지 도 1E)에 도시한 바와 같은 적층체를 얻을 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 절단면(71a, 71b)이 금속 박막(31a, 31b)의 형성 영역을 포함하지 않는다. 즉, 금속 박막(31a, 31b)을 절단하지 않기 때문에, 금속 박막을 절단할 때에 생기는 버르나 절삭 찌꺼기가 발생하지 않는다. 또, 금속 박막을 절단하지 않기 때문에 절단력이 작아지고, 또, 절단시에 적층체의 변형이나 금속 박막의 파단이 생기기 어렵다. 또, 절단면에 금속 박막이 노출되지 않기 때문에, 외장을 실시하지 않아도 금속 박막의 부식이 발생하기 어렵다.
또, 관통구멍(33a, 33b)의 형성은 레이저 가공 장치(125)를 이용하여 행하기 때문에, 가공시에 금속 박막이나 수지 박막에 기계적 외력이 부여되지 않는다. 따라서, 적층체의 변형이나 금속 박막의 파단이 생기는 경우도 없다.
또한, 상기와 같이 해서 얻은 적층체의 외표면에 필요에 따라서 외장이나 착색을 실시하는 것도 물론 가능하다.
상기에 있어서, 교대 적층 공정의 최초의 단계 및 최후의 단계에, 개구(121)를 닫고 수지 박막만을 연속하여 적층한 소정 두께의 보호층을 형성해도 좋다.
상기에 있어서, 절단면(71a) 대신에, 절단면(71a)과 평행하게 관통구멍(33a) 및 관통구멍(33b)의 각각의 대략 중심을 통하는 면을 절단면으로 함으로써, 실시형태 A-4(도 5A 내지 도 5E)에 도시한 적층체를 얻을 수 있다. 이 경우, 상기 절단면에서 금속 박막(31a, 31b)을 절단하게 되지만, 절단면 내에 절결부(53a, 53b)나 마진부를 포함하기 때문에 실제의 금속 박막(31a, 31b)의 절단 면적은 감소한다. 또, 다른쪽의 절단면(71b)에서는 금속 박막(31a, 31b)을 절단하는 경우는 없다. 따라서, 종래의 콘덴서의 제조 방법에서의 분리 절단 공정과 비교하면, 금속 박막의 절단 면적을 적게 할 수 있다. 따라서, 금속 박막을 절단할 때에 생기는 버르나 절삭 찌꺼기의 발생을 적게 할 수 있다. 또, 절단력을 작게 할 수 있고, 또 절단시에 적층체의 변형이나 금속 박막의 파단이 생기기 어렵다. 또, 절결부(53a, 53b)의 형성면 이외의 주위면에 금속 박막이 노출되지 않기 때문에, 금속 박막의 부식이 발생하기 어렵다.
또한, 실시형태 A-3(도 4A)에 도시한 어레이 콘덴서(콘덴서 요소(36)를 실시형태 A-1의 콘덴서로 한 실시형태)를 얻기 위해서는 이하와 같이 하면 된다. 즉, 상기에서 금속 박막(31a, 31b)이 형성되어 있지 않은 마진부 영역 내의 소정 위치에도 필요에 따라서 관통구멍(제2 관통구멍)을 형성하고, 이 제2 관통구멍에도 동일하게 도전성 재료를 충전하고, 관통 전극을 형성한다. 그 후, 금속 박막(31a, 31b) 및 관통 전극을 절단하지 않도록, 마진부 영역에서 절단한다. 이 경우에도, 금속 박막(31a, 31b)을 절단하지 않기 때문에, 금속 박막을 절단할 때에 생기는 버르나 절삭 찌꺼기가 발생하지 않는다. 또, 금속 박막을 절단하지 않기 때문에 절단력이 작아지고, 또, 절단시에 적층체의 변형이나 금속 박막의 파단이 생기기 어렵다. 또, 절단면에 금속 박막이 노출되지 않기 때문에, 외장을 실시하지 않아도 금속 박막의 부식이 발생하기 어렵다.
(실시형태 B-2)
본 실시형태는, 상기의 실시형태 B-1과 이하의 점에서 상이하다. 즉, 실시형태 B-1에서는 교대 적층 공정의 종료 후에, 레이저 가공 장치(125)를 이용하여 레이저 광을 조사하여 적층체에 관통구멍을 형성하였지만, 본 실시형태 B-2에서는 교대 적층 공정 중에 레이저 광을 조사한다.
구체적으로는, 캔 롤러(111)가 1회전함으로써 새롭게 적층된 수지 박막 및 금속 박막에 레이저 가공 장치(125)를 이용하여 레이저 광을 조사하여 소정 위치의 수지 박막 및 금속 박막을 제거한다. 캔 롤러(111)의 회전에 동기시켜서 레이저 광을 조사함으로써, 적층 방향에서의 레이저 광의 조사 위치를 일치시킨다. 이것에 의해서 적층 방향으로 연속하는 구멍을 형성할 수 있고, 결과적으로 적층 방향의 관통구멍을 형성할 수 있다. 관통 전극을 형성하는 경우에는, 수지 박막의 금속 박막이 형성되어 있지 않은 영역에 레이저 광을 조사하여 관통 전극용의 관통구멍(제2 관통구멍)을 가공하면 된다.
본 실시형태에 있어서도, 플라즈마 조사 장치(127)를 이용하여 관통구멍 내벽면을 플라즈마 처리하는 것이 바람직하다. 플라즈마 처리는 교대 적층 공정 중에 수시로 행할 수 있고, 혹은 교대 적층 공정 종료 후에 행할 수도 있다.
본 실시형태에서는 교대 적층 공정 내의 소정의 시기에 레이저 가공장치(125)에 의한 구멍 가공을 정지함으로써, 비관통 구멍을 용이하게 형성할 수 있다. 예를 들면, 적층체의 상층 및/또는 하층에 수지 박막만이 연속 적층된 보호층을 형성하는 경우에 있어서, 상하의 어느 하나의 보호층 부분에는 구멍 가공을 행하지 않는 것으로 해서, 인출 전극을 상하면의 어느 한쪽에만 형성한 콘덴서를 얻을 수 있다.
상기 이외에는 실시형태 B-1과 동일하다.
(실시형태 B-3)
본 실시형태는, 이하의 점에서 실시형태 B-2와 상이하다. 즉, 본 실시형태 B-3에서는 레이저 가공 장치(125)로서, 수지 박막을 제거할 수 있고 금속 박막을 제거할 수 없는 특성을 갖는 레이저 가공 장치를 사용한다. 이와 같은 특성을 갖는 레이저 광원으로서는 수지 박막 재료 및 금속 박막 재료에도 의하지만, 예를 들면, CO2레이저 등의 파장이 비교적 긴 레이저를 이용할 수 있다.
교대 적층 공정에 있어서, 금속 박막 형성 장치(114)에 의해 금속 박막을, 다음에 수지 박막 형성 장치(112)에 의해서 수지 박막을 순서대로 적층한 후, 레이저 가공 장치(125)를 이용하여 소정 위치에 레이저 광을 조사한다. 레이저 가공 장치(125)에 의한 레이저 광은 수지 박막을 제거하여 조사 위치에 수지 박막을 관통하는 관통구멍을 형성한다. 수지 박막의 아래에 금속 박막이 있는 경우, 레이저 파워를 소정의 값 이하로 제어하면 레이저 광은 상기 금속 박막에 대해서는 아무 작용도 하지 않는다. 그 후, 수지 박막에 형성된 관통구멍을 포함하는 영역에 금속 박막을 형성하면, 이 관통구멍을 통해서 수지 박막의 상하의 금속 박막이 접속된다.
실시형태 B-1, B-2와 동일하게, 캔 롤러(111)가 1회전할 때마다 금속 박막의 격자 형상 마진부 패턴 위치를 변화시킨다. 수지 박막에 형성하는 관통구멍의 위치를 한층마다 변화하는 금속 박막의 격자 형상 패턴 위치에 대해서 적절히 설정함으로써, 1층 걸러 금속 박막이 수지 박막에 형성된 관통구멍에서 접속된 적층체 모소자를 얻을 수 있다.
이 적층체 모소자를 실시형태 B-1, B-2와 동일하게 도 11의 절단면(71a, 71b)에서 절단한다. 이것에 의해, 실시형태 A-2(도 3A 내지 도 3E)에 도시한 바와 같은 적층체를 얻을 수 있다. 또, 절단면(71a) 대신에, 절단면(71a)과 평행하게, 관통구멍(33a) 및 관통구멍(33b)의 각각의 대략 중심을 통하는 면을 절단면으로 함으로써, 실시형태 A-5(도 7A 내지 도 7E)에 도시한 적층체를 얻을 수 있다.
본 실시형태에서는, 교대 적층 공정에 있어서, 수지 박막에 관통구멍을 형성 후, 금속 박막을 형성함으로써, 관통구멍 내에 금속 박막 재료가 충전된다. 이 때문에, 수지 박막에 형성한 관통구멍을 통해서 금속 박막이 순서대로 접속되어 가기 때문에, 실시형태 B-1, B-2와 같이 관통구멍에 도전성 재료를 충전할 필요는 없다. 단, 적층체 모소자의 위쪽 표면층의 수지 박막에 구멍이 형성되고, 그 구멍의 저부에 금속 박막이 노출되어 있는 경우에는, 이 구멍에 도전성 재료를 상기 금속 박막와 접속하도록 충전하는 것이 바람직하다. 이것에 의해서, 충전한 도전성 재료를 통함으로써 전극 인출을 용이하게 행할 수 있다.
또, 교대 적층 공정에 있어서, 금속 박막을 형성하지 않은 영역에 레이저 광을 조사하여 관통구멍(제2 관통구멍)을 형성하고, 이 관통구멍을 적층 방향으로 연속시킨다. 이것에 의해서, 금속 박막을 관통하지 않은 관통구멍을 갖는 적층체 모소자가 얻어진다. 이 관통구멍에 실시형태 B-1, B-2와 동일하게 도전성 재료를 충전하여, 마진부 영역에서 절단하면, 실시형태 A-3에 도시한 관통 전극을 구비한 어레이 콘덴서(콘덴서 요소(36)를 실시형태 A-2의 콘덴서로 한 실시형태)를 얻을 수 있다.
본 실시형태에 있어서도, 교대 적층 공정 중에 플라즈마 조사 장치(127)를 이용하여 관통구멍 내벽면을 플라즈마 처리하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에서는, 실시형태 B-2와 동일하게, 교대 적층 공정 내의 소정의 시기에 레이저 가공 장치(125)에 의한 구멍 가공을 정지해도 좋다. 예를 들면, 적층체의 상층 및/또는 하층에 수지 박막만이 연속 적층된 보호층을 형성하는 경우에 있어서, 상하의 어느 보호층 부분에는 구멍 가공을 행하지 않는 것으로 하고, 전극 인출면을 상하면의 어느 한쪽만으로 한 콘덴서를 얻을 수 있다.
상기 이외에는 실시형태 B-2와 동일하다.
(실시형태 B-4)
본 실시형태 B-4는, 금속 박막의 패터닝을 레이저 광을 이용한 레이저 패터닝법에 의해 행하는 점에서, 오일 패터닝법에 의해서 행하는 상기의 실시형태 B-1 내지 B-3와 상이하다.
도 12는, 본 발명의 실시형태 B-4에 관한 적층체의 제조 방법을 실시하기 위한 제조 장치의 일례를 도시한 개략 단면도이다. 도 8과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여서 중복하는 설명을 생략한다.
본 실시형태에서는, 실시형태 B-1 내지 B-3에서 금속 박막의 패터닝을 위해서 사용한 패터닝 재료 부여 장치(130a, 130b) 및 패터닝 재료 제거 장치(117)(도 8 참조) 대신에, 레이저 패터닝 장치(140)를 사용한다. 레이저 패터닝 장치(140)는 금속 박막 형성 장치(114)의 하류측이고 수지 박막 형성 장치(112)의 상류측에 설치된다.
금속 박막 형성 후, 레이저 패터닝 장치(140)를 이용하여 금속 박막 표면에 레이저 광을 조사하고, 조사 개소의 금속 박막을 가열·용융(일부는 또한 증발)시켜서 제거하여 마진부를 형성한다.
레이저 패터닝 장치(140)로부터 발사되는 레이저 광은, 레이저 가공 장치(125)로부터의 레이저 광과 달리, 금속 박막에 대해서만 작용하고, 수지 박막에 대해서는 아무런 작용도 하지 않는 특성을 가질 필요가 있다. 이러한 특성을 갖는 레이저 광원으로서는, 수지 박막 재료 및 금속 박막 재료에도 의하지만, 예를 들면 YAG(Yttrium Aluminum Garnet) 레이저, 그린 레이저, 엑시머 레이저 등의 비교적 파장이 짧은 레이저 광이 바람직하다. 파장이 긴 레이저 광은 금속 박막 표면에서 반사해 버린다. 또, 레이저 광원의 출력은 제거하고자 하는 금속 박막의 종류나 두께에 따라서 선택할 수 있다.
레이저 광은 소망하는 마진부의 형상 패턴에 따라서 조사한다. 마진부의 형상 패턴에 따라서는 다수의 레이저 광원을 이용할 수도 있다. 예를 들면, 금속 박막을 격자 형상 마진부를 갖도록 패터닝하는 경우에는, 이하와 같이 하면 된다.제1 레이저 광원으로부터의 광을 프리즘을 이용하여 캔 롤러(111)의 회전축과 평행 방향으로 다수개 분할하여 캔 롤러(111)의 외주면을 향해서 조사하고, 캔 롤러(111)의 외주면의 주행 방향으로 연속하는 띠형상의 마진부를 다수개 형성한다. 제2 레이저 광원으로부터의 광을 주지의 방법으로 상기 제1 레이저 광원에 의한 띠형상의 마진부와 교차하도록 주사한다.
본 실시형태와 같이, 금속 박막의 패터닝을 레이저 패터닝법으로 행하면, 임의 형상의 패터닝을 용이하게 작성할 수 있다. 또, 실시형태 B-1 내지 B-3의 오일 패터닝법에서는 캔 롤러(111)의 외주면의 주행 방향에 대해서 경사진 마진부가 형성되지만, 본 실시형태의 레이저 패터닝법에서는 캔 롤러(111)의 외주면의 주행 방향과 평행 방향 및 직각 방향의 마진부를 형성할 수 있다.
캔 롤러(111)의 회전에 따라서, 레이저 패터닝 장치(140)에 의해 격자 형상으로 패터닝된 금속 박막 상에, 수지 박막 형성 장치(112)에 의해 수지 박막이 적층되고, 또한 그 위에 금속 박막 형성 장치(114)에 의해 금속 박막이 적층된다. 그 후, 재차 레이저 패터닝 장치(140)에 의해 표층의 금속 박막을 격자 형상으로 패터닝하지만, 이 때의 격자 형상 패턴의 형성 위치를 전회의 격자 형상 패턴의 형성 위치에 대해서 소정량만큼 어긋나게 형성한다. 또한, 캔 롤러(111)가 1회전하여 적층된 금속 박막에 대해서 형성되는 격자 형상 패턴의 형성 위치를 전회의 격자 형상 패턴 형성 위치에 대해서 소정량만큼 어긋나게 하고, 또한 전 전회의 격자 형상 패턴 형성 위치와 동일 위치가 되도록 한다. 이와 같이 함으로써, 격자 형상 패턴 위치가 소정량만큼 어긋난 2종류의 금속 박막을 수지 박막을 통해서 교대로적층할 수 있다.
이와 같이 해서, 캔 롤러(111)의 외표면 상에 도 11에 도시한 것과 동일한 적층체를 얻을 수 있다. 단, 본 실시형태에서는 캔 롤러(111)의 외주면의 주행 방향(111b)과 격자 형상 패턴 방향의 상대적 관계는 도 11에 도시한 것에 한정되지 않는 것은 상술한 바와 같다.
상기 이외에는 실시형태 B-1 내지 B-3 중 어느 하나와 동일하게 하고, 실시형태 A-1, A-2, A-4, A-5에 도시한 적층체(또는 콘덴서) 혹은 실시형태 A-3에 도시한 어레이 콘덴서를 얻을 수 있다.
(실시형태 B-5)
본 실시형태 B-5는 금속 박막의 패터닝을 오일 패터닝법과 레이저 패터닝법을 병용하여 행하는 점에서, 오일 패터닝법에 의해 행하는 상기의 실시형태 B-1 내지 B-3과, 또는 레이저 패터닝법에 의해 행하는 실시형태 B-4와 각각 상이하다.
도 13은, 본 발명의 실시형태 B-5에 관한 적층체의 제조 방법을 실시하기 위한 제조 장치의 일례를 도시한 개략 단면도이다. 도 8, 도 12와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여서 중복하는 설명을 생략한다.
본 실시형태에서는, 패터닝 재료 부여 장치(142)를 수지 박막 형성 장치(112)의 하류측이고 금속 박막 형성 장치(114)의 상류측에 설치한다. 패터닝 재료 부여 장치(142)는 오일 패터닝법에 의해 다수의 띠형상의 마진부를 형성한다. 또, 레이저 패터닝 장치(140)를 금속 박막 형성 장치(114)의 하류측이고 수지 박막 형성 장치(112)의 상류측에 설치한다. 레이저 패터닝 장치(140)는 패터닝 재료 부여 장치(142)에 의한 띠형상의 마진부와 교차하도록 마진부를 레이저 패터닝법에 의해 형성한다.
패터닝 재료 부여 장치(142)에는 캔 롤러(111)의 외주면을 향해서 형성된 미세구멍이 캔 롤러(111)의 외주면의 주행 방향과 직각 방향으로 소정 간격을 두고 다수개 배치되어 있다. 패터닝 재료 부여 장치(142)이 내부에서 기화된 패터닝 재료는 상기 미세구멍에서 방출되어 캔 롤러(111) 상에 적층된 수지 박막 상에 부착하고, 캔 롤러(111)의 외주면의 주행 방향에 평행한 다수의 띠형상의 액막을 형성한다.
그 후, 금속 박막 형성 장치(114)에 의해 금속 박막을 적층하면, 패터닝 재료의 액막 부분에 대응하는 띠형상의 마진부가 형성된다.
다음에, 레이저 패터닝 장치(140)를 이용하고, 레이저 광을 상기 띠형상의 마진부와 교차하도록 주사하여 금속 박막에 조사하여 마진부를 형성한다. 이것에 의해, 소망하는 격자 형상으로 패터닝된 금속 박막을 형성할 수 있다.
본 실시형태에 있어서도, 어느 층의 금속 박막의 격자 형상 패턴의 형성 위치를 그 아래에 수지 박막을 통해서 형성된 금속 박막의 격자 형상 패턴의 형성 위치에 대해서 소정량만큼 어긋나게 하고, 또한, 그 아래에 수지 박막을 통해서 형성된 금속 박막의 격자 형상 패턴의 형성 위치와 일치시킨다. 즉, 격자 형상 패턴 위치가 소정량만큼 어긋난 2종류의 금속 박막을 수지 박막을 통해서 교대로 적층한다. 이것을 실현하기 위해서는 예를 들면 이하와 같이 하면 된다. 제1 방법으로서, 캔 롤러(111)가 1회전하면 패터닝 재료 부여 장치(142)를 캔 롤러(111)의 회전축 방향으로 소정량만큼 이동시키고, 다음의 1회전 후에 처음의 위치로 되돌아간다고 하는 왕복 운동을 행한다. 혹은, 제2 방법으로서 캔 롤러(111)가 1회전하면 레이저 패터닝 장치(140)에 의한 레이저 광의 조사 위치를 그 주사 방향과 직각 방향으로 소정량만큼 어긋나게 하고, 다음의 1회전 후에 처음의 위치로 되돌아간다고 하는 동작을 행해도 좋다.
이와 같이 해서, 캔 롤러(111)의 외표면 상에 도 11에 도시한 것과 동일한 적층체를 얻을 수 있다. 단, 본 실시형태에서는 금속 박막의 격자 형상 패턴의 종횡 어느 하나의 마진부의 방향은 캔 롤러(111)의 외주면의 주행 방향(111b)과 일치한다. 또한, 패터닝 재료 부여 장치(142)를 캔 롤러(111)의 회전축 방향과 평행한 방향으로 이동시킴으로써, 또는 레이저 패터닝 장치(140)에 의한 레이저 광의 주사 조건을 조정함으로써, 금속 박막의 격자 형상 패턴의 마진부의 방향을 캔 롤러(111)의 외주면의 주행 방향(111b)과 임의의 각도로 교차시킬 수도 있다. 마진부의 방향의 설정은 설비 규모 및 사용하는 레이저의 주사 속도 등을 고려하여 결정된다.
상기 이외의 실시형태 B-1 내지 B-3 중 어느 하나와 동일하게 해서, 실시형태 A-1, A-2, A-4, A-5에 도시한 적층체(또는 콘덴서), 혹은 실시형태 A-3에 도시한 어레이 콘덴서를 얻을 수 있다.
(실시형태 B-6)
본 실시형태 B-6에서는, 실시형태 B-1 내지 B-5에서 사용한 원기둥 형상의 캔 롤러(111) 대신에 정다각기둥 형상의 지지체를 이용하고, 이것을 단속적으로 회전시켜서 그 외주에 적층체를 형성한다.
도 14는 본 발명의 실시형태 B-6에 관한 적층체의 제조 방법을 실시하기 위한 제조 장치의 일례의 주요 구성 요소를 도시한 개략 단면도이다. 도 14에 있어서, 도 8, 12, 13과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여서 중복하는 설명을 생략한다.
본 실시형태에서는, 정8각기둥 형상의 지지체(211)의 외주면에 적층체를 형성한다. 지지체(211)는 회전 방향(211a)의 방향으로 45도씩 단속적으로 회전한다.
금속 박막의 패터닝은 패터닝 재료 부여 장치(220, 230)를 이용하여 오일 패터닝법에 의해 행한다.
제1 패터닝 재료 부여 장치(220)에는 미세구멍(222)이 지지체(211)의 외주면을 향해서, 지면 수직 방향(지지체(211)의 외주면의 폭 방향)에 소정 피치로 다수 형성되어 있다. 지지체(211)의 회전이 정지하고 있을 때, 장치 내에서 기화된 패터닝 재료를 미세구멍(222)으로부터 방출하면서, 패터닝 재료 부여 장치(220)는 이동 방향(224)의 방향으로 이동한다. 이 결과, 지지체(211)의 외주면 상에는 외주면의 이동 방향과 평행한 다수의 띠형상의 패터닝 재료의 액막이 형성된다.
그 후, 지지체(211)가 45도 회전함으로써, 제1 패터닝 재료 부여 장치(220)에 의해 패터닝 재료가 부여된 지지체(211)의 외주면은 제2 패터닝 재료 부여 장치(230)와 대향한다.
제2 패터닝 재료 부여 장치(230)는 미세구멍(232)이 지지체(211)의 외주면을 향해서, 지지체(211)의 외주면의 이동 방향으로 소정 피치로 다수 형성되어 있다.지지체(211)의 회전이 정지하고 있을 때, 장치 내에서 기화된 패터닝 재료를 미세구멍(232)으로부터 방출하면서, 패터닝 재료 부여 장치(230)는 지면과 수직 방향(지지체(211) 외주면의 폭 방향)으로 이동한다. 이 결과, 지지체(211)의 외주면 상에는 지지체의 폭 방향으로 다수의 띠형상의 패터닝 재료의 액막이 형성된다.
제1 및 제2 패터닝 재료 부여 장치(220, 230)에 의해 대략 격자 형상으로 패터닝 재료의 액막이 형성된 지지체(211)의 외주면은 지지체(211)가 또한 45도 회전함으로써, 금속 박막 형성 장치(114)와 대향하여 대략 직삭각형 형상으로 패터닝된 금속 박막이 형성된다.
그 후, 금속 박막이 형성된 면은 수지 박막 형성 장치(240)와 대향한다. 수지 박막 형성 장치(240)는 경사진 가열판(243a, 243b)을 갖는다. 액상의 수지 박막 재료(241)는 공급관(242)을 통해서 가열판(243a) 상에 적하되고, 가열판(243a, 243b) 상을 순서대로 유동하면서 증발한다. 또한, 완전히 증발되지 않은 수지 박막 재료는 트레이(244)에 회수된다. 증발한 수지 박막 재료는 차폐판(245a)과 차폐판(245b, 245c)의 사이를 통과하여 지지체(211)의 외주면에 부착하여 수지 박막을 형성한다.
이상과 같이, 정8각기둥 형상의 지지체(211)가 회전 방향(211a)의 방향으로 45도 걸러 단속적으로 회전함으로써, 지지체(211)의 외주면 상에 직사각형 형상으로 패터닝된 금속 박막과 수지 박막의 교대 적층체를 형성할 수 있다.
본 실시형태에 있어서도, 금속 박막의 격자 형상 패턴 위치가 소정량만큼 어긋난 2종류의 금속 박막을 수지 박막을 통해서 교대로 적층함으로써 콘덴서용의 적층체를 얻을 수 있다. 금속 박막의 격자 형상 패턴을 어긋나게 하기 위해서는, 예를 들면 제1 패터닝 재료 부여 장치(220) 또는 제2 패터닝 재료 부여 장치(230)를 지지체(211)가 1회전할 때마다 그 이동 방향과 직각 방향으로 소정량만큼 이동시킴으로써 실현할 수 있다.
도 14에는 도시하고 있지 않지만, 상기의 장치는 소정의 진공도로 유지된 진공 장치에 수납된다. 또, 도 8, 12, 13에 도시한 바와 같이, 패터닝 재료 제거 장치(117), 수지 경화 장치(118), 표면 처리 장치(119), 차폐판(123), 플라즈마 조사 장치(127)를 지지체(211)의 외주면에 대향시켜서 배치할 수 있다.
적층체의 형성 후, 지지체(211)의 외주면 상에 적층체를 적층한 상태에서 실시형태 B-1과 동일하게 레이저 가공 장치(125)를 이용하여 적층체의 소정 위치에 적층체 전체를 관통하는 관통구멍을 형성한다. 혹은, 교대 적층 공정 중에, 지지체(211)의 회전이 정지할 때마다, 실시형태 B-2와 동일하게, 레이저 가공 장치(125)를 이용하여 새롭게 적층된 소정 위치의 수지 박막 및 금속 박막에 관통구멍을 형성한다. 교대 적층 공정 종료 후, 적층체를 지지체(211)로부터 박리하고, 관통구멍에 도전성 재료를 충전한다. 그 후, 소정 위치에서 절단함으로써, 실시형태 A-1(도 1A 내지 도 1E), A-4(도 5A 내지 도 5E)에 도시한 바와 같은 적층체, 실시형태 A-3(도 4A)에 도시한 어레이 콘덴서(콘덴서 요소(36)를 실시형태 A-1의 콘덴서로 한 실시형태)를 얻을 수 있다.
또, 수지 박막만 제거 가공할 수 있는 레이저 가공 장치(125)를 이용하여 교대 적층 공정 중에, 지지체(211)의 회전이 정지할 때마다, 실시형태 B-3과 동일하게 새롭게 적층된 소정 위치의 수지 박막에 관통구멍을 형성한다. 그 후, 적층체를 지지체(211)로부터 박리하여 소정 위치에서 절단함으로써, 실시형태 A-2(도 3A 내지 도 3E), A-5(도 7A 내지 도 7E)에 도시한 적층체를 얻을 수 있다. 또, 금속 박막을 형성하지 않은 영역에 관통 전극용의 제2 관통구멍을 형성하고 이것에 도전성 재료를 충전하여 절단함으로써, 실시형태 A-3에 도시한 어레이 콘덴서(콘덴서 요소(36)를 실시형태 A-2의 콘덴서로 한 실시형태)를 얻을 수 있다.
도 14의 예에서는, 금속 박막의 격자 형상 패터닝을 제1 및 제2 패터닝 재료 부여 장치(220, 230)를 이용한 오일 패터닝법에 의해 행하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 및 제2 패터닝 재료 부여 장치(220, 230) 대신에 실시형태 B-4에 도시한 바와 같은 레이저 패터닝 장치를 이용한 레이저 패터닝법으로 금속 박막의 패터닝을 행할 수 있다. 혹은, 제1 및 제2 패터닝 재료 부여 장치(220, 230) 중 어느 한쪽을 레이저 패터닝 장치 대신에, 실시형태 B-5와 동일하게 오일 패터닝법과 레이저 패터닝법을 병용하여 금속 박막의 패터닝을 행할 수도 있다.
또, 지지체(211)는 정8각기둥으로 한정되지 않는다. 정6각기둥, 정10각기둥 등, 다른 형상이어도 상관없다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 적층체가 지지체(211)의 각 외주면 상에 평판형상으로 형성되기 때문에, 롤형상 지지체를 사용하는 경우에 비해서 지지체(211)로부터의 박리 후의 평판 프레스 공정 등을 생략 또는 간이화할 수 있다. 또, 이 평판 프레스 공정에서의 적층체의 분할이나 금속 박막의 파단 등의 발생을방지할 수 있기 때문에, 수율이 향상한다.
(실시형태 B-7)
본 실시형태 B-7은 지지체로서 소정 사이즈의 평판형상의 지지체를 이용한다. 이러한 지지체를 다수개 연속하여 반송시키면서, 그 하면에 수지 박막 및 금속 박막을 형성한다.
구체적으로는, 다수의 지지체를 순회시키는 반송 경로를 형성하고, 그 중간에 수지 박막 형성 장치 및 금속 박막 형성 장치를 배치한다. 지지체가 수지 박막 형성 장치 및 금속 박막 형성 장치의 위를 통과하면, 지지체의 하면에 각각 수지 박막 및 금속 박막이 형성된다.
금속 박막의 패터닝을 오일 패터닝법을 이용하여 행하는 경우에는, 지지체가 수지 박막 형성 장치 위를 통과 후, 금속 박막 형성 장치 위에 도착하기 전에 패터닝 재료 부여 장치 위를 통과하도록 구성한다. 또, 금속 박막의 패터닝을 레이저 패터닝법을 이용하여 행하는 경우에는, 지지체가 금속 박막 형성 장치 위를 통과 후, 수지 박막 형성 장치 위에 도착하기 전에 레이저 패터닝 장치 위를 통과하도록 구성한다.
또, 관통구멍을 형성하는 경우에는, 가공 대상 박막에 따라서 실시형태 B-1 내지 B-6의 배치에 준하여 레이저 가공 장치를 지지체의 순회 경로 내에 설치할 수 있다.
그 밖에, 패터닝 재료 제거 장치, 수지 경화 장치, 표면 처리 장치, 플라즈마 처리 장치 등을 필요에 따라서 실시형태 B-1 내지 B-6의 배치에 준하여, 지지체의 순회 경로 내에 설치할 수 있다.
이상과 같이 해서, 지지체 상에 패터닝된 금속 박막과 수지 박막의 교대 적층체를 얻을 수 있다. 그 후, 필요에 따라서 관통구멍에 도전성 재료를 충전한 후, 절단함으로써, 실시형태 A-1, A-2, A-4, A-5의 적층체 혹은 실시형태 A-3의 어레이 콘덴서를 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서, 금속 박막의 패터닝 방법은 상기의 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 오일 패터닝법을 채용하는 경우, 후술하는 실시형태 C-2에 기재한 패터닝 재료 부여 장치(540)를 이용할 수 있다.
(실시예 Ⅰ-1)
실시형태 B-1(도 8)에 도시한 제조 장치를 이용하여 실시형태 A-1(도 1A 내지 도 1E)에 도시한 적층체 및 칩 콘덴서를 제조한 예를 설명한다.
진공 펌프(116)에 의해 진공조(115) 내를 2×10-2㎩로 하고, 또, 캔 롤러(111)의 외주면을 10℃까지 냉각한다. 캔 롤러(111)의 직경은 500㎜, 외주면의 이동 속도는 100m/분으로 하였다.
수지 박막 재료로서 디사이클로펜타디엔디메탄올디아크릴레이트를 이용하였다. 금속 박막 재료로서는 알루미늄을 이용하고, 이것을 증착하여 형성하였다. 패터닝 재료로서는 불소계 오일을 이용하였다.
적층에 앞서서, 캔 롤러(111)의 외주면에 불소계 이형제(다이킨 공업(주)제 “다이프리”)를 스프레이 도포하고, 그 후 부직포로 얇게 확산시켰다.
먼저 최초로, 수지 박막만이 연속 적층된 보호층을 적층하였다. 상기 수지 박막 재료를 기화하여 수지 박막 형성 장치(112)로부터 캔 롤러(111)의 외주면에 퇴적시켰다. 1층당 적층 두께는 0.6㎛이다. 다음에 수지 경화 장치(118)로서 자외선 경화 장치를 이용하고, 상기에 의해 퇴적시킨 수지 박막 재료를 중합하여 경화도가 70%가 될 때까지 경화시켰다. 이 조작을 캔 롤러(111)를 회전시킴으로써 반복하고, 캔 롤러(111)의 외주면에 두께 15㎛의 보호층을 형성하였다. 이 사이, 개구(121)는 차폐판(123)으로 차폐해 두었다.
다음에, 콘덴서로서의 용량 발생 부분이 되는 소자층을 적층하였다. 상기 수지 박막 재료를 이용하여 1층당 적층 두께는 0.1㎛으로 하였다. 다음에 수지 경화 장치(118)에 의해, 수지 박막을 경화도가 70%가 될 때까지 경화시켰다. 그 후, 표면 처리 장치(119)에 의해, 표면을 산소 플라즈마 처리하였다. 다음에, 패터닝 재료 부여 장치(130a, 130b)의 미세구멍으로부터 상기 패터닝 재료의 증기를 방사시켰다. 패터닝 재료 부여 장치(130a, 130b)를 캔 롤러(111)의 외주면의 이동 속도와 대략 동일한 속도로 왕복 이동시키고, 캔 롤러(111)의 외주면 상의 수지 박막 표면에 패터닝 재료에 의한 격자 형상의 액막 패턴을 형성하였다. 다음에, 금속 박막 형성 장치(114)로부터 알루미늄을 금속 증착시켰다. 적층 두께는 30㎚으로 하였다. 그 후, 패터닝 재료 제거 장치(117)를 이용하여 원적외선 가열과 플라즈마 방전 처리를 행하여 잔존한 패터닝 재료를 제거하였다.
패터닝 재료에 의한 격자 형상 패턴 위치는 캔 롤러(111)가 1회전할 때마다 변화시키고, 격자 형상 패턴 위치가 다른 2종류의 금속 박막을 수지 박막을 통해서교대로 적층하였다.
이상의 조작을 캔 롤러(111)를 회전시킴으로써 약 3000회 반복하고, 총 두께 390㎛의 소자층을 형성하였다.
그 후, 개구(121)를 닫고 보호층을 상기 보호층의 형성과 동일하게 해서 적층하였다.
보호층의 형성 종료 후, 수지 박막 형성 장치를 정지시키고, 캔 롤러(111)를 회전시키면서 레이저 가공 장치(125)를 이용하여 소정 개소에 적층체 전체를 관통하는 관통구멍을 형성하였다. 레이저 가공 장치(125)로서 CO2레이저(출력 20W)를 이용하였다. 이 때, 플라즈마 조사 장치(127)에 의해 형성된 관통구멍 내를 산소 플라즈마 처리하였다.
다음에, 적층체를 캔 롤러(111)로부터 박리하고, 평판 프레스하여, 관통구멍 내에 도전성 수지를 충전하여 적층체 모소자를 얻었다.
그 후, 금속 박막을 절단하지 않은 위치(마진부)에서 절단하고, 도 1A 내지 도 1E에 도시하는 바와 같은 적층체를 얻었다.
얻어진 적층체의 외형 치수는 세로 0.5㎜, 폭 1.0㎜, 두께(적층 방향 높이) 0.42㎜이고, 관통구멍 직경은 0.2㎜이다. 또, 콘덴서로서 기능하는 금속 박막의 대향 영역의 면적은 세로 0.4㎜×폭 0.3㎜이다. 한 쌍의 관통구멍 내의 도전성 수지 표면에 전극 단자를 형성하여 콘덴서로서의 특성을 평가한 결과, 용량 40㎋이었다.
(실시예 Ⅰ-2)
수지 박막을 끼우는 상하의 금속 박막의 격자 형상 패턴의 편차량을 변화시키는 것 이외에는 실시예 Ⅰ-1과 동일하게 해서 적층체 모소자를 얻었다. 다음에, 실시예 Ⅰ-1과 절단면의 위치를 변경함으로써, 실시형태 A-4(도 5A 내지 도 5E)에 도시한 적층체를 얻었다.
얻어진 적층체의 외형 치수는 세로 0.5㎜, 폭 1.0㎜, 두께(적층 방향 높이) 0.42㎜이고, 반원형의 절결부의 반경은 0.1㎜이다. 또, 콘덴서로서 기능하는 금속 박막의 대향 영역의 면적은 세로 0.4㎜×폭 0.65㎜이다. 한 쌍의 절결부 내의 도전성 수지 표면에 전극 단자를 형성하여 콘덴서로서의 특성을 평가한 결과, 용량 87㎋이었다. 본 실시예의 콘덴서는 실시예 Ⅰ-1의 콘덴서에 비해서, 대략 동일 외형 치수이면서 금속 박막의 대향 영역의 면적을 크게 할 수 있고, 그 결과, 용량을 크게 할 수 있었다.
본 제Ⅰ 발명에 있어서, 상기의 실시예는 일례에 지나지 않고, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 적층체의 적층수는 적층체의 용도나 요구되는 사양(예를 들면, 콘덴서에 사용되는 경우에는, 요구되는 정전 용량 등) 등에 따라서 적당히 결정되고, 상기의 실시예에 기재된 1층 두께와 전체 두께로부터 산출되는 적층수는 일례에 지나지 않는다. 그러나, 형성된 적층체의 취급의 관점에서는 극단적으로 얇은 적층체는 분열 등을 발생하기 쉽다. 본 발명자의 검토에 의하면, 일반적으로, 적층체의 두께는 100㎛ 이상이면 분열 등은 거의 생기지 않지만, 20㎛ 정도 이하이면 취급에 세심한 주의가 필요하였다. 따라서, 1층의 수지 박막과 1층의 금속 박막의 두께 합계의 상한을 1㎛로 하면, 수지 박막의 적층수가 20층 이상인 것이 적층체의 적층수에 관한 현실적인 하한값이 된다. 수지 박막의 적층수가 100층 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편, 적층수의 상한값은, 하한값보다도 제한 인자가 적다. 단, 고밀도 실장 회로 기판 상에서, 부품 높이가 반도체 칩보다 높은, 두께 1㎜ 이상의 전자 부품은 적어지고 있기 때문에, 1층의 수지 박막와 1층의 금속 박막의 두께 합계의 하한을 0.1㎛로 하면, 수지 박막의 적층수가 10000층 이하인 것이 적층체의 적층수에 관한 상한값의 기준이 된다.
[제Ⅱ 발명에 대해서]
본 제Ⅱ 발명의 적층체의 제조 방법은, 지지체 상에 수지 박막과 대략 직사각형 형상으로 분할된 금속 박막을 포함하는 적층체를 형성하는 것을 특징으로 한다.
이하에 그 구체적 방법을 도면을 이용하여 설명한다.
(실시형태 C-1)
도 15는, 본 발명의 실시형태 C-1에 관한 적층체의 제조 방법을 실시하기 위한 적층체의 제조 장치의 일례를 도시한 개략 단면도이다.
도 15에 있어서, 500은 본 실시형태의 적층체의 제조 장치, 515는 진공조, 516은 진공조(515) 내부를 소정의 진공도로 유지하는 진공 펌프, 511은 진공조(515) 내에 설치된 도면중의 화살표 511a의 방향으로 회전하는 원통 형상의 캔 롤러, 512는 수지 박막 형성 장치, 513은 패터닝 재료 부여 장치, 514는 금속 박막 형성 장치(금속 재료 공급원), 517은 패터닝 재료 제거 장치, 518은 수지 경화 장치, 519는 표면 처리 장치, 520은 금속 박막 형성 영역을 다른 영역과 구별하기 위한 격벽, 521은 격벽(520)에 설치된 개구, 523은 필요시 이외에 금속 박막이형성되는 것을 방지하기 위해서, 이동 방향(523a)의 방향으로 이동하여 개구(512)를 개폐하는 차폐판, 530은 캔 롤러(511)의 외주면을 향해서 레이저 광을 조사하는 레이저 광조사 장치, 531은 레이저 광조사 장치로부터 발사되는 레이저 광이다.
직사각형 형상으로 분할된 금속 박막의 형성은, 패터닝 재료 부여 장치(513)와, 금속 박막 형성 장치(514)와, 레이저 광조사 장치(530)을 이용함으로써 실현할 수 있다.
패터닝 재료 부여 장치(513)는 가열하여 기화한 패터닝 재료를 캔 롤러(511)를 향해서 개구시킨 미세구멍으로부터 분사하고, 캔 롤러(511) 상의 수지 박막 표면에 띠형상으로 액막형상으로 부착시킨다. 패터닝 재료가 부착된 개소에는 금속 박막은 형성되지 않고, 제1 비금속대(마진부)가 된다. 미세구멍의 캔 롤러(511)의 회전축 방향의 배치(간격, 수)는 형성하고자 하는 비금속대의 배치에 따라서 결정한다. 또, 비금속대의 폭은 미세구멍의 크기나 토출량을 변화시킴으로써 조정할 수 있다. 이 때, 캔 롤러(511)의 회전과 동기시켜서 패터닝 재료 부여 장치(513)를 캔 롤러(511)의 회전축과 평행 방향으로 이동시킴으로써, 비금속대의 형성 위치가 다른 금속 박막을 형성할 수 있다.
또한, 패터닝 재료의 부여의 수단으로서는, 상기 외에, 리버스코트, 다이코트 등의 도포에 의해 직접 부여하는 방법이 있지만, 수지 박막 표면에 외력이 부여되고, 수지 박막이나 그 아래의 금속 박막의 변형, 파단, 표면 거칠어짐 등이 발생하는 것을 방지하기 위해서, 비접촉의 부여 수단이 바람직하다.
사용하는 패터닝 재료로서는, 에스테르계 오일, 글리콜계 오일, 불소계 오일및 탄화 수소계 오일로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 일종의 오일인 것이 바람직하다. 또한 바람직하게는, 에스테르계 오일, 글리콜계 오일, 불소계 오일이고, 특히 불소계 오일이 바람직하다. 상기 이외의 패터닝 재료를 사용하면, 적층 표면의 거칠어짐, 수지 박막이나 금속 박막의 핀홀, 금속 박막의 형성 경계 부분의 불안정화 등의 문제를 발생하는 경우가 있다.
패터닝 재료를 부여한 후, 금속 박막 형성 장치(514)에 의해 금속 박막이 형성된다. 금속 박막의 형성 방법으로서는, 증착, 스퍼터링, 이온플레이팅 등 주지의 진공 프로세스 수단을 적용할 수 있지만, 본 발명에서는 증착, 특히 전자 빔 증착이 내습성에 우수한 막이 생산성좋게 얻어지는 점에서 바람직하다. 금속 박막의 재료로서는 알루미늄, 구리, 아연, 니켈, 철, 코발트, 실리콘, 게르마늄 또는 그 화합물, 또는 이들의 산화물, 또는 이들 화합물의 산화물 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 알루미늄이 접착성과 경제성의 점에서 바람직하다. 또한, 금속 박막에는 상기 이외의 다른 성분을 포함하는 것이어도 상관없다. 또, 금속 박막을 일종으로 하지 않고, 예를 들면 Al층과 Cu층의 혼입으로 함으로써 특성의 보완이 이루어지고, 사용 조건에 따라서는 고성능화가 도모되는 경우도 있을 수 있다.
금속 박막의 두께는 얻어지는 적층체의 용도에 따라서 적당히 결정하면 좋지만, 전자 부품 용도로 사용하는 경우에는, 100㎚ 이하, 또한 10∼50㎚, 특히 20∼40㎚인 것이 바람직하다. 또, 막저항은 상한은 20Ω/□ 이하, 또한 15Ω/□ 이하, 특히 10Ω/□ 이하인 것이 바람직하고, 또 하한은 1Ω/□ 이상, 또한 2Ω/□ 이상, 특히 3Ω/□ 이상인 것이 바람직하다.
패터닝 재료 부여 장치(513)에 의해 캔 롤러(511)의 외주면의 이동 방향으로 띠형상으로 패터닝 재료가 부여되어 있기 때문에, 패터닝 재료가 부여된 위치에는 금속 박막이 형성되지 않고, 그 부분이 빠진 띠형상의 금속 박막이 형성된다.
레이저 광조사 장치(530)는 레이저 광은 조사함으로써 형성된 금속 박막을 가열 증발하여 제거한다.
사용하는 레이저 광은 제거하고자 하는 금속 박막의 재료에 따라서 선택할 수 있지만, YAG(Yttrium Aluminum Garnet) 레이저 등의 비교적 파장이 짧은 레이저 광이 바람직하다. 파장이 긴 레이저 광에서는 금속 박막 표면에서 반사해 버린다. 또, 수지 박막에 조사하면, 수지 박막이 소실해 버린다.
레이저 광은, 그 궤도가 패터닝 재료 부여 장치(513)에 의해서 캔 롤러(511)의 외주면의 이동 방향과 평행하게 형성된 제1 비금속대와 대략 직각이 되도록 주사시켜서 조사한다. 즉, 금속 박막은 캔 롤러(511)의 회전에 의해 이동하고 있기 때문에, 그 이동 방향에 대해서 비스듬히 주사하면서 조사한다. 금속 박막의 이동 방향과 주사 방향이 이루는 각도는 캔 롤러(511) 상에 형성된 가장 바깥층의 금속 박막의 이동 속도에 따라서 결정한다.
레이저 광의 조사에 의해서 형성된 비금속대는 패터닝 재료의 부여에 의해서 형성된 비금속대보다 절연 특성이 보다 확실하고, 또, 경계부가 명료한 비금속대를 얻을 수 있다. 또, 적층체에 비접촉으로 형성할 수 있기 때문에, 적층체에 외력이 부여되지 않고, 수지 박막이나 금속 박막의 변형, 파단, 표면 거칠어짐 등을 방지할 수 있다.
비금속대의 폭은 레이저 광원의 출력이나 주사 방법을 조정함으로써 변경할 수 있다.
이상에 의해, 패터닝 재료 부여 장치(513)에 의해서 형성된 캔 롤러(511)의 외주면의 이동 방향과 평행 방향의 제1 비금속대와, 레이저 광조사 장치(530)에 의해서 형성된 캔 롤러(511)의 외주면의 이동 방향과 대략 직각 방향의 제2 비금속대에 의해서, 금속 박막은 대략 직사각형 형상(정방형 또는 장방형)으로 분할된다.
다음에, 도 15의 제조 장치의 상기 이외의 구성에 대해서 설명한다.
진공조(515)의 내부는 진공 펌프(516)에 의해 소정의 진공도로 유지되고 있다. 진공조(515) 내의 바람직한 진공도는 0.027㎩(2×10-4Torr) 정도이다. 또, 격벽(520)에서 분할된 금속 박막 형성 장치(514)를 포함하는 공간을 이것 이외의 공간보다 약간 저압으로 유지해 두는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 금속 박막 형성 장치(514)로부터의 금속 증기류 또는 금속 입자류가 금속 박막 형성 장치(514)를 포함하는 공간 외에 부주의로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
캔 롤러(511)의 외주면은 평활하게, 바람직하게는 미러면 형상으로 완성되어 있고, 바람직하게는 -20∼40℃, 특히 바람직하게는 -10∼10℃로 냉각되어 있다. 회전 속도는 자유롭게 설정할 수 있지만, 15∼100rpm 정도, 주변 속도는 바람직하게는 20∼30000m/min이다.
수지 박막 형성 장치(512)는 수지 박막을 형성하는 수지 재료를 증발 기화 또는 안개화시켜서 캔 롤러(511) 표면을 향해서 방출한다. 수지 재료는 캔 롤러(511)의 외주면에 부착하여 수지 박막을 형성한다. 이와 같은 방법에 의하면,두께가 매우 얇고 균등하며, 핀홀 등의 결점이 없는 양호한 수지 박막을 얻을 수 있다. 수지 재료로서는 이와 같이 증발 기화 또는 안개화한 후, 퇴적하여 박막을 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 얻어지는 적층체의 용도에 따라서 적당히 선택할 수 있지만, 반응성 모노머 수지인 것이 바람직하다. 예를 들면, 전자 부품 재료 용도에 사용하는 경우에는, 아크릴레이트 수지 또는 비닐 수지를 주성분으로 하는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 다관능(메타)아크릴레이트 모노머, 다관능비닐에테르 모노머가 바람직하고, 그 중에서도, 사이클로펜타디엔디메탄올디아크릴레이트, 사이클로헥산디메탄올디비닐에테르 모노머 등 또는 이들의 탄화 수소기를 치환한 모노머가 전기 특성, 내열성, 안정성 등의 점에서 바람직하다. 수지 재료를 비산시키는 수단으로서는 히터 등의 가열 수단, 초음파 또는 스프레이 등에 의한 기화 또는 안개화시키는 방법이 이용된다. 특히, 히터 등의 가열 수단에 의해 수지 재료를 증발 기화시키는 방법이 형성되는 수지 박막의 두께 및 그 균일성, 결점의 발생 방지, 장치의 간소화의 관점에서 바람직하다.
퇴적한 수지 재료는 필요에 따라서 수지 경화 장치(518)에 의해 소망의 경화도에 경화 처리해도 좋다. 경화 처리로서는, 수지 재료를 중합 및/또는 가교하는 처리를 예시할 수 있다. 수지 경화 장치로서는, 예를 들면 전자선 조사 장치, 자외선 조사 장치, 또는 열겨화 장치 등을 이용할 수 있다. 경화 처리의 정도는 제조하는 적층체의 요구 특성에 의해 적당히 변경하면 되지만, 예를 들면 콘덴서 등의 전자 부품용의 적층체를 제조하는 것이면, 경화도가 50∼95%, 또한 50∼75%가 될 때까지 경화 처리하는 것이 바람직하다. 경화도가 상기 범위보다 작으면, 후공정에서 외력 등이 가해지면 용이하게 변형한다든지, 금속 박막의 파단 또는 단락 등을 발생해 버린다. 한편, 경화도가 상기 범위보다 크면, 후 공정에서 외력 등이 가해지면 분열되는 등의 문제가 생기는 경우가 있다. 또한, 본 발명의 경화도는 적외 분광 광도계로 C=O기의 흡광도와 C=C기(1600㎝-1)의 비를 취하고, 각각의 모노머와 경화물 비의 값을 취하며, 감소분 흡광도를 1에서 뺀 것으로 정의한다.
본 발명에 있어서, 수지 박막의 두께는 특별히 제한은 없디만, 1㎛ 이하, 또한 0.7㎛ 이하, 특히 0.4㎛ 이하인 것이 바람직하다. 본 발명의 방법에 의해서 얻어지는 적층체의 소형화·고성능화의 요구에 응답하기 위해서는 수지 박막의 두께는 얇은 쪽이 바람직하다. 예를 들면, 본 발명의 제조 방법에 의해서 얻어진 적층체를 콘덴서에 사용하는 경우, 유전체층이 되는 수지 박막은 얇은 쪽이 콘덴서의 정전 용량은 그 두께에 반비례하여 커진다.
형성된 수지 박막은 필요에 따라서 표면 처리 장치(519)에 의해 표면 처리된다. 예를 들면, 산소 분위기 하에서 방전 처리 또는 자외선 조사 처리 등을 행하고, 수지 박막 표면을 활성화시켜서 금속 박막과의 접착성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 해서 형성된 수지 박막 상에, 상기의 방법에 의해 금속 박막을 형성한다. 그 후, 수지 박막을 적층하기 전에, 잔존하는 패터닝 재료를 제거하는 것이 바람직하다. 잔존한 패터닝 재료는 적층 표면의 거칠어짐, 수지 박막이나 금속 박막의 핀홀(적층 빠짐), 금속 박막의 형성 경계 부분의 불안정화 등의 문제를 발생시킨다. 패터닝 재료의 제거는 패터닝 재료 제거 장치(517)에 의해 행한다. 패터닝 재료의 제거 수단은 특별히 제한은 없고, 패터닝 재료의 종류에 따라서 적당히 선택하면 되지만, 예를 들면 가열 및/또는 분해에 의해 제거할 수 있다. 가열하여 제거하는 방법으로서는, 예를 들면 광조사나 전열 히터에 의한 방법을 예시할 수 있지만, 광조사에 의한 방법이 장치가 간단하고, 또한 제거 성능도 높다. 또한, 여기에서 광이라는 것은, 원적외선 및 적외선을 포함한다. 한편, 분해하여 제거하는 방법으로서는, 플라즈마 조사, 이온 조사, 전자 조사 등을 사용할 수 있다. 이 때, 플라즈마 조사는 산소 플라즈마, 아르곤 플라즈마, 질소 플라즈마 등을 사용할 수 있지만, 그 중에서도 특히 산소 플라즈마가 바람직하다.
패터닝 재료 제거 장치(517)와 레이저 광조사 장치(530)의 배치는 도 15에 도시하는 바와 같이 패터닝 재료 제거 장치(517)를 상류측으로 해도 좋고, 레이저 광조사 장치(530)를 상류측으로 해도 좋다.
이상의 장치에 의하면, 개구(521)를 연 상태에서는, 주회하는 캔 롤러(511)의 외주면 상에 수지 박막 형성 장치(512)에 의한 수지 박막과, 금속 박막 형성 장치(514)에 의한 금속 박막이 교대로 적층된 적층체가 제조되고, 또, 개구(521)를 닫은 상태에서는 주회하는 캔 롤러(511)의 외주면 상에 수지 박막 형성 장치(512)에 의한 수지 박막이 연속하여 적층된 적층체가 제조된다.
다음에, 상기의 장치를 이용하여 도 16A 내지 도 16D에 도시하는 바와 같은 적층체 모소자(600)를 얻은 후, 도 17에 도시하는 바와 같은 칩 콘덴서(610)를 제조하는 방법에 대해서 설명한다(도 16A 내지 도 16D, 도 17의 상세한 설명은 후술한다).
캔 롤러(511)를 회전시키면서, 캔 롤러(511) 상에, 층 604a, 층 603a, 층602, 층 603b, 층 604b의 순으로 연속 적층한다.
최초로 층 604a를 적층한다. 층 604a는 수지 박막만이 연속 적층된 층(보호층)이다. 보호층(604a)은 콘덴서로서의 용량을 발생하는 것은 아니지만, 용량 발생 부분인 층(소자층)(602)이 열부하나 외력에 의해 손상을 받는 것을 방지하는 것에 유효하게 기능한다.
보호층(604a)을 적층할 때에는, 개구(521)를 차폐판(523)으로 차폐한 상태에서, 캔 롤러(511)를 회전시켜서 수지 박막만을 소정수 연속 적층한다.
다음에, 층 603a를 적층한다. 층 603a는 수지 박막과 금속 박막이 교대로 적층된 층(보강층)이다. 보강층(603a)은 용량 발생 부분인 층(소자층)(602)이 열부하나 외력에 의해 손상을 받는 것을 방지하는 데에 유효하게 기능한다. 또, 외부 전극과 접속하는 금속 박막을 가짐으로써, 외부 전극의 부착 강도의 향상에도 기여한다.
보강층(603a)의 적층에서는, 패터닝 재료 부여 장치(513)로부터 패터닝 재료를 수지 박막 표면에 띠형상으로 부여한다. 또, 차폐판(523)을 이동하여 개구(521)를 열고, 금속 박막을 적층한다. 이 때 금속 박막은 띠형상으로 부여된 패터닝 재료에 의해서 제1 비금속대에 의해서 띠형상으로 분할되어 형성된다. 다음에, 레이저 광조사 장치(530)로부터 레이저 광을 주사하면서 조사하여 제2 비금속대를 형성한다. 이 때, 레이저 광의 주사 궤도가 제1 비금속대에 대해서 대략 직각 방향이 되도록 주사한다. 이 상태에서, 소정 회수 캔 롤러(11)를 회전시킴으로써, 대략 직사각형 형상으로 분할된 금속 박막과 수지 박막이 교대로 적층된층(603a)이 형성된다.
다음에, 층 602를 적층한다. 층 602는 수지 박막과 금속 박막이 교대로 적층되고, 콘덴서로서의 용량 발생 부분이 되는 층(소자층)이다.
소자층 602의 적층에서는, 캔 롤러(511)가 1회전할 때마다, 패터닝 재료 부여 장치(513)를 롤러(511)의 회전축 방향에 소정폭만큼 왕복 이동시킨다. 이와 같이 함으로써, 제1 비금속대의 위치가 인접하는 층마다 다른 금속 박막이 형성된다. 레이저 광조사 장치(530)에 의해서 제2 비금속대를 형성하는 점은 상기의 보강층(603a)의 적층과 동일하다.
다음에, 보강층(603b)의 적층을 행한다. 패터닝 재료 부여 장치(513)를 보강층(603a)의 적층시와 동일 위치에 고정한 채, 보강층(603a)의 적층시와 동일한 적층 조건으로 소정수의 적층을 행한다.
마지막으로, 보호층(604b)의 적층을 행한다. 이 때, 차폐판(523)을 이동하여 개구(521)를 차폐한다. 또, 패터닝 재료의 부여 및 레이저 광의 조사를 정지한다. 이 상태에서 캔 롤러(511)를 회전시켜서 수지 박막만을 소정수 연속 적층한다.
상기에 있어서, 레이저 광을 조사하여 제2 비금속대를 형성하는 경우에는, 레이저 광의 주사를 캔 롤러(511)의 회전과 동기시킴으로써, 제2 비금속대의 적층 방향의 위치를 적층체 전체에 걸쳐서 대략 일치시키는 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 구성으로 해 두면, 제2 비금속대를 따라서 적층체를 적층 방향으로 절단함으로써, 금속 박막이 절단되지 않고, 또 절단면에 금속 박막이 노출되지도 않는다.
이와 같이 해서, 캔 롤러(511)의 외주면 상에 수지 박막과 대략 직사각형 형상으로 분할된 금속 박막으로 이루어지는 원통형상의 다층 적층체를 얻는다. 다음에, 적층체를 반경 방향으로 절단하여 분할하고, 캔 롤러(511)로부터 떼어낸다. 이 때의 절단을 제2 비금속대에서 행한다. 이 부분에는 금속 박막이 존재하지 않기 때문에, 절단이 용이하고 금속 박막의 버르나 절삭 찌꺼기도 발생하지 않는다. 또, 절단면에 금속 박막이 노출되지도 않는다.
분할하여 떼어낸 적층체를 평판 프레스함으로써, 예를 들면 도 16A 내지 도 16D와 같은 적층체 모소자(600)를 얻을 수 있다. 도 16A는 적층체 모소자를 절단면 방향에서 본 정면도, 도 16B는 평면도, 도 16C는 도 16A의 Ⅰ-Ⅰ선에서의 화살표 방향에서 본 단면도, 도 16D는 도 16A의 Ⅱ-Ⅱ선에서의 화살표 방향에서 본 단면도이다. 도 16A 내지 도 16D에 있어서, 화살표 601은 캔 롤러(511)의 외주면의 주행 방향과 일치한다. 또, 605는 상기의 원통형상의 적층체를 분할하였을 때의 절단면, 606은 금속 박막, 607은 수지 박막, 608a은 제1 비금속대, 608b는 제2 비금속대이다. 도 16A 내지 도 16D는 적층 상태를 이해하기 쉽도록 모식적으로 나타내고 있고, 실제의 적층수는 이것보다 훨씬 많다. 또, 금속 박막(606)과 수지 박막(607)의 두께나, 제1, 제2 비금속대(608a, 608b)의 폭 등도 실제의 것과는 달리 과장하여 그려져 있다.
도 16A에 있어서, 적층체 모소자(600)의 하면이 캔 롤러(511)측이고, 아래로부터 순서대로 보호층(604a), 보강층(603a), 소자층(602), 보강층(603b), 보호층(604b)이 상기의 순서에 의해서 적층된 것을 나타내고 있다. 상기와 같이,층 604a, 604b는 개구(521)를 닫고 수지 박막만을 연속하여 적층한 층이고, 층 602 및 층 603a, 603b는 개구(521)를 연 금속 박막과 수지 박막을 교대로 적층한 층이다. 또, 층 602는 캔 롤러(911)의 회전과 동기시켜서 1회전할 때마다 제1 비금속대(608a)의 위치를 변경하여 적층하고 있다.
도 16A 내지 도 16D로부터도 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 본 실시형태의 적층체 모소자에서는 절단면(605)에는 금속 박막(606)이 노출되지 않는다. 이 결과, 다음의 공정으로 이행할 때까지 절단면(605)으로부터 금속 박막(606)이 산화나 녹 등의 부식을 발생하지 않는다.
이와 같이 해서 얻은 적층체 모소자(600)를 절단면(609a)에서 절단한다. 절단면(609a)은 제1 비금속대(608a)의 대략 중앙부를 통과한다. 다음에, 절단면(609a)에 용사 등에 의해서 외부 전극을 형성한다.
다음에, 절단면(609b)에 상당하는 위치에서 절단한다. 절단면(609b)은 제2 비금속대(608b)의 대략 중앙부를 통과한다. 절단면(609b)에는 금속 박막이 존재하지 않기 때문에, 절단이 용이하고 금속 박막의 버르나 절삭 찌꺼기도 발생하지 않는다. 또, 절단면에 금속 박막이 노출되지도 않는다. 따라서, 다음의 공정으로 이행할 때까지, 절단면(609b)으로부터 금속 박막(606)이 산화나 녹 등의 부식을 발생하지 않는다.
그 후, 필요에 따라서 외장 코팅을 행하여 도 17에 도시한 바와 같은 칩 콘덴서(610)를 다수 얻는다. 도 17에 있어서, 611a, 611b는 금속 박막(606)과 전기적으로 접속하여 형성된 외부 전극이다.
도 17에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에서 얻어지는 칩 콘덴서(610)는 외부 전극(611a, 611b)이 형성되어 있지 않은 대향하는 측면(상기의 절단면(609b))에는 금속 박막(606)이 노출되지 않는다. 따라서, 절단면(609b)에 특별한 절연층 등을 형성하지 않아도, 외부 전극(611a, 611b)에는 납땜을 행하여 직접 회로 기판에 면 실장할 수 있다. 따라서, 실장 공정이 간략화하여 회로 기판 전체의 소형화에도 공헌한다.
(실시형태 C-2)
도 18은 본 발명의 실시형태 C-2에 관한 적층체의 제조 방법을 실시하기 위한 적층체의 제조 장치의 일례를 도시한 개략 단면도이다. 도 18에 있어서, 도 1과 동일한 기능을 갖는 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 그것에 대해서의 상세한 설명을 생략한다.
도 18의 적층체의 제조 장치(500')가 실시형태 C-1에서 설명한 도 15의 제조 장치(500)와 다른 것은, 도 15의 제조 장치(500)의 패터닝 재료 부여 장치(513) 대신에 패터닝 재료 부여 장치(540)를 이용하고, 또한, 도 15의 제조 장치(500)의 레이저 광조사 장치(530)를 필요로 하지 않는다는 점이다.
본 실시형태의 패터닝 재료 부여 장치(540)는 액체 상태의 패터닝 재료를 액적으로서 미세구멍으로부터 분사하는 점에서, 패터닝 재료를 기화시켜서 미세구멍으로부터 분사하는 실시형태 C-1의 패터닝 재료 부여 장치(513)와 상이하다.
도 19는, 패터닝 재료 부여 장치(540)의 캔 롤러(511)측에서 본 정면도이다. 패터닝 재료 부여 장치(540)는 화살표 601의 방향이 캔 롤러(511)의 외주면의 주행방향에 일치하도록 설치된다. 패터닝 재료 부여 장치(540)의 정면에는 노즐 헤드(541)가 화살표 601과 직각을 이루도록 배치되어 있다.
도 20에 도 19의 노즐 헤드(541)를 정면에서 본 부분 확대도를 도시한다. 도면 중, 화살표 601은 도 19의 화살표 601의 방향과 일치한다. 노즐 헤드(541)의 표면에는 미세구멍(542)이 배치되어 있다. 도 20의 예에서는, 3개의 미세구멍(542)를 화살표 601과 대략 45°의 각도를 이루도록 소정 간격으로 배치한 것을 1조로 하고, 이것을 노즐 헤드 내에서 소정 간격으로 소정의 수만큼 배치하고 있다. 그리고, 이들 미세구멍(542)은 이것을 화살표 601과 수직인 면에 투영시켜서 보면 등간격이 되도록 배치되어 있다.
도 21은, 도 20의 Ⅲ-Ⅲ선에서의 화살표 방향에서 본 미세구멍(542)의 부분 단면도이다.
베이스 플레이트(543)에는 미세구멍(542)의 위치에 상당하는 부분에 실린더(548)가 가공되어 있고, 이 실린더(548)에 피에조 전압 소자(544) 및 피스톤 헤드(545)가 순서대로 삽입되어 있다. 베이스 플레이트(543)의 전면에는 오리피스 플레이트(546)가 배치되고, 양자의 사이에 액체 상태의 패터닝 재료(547)가 충전되어 있다. 미세구멍(542)의 직경은 적당히 설계할 수 있지만 예를 들면 70㎛ 정도이다.
미세구멍(542)으로부터의 액체 상태의 패터닝 재료의 분사는 이하와 같이 해서 행한다. 전압 소자(544)의 전압 효과에 의해, 전압 소자(544)를 수축시키고, 피스톤 헤드(545)를 도면 중 왼쪽 방향으로 후퇴시킨다. 이것에 의해 피스톤헤드(545)의 전면이 부압이 되어 패터닝 재료(547)가 베이스 플레이트의 실린더(548) 내로 흡입된다. 그 후, 전압 소자를 원래의 상태로 복귀시킴으로써, 실린더(548)에 저장된 패터닝 재료가 미세구멍(542)을 통해서 방출된다. 본 방식에서는 패터닝 재료는 액적이 되어 불연속으로 방출된다. 따라서, 1회의 방출에 의해, 패터닝 재료는 피부착면(수지 박막 표면)에 하나의 도트로서 부착한다. 1회당 패터닝 재료의 방출량(액적의 크기) 및 간격을 조정함으로써, 패터닝 재료를 연속하여 액막으로서 부착시킬 수 있다.
이와 같은 패터닝 재료 부여 장치(540)에 의하면, 다수의 미세구멍을 각각 독립하여 제어하는 것이 용이하다. 따라서, 실시형태 C-1의 패터닝 재료 부여 장치(513)와 같이, 띠형상으로 패터닝 재료를 부여할 수 있는 것은 말할 필요도 없고, 바둑판무늬 형상(격자 형상)으로 부여할 수도 있다.
따라서, 본 실시형태에서는 패터닝 재료 부여 장치(540)에 의해서 캔 롤러(511)의 외주면의 주행 방향으로 띠형상으로 패터닝 재료를 부여하는 동시에, 그것과 직각 방향에도 소정 간격으로 띠형상으로 패터닝 재료를 부여한다. 그 후, 금속 박막 형성 장치(514)에 의해 금속 박막을 형성하면, 바둑판무늬 형상으로 부여된 패터닝 재료 부분이 비금속대가 되고, 금속 박막은 대략 직사각형 형상으로 분할된다. 이 결과, 본 실시형태에서는 실시형태 C-1의 레이저 광조사 장치(530)가 불요하게 된다.
이 때, 캔 롤러(511)의 외주면의 주행 방향과 대략 직각 방향으로 띠형상으로 부여되는 패터닝 재료의 부착 위치를 캔 롤러(511)의 회전과 동기시킴으로써,제2 비금속대의 적층 방향의 위치를 적층체 전체에 걸쳐서 대략 일치시키는 것이 바람직한 것은, 실시형태 C-1과 동일하다.
또, 패터닝 재료 부여 장치(540)에 의하면, 실시형태 C-1에서의 소자층(602)의 적층시와 같이, 패터닝 재료 부여 장치(540)를 캔 롤러(511)의 회전축 방향으로 왕복 이동시키지 않아도, 패터닝 재료를 토출시키는 미세구멍을 변경함으로써, 제1 비금속대의 위치를 변경할 수 있다.
또한, 기화한 패터닝 재료를 방출하여 피부착면 상에서 액화시키는 실시형태 C-1에 비해서, 방출된 패터닝 재료의 지향성이 예리하고, 의도하는대로 정확하게 패터닝 재료를 부착시키는 것이 용이하다. 또한, 미세구멍과 피부착면의 거리를 크게 취할 수 있기 때문에(예를 들면, 500㎛ 정도), 장치의 설계의 자유도가 높아진다.
본 실시형태에 있어서 바람직한 패터닝 재료는, 사용 환경 하에서의 점도 등을 고려하여 적당히 선택하면 되지만, 기본적으로는 실시형태 C-1에서 설명한 패터닝 재료를 그대로 사용할 수 있다.
본 실시형태에 있어서도, 실시형태 C-1과 동일하게 해서, 도 17에 도시하는 칩 콘덴서를 제조하는 것이 가능하다.
제1 및 제2 비금속대의 형성은 상기의 실시형태 C-1, C-2의 방법에 한정되지 않는다. 예를 들면, 연속하는 금속 박막을 형성 후, 레이저 광의 조사에 의해 제1 및 제2 비금속대를 형성해도 좋다. 혹은 캔 롤러의 외주면의 이동 방향과 대략 직각 방향을 길이방향으로 하는 슬릿 형상의 개구와, 이 슬릿 형상 개구를 개폐하는셔터를 갖는 패터닝 재료 부여 장치를 설치하고, 이 슬릿 형상 개구로부터 기화한 패터닝 재료를 토출하고, 제2 비금속대 형성용의 패터닝 재료를 수지 박막 표면 상에 부여해도 좋다.
상기의 실시형태 B-1 내지 B-7, C-1, C-2에서는 지지체로서 원통 형상의 캔 롤러 등을 예시하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 2개 또는 그 이상의 롤의 사이를 주회하는 벨트형상의 지지체, 혹은 회전하는 원반형상 지지체 등이어도 좋다.
또, 적층의 개시에 앞서서, 지지체면 상에 이형제를 부여해 두면, 적층 종료 후에 적층체를 떼어내는 작업이 용이하게 되기 때문에 바람직하다. 이형제로서는, 예를 들면 불소계 이형제(예를 들면, 상품명 : “다이프리”, 다이킨 공업(주)제) 등을 사용할 수 있다. 이형제의 부여 방법은, 스프레이 분무법 외에, 스퍼터법이나 증착법 등, 이형제 재료와 프로세스의 조건 등에 적합한 것을 적당히 선택하면 된다.
(실시예 Ⅱ-1)
도 15에 도시한 제조 장치를 이용하여, 도 17에 도시하는 구성의 칩 콘덴서를 제조하였다.
진공 펌프(516)에 의해 진공조(515) 내를 0.027㎩(2×10-4Torr)로 하고, 또, 캔 롤러(511)의 외주면을 5℃까지 냉각하였다. 캔 롤러(511)의 직경은 500㎜, 외표면의 이동 속도는 50m/분으로 하였다.
적층에 앞서서, 캔 롤러(511)의 외주면에 불소계 이형제(다이킨 공업(주)제“다이프리”)를 스프레이 도포하고, 그 후 부직포로 얇게 확산시켰다.
먼저 최초로, 수지 박막만이 연속 적층된 보호층(604a) 부분을 적층하였다. 보호층(604a)의 재료로서, 디사이클로펜타디엔디메탄올디아크릴레이트를 이용하고, 이것을 기화하여 수지 박막 형성 장치(512)로부터 캔 롤러(511)의 외주면에 퇴적시켰다. 1층당 적층 두께는 0.6㎛이다. 다음에 수지 경화 장치(518)로서 자외선 경화 장치를 이용하고, 상기에 의해 퇴적시킨 수지 박막 재료를 중합하여 경화도가 70%가 될 때까지 경화시켰다. 이 조작을 캔 롤러(511)를 회전시킴으로써 반복하고, 캔 롤러(511)의 외주면에 두께 15㎛의 보호층(604a) 부분을 형성하였다. 이 사이, 개구(521)는 차폐판(523)으로 차폐해 두었다.
다음에, 수지 박막과 금속 박막이 교대로 적층된 보강층(603a) 부분을 적층하였다. 보강층(603a)의 수지 박막 재료는 상기의 보호층(604a)의 재료와 동일한 것을 이용하였다. 수지 박막 1층당 적층 두께는 0.6㎛이다. 다음에 수지 경화 장치(518)에 의해 수지 박막의 경화도가 70%가 될 때까지 경화시켰다. 그 후, 표면 처리 장치(519)에 의해, 표면을 산소 플라즈마 처리하였다. 다음에, 패터닝 재료 부여 장치(513)에 의해 기화시킨 패터닝 재료를 미세구멍으로부터 분출시켜서, 수지 박막 표면 상에 띠형상으로 부착시켰다. 패터닝 재료로서, 불소계 오일을 사용하였다. 이 패터닝 재료의 증기압이 0.1torr가 되는 온도는 100℃이다. 오일의 평균 분자량은 1500이다. 띠형상의 패터닝 재료의 부착 폭은 150㎛으로 하였다. 다음에, 차폐판(523)을 이동하여 개구(521)를 열었다. 그리고, 금속 박막 형성 장치(514)로부터 알루미늄을 금속 증착시켰다. 적층 두께는 300옹스트롬으로 하였다. 그 후, 패터닝 재료 제거 장치(517)에 의해, 원적외선 히터에 의한 가열 및 플라즈마 방전 처리를 행하고, 잔존한 패터닝 재료를 제거하였다. 다음에, 레이저 광조사 장치(530)로부터 레이저 광을 조사하여 제2 비금속대를 형성하였다. 레이저 광으로서, 출력 20W의 YAG 레이저를 이용하였다. 이 때, 레이저 광의 주사 궤도가 패터닝 재료 부여 장치(513)에 의해서 형성된 제1 비금속대에 대해서 대략 직각 방향이 되도록 주사하였다. 이상의 조작을 캔 롤러(511)를 회전시킴으로써 500회 반복하고, 총 두께 315㎛의 층(603a) 부분을 형성하였다.
다음에, 콘덴서로서의 용량 발생 부분이 되는 소자층(602) 부분을 적층하였다. 수지 박막 재료는 상기와 동일한 것을 이용하고, 1층당 적층 두께는 0.4㎛으로 하였다. 다음에 수지 경화 장치(518)에 의해, 수지 박막을 경화도가 70%가 될 때까지 경화시켰다. 그 후, 표면 처리 장치(519)에 의해, 표면을 산소 플라즈마 처리하였다. 다음에, 패터닝 재료 부여 장치(513)에 의해, 상기와 동일 패터닝 재료를 상기와 동일 폭으로 띠형상으로 부착시켰다. 다음에, 금속 박막 형성 장치(514)로부터 알루미늄을 금속 증착시켰다. 적층 두께는 300옹스트롬으로 하였다. 그 후, 패터닝 재료 제거 장치(517)에 의해, 잔존한 패터닝 재료를 제거하였다. 다음에, 레이저 광조사 장치(530)로부터 레이저 광을 조사하여 제2 비금속대를 형성하였다. 이 때, 보강층(603a)의 적층시와 동일하게, 레이저 광의 주사 궤도가 패터닝 재료 부여 장치(513)에 의해서 형성된 제1 비금속대에 대해서 대략 직각 방향이 되도록 주사하였다. 이상의 조작을 캔 롤러(511)를 회전시킴으로써 약 2000회 반복하고, 총 두께 860㎛의 층(602) 부분을 형성하였다. 또한, 이 사이,패터닝 재료 부여 장치(513)를 캔 롤러(511)의 회전에 동기시켜서 1회전할 때마다 회전축 방향으로 1000㎛ 왕복 이동시켰다.
다음에, 패터닝 재료 부여 장치(513)의 이동을 정지하고, 두께 315㎛의 보강층(603b) 부분을 형성하였다. 형성 방법은 상기의 층(603a) 부분과 모두 동일하게 하였다.
마지막으로, 두께 15㎛의 보호층(604b) 부분을 형성하였다. 이 때, 차폐판(523)을 이동하여 개구(521)를 차폐하였다. 층(604b) 부분의 형성 방법은 상기의 층(604a) 부분과 모두 동일하게 하였다.
이상에서, 보강층(603a, 603b) 및 소자층(602) 부분의 적층에서는, 레이저 광조사 장치(530)에 의한 레이저 광의 레이저 광의 주사를 캔 롤러(511)의 회전과 동기시킴으로써, 제2 비금속대의 적층 방향의 위치를 적층체 전체에 걸쳐서 대략 일치하도록 하였다.
다음에, 캔 롤러(511)의 외주면 상에 형성된 원통형상 적층체를 제2 비금속대를 따라서 둘레 방향으로 8분할하여 떼어내고, 가열 하에서 프레스하여 도 16A 내지 도 16D에 도시하는 바와 같은 평판형상의 적층체 모소자(600)를 얻었다. 이 때, 절단면(605)에는 금속 박막은 일절 노출되지 않았다. 이것을 절단면(609a)에서 절단하고, 절단면에 황동을 금속 용사하여 외부 전극을 형성하였다. 또한, 금속 용사 표면에 열경화성 페놀 수지 중에 구리, Ni, 은의 합금 등을 분산시킨 도전성 페이스트를 도포하여 가열 경화시키고, 또한 그 수지 표면에 용융 땜납 도금을 실시하였다. 그 후, 절단면(609b)에 상당하는 개소에서 절단하였다. 이 때, 절단면(609b)에는 금속 박막은 일절 노출되지 않았다. 그 후, 실란커플링제 용액에 침지하여 외표면을 코팅하고, 도 17에 도시하는 바와 같은 칩 콘덴서를 얻었다.
얻어진 칩 콘덴서는 적층 방향 두께 약 1.5㎜, 안쪽 길이 약 1.6㎜, 폭(양 외부 전극간 방향) 약 3.2㎜이고, 소형이면서 용량은 0.33㎌이었다. 내전압은 50V이었다. 또, 직류 인가 전압 16V에서의 절연 저항값은 2×1012Ω이고, 금속 박막끼리의 단락, 금속 박막의 파단 등은 인정되지 않았다.
소자층(602), 보강층(603a, 603b) 및 보호층(604a, 604b)의 수지 박막의 경화도는 각각 95%, 95%, 90%이었다.
소자층(602) 및 보강층(603a, 603b)의 금속 박막의 두께는 300옹스트롬, 막 저항은 6Ω/□이었다.
또, 상기의 적층체 모소자(600)의 일부를 분해한 결과, 소자층(602) 부분의 금속 박막의 제1 및 제2 비금속대의 폭은 순서대로 150㎛, 50㎛, 보강층(603a, 603b) 부분의 금속 박막의 제1 및 제2 비금속대의 폭은 순서대로 150㎛, 50㎛이었다.
(비교예 Ⅱ-1)
레이저 광조사 장치(530)에 의한 레이저 광의 조사를 행하지 않은 것 이외에는 실시예 Ⅱ-1과 동일하게 해서 도 10에 도시한 바와 같은 칩 콘덴서를 얻었다.
얻어진 칩 콘덴서는 적층 방향 두께 약 1.5㎜, 안쪽 길이 약 1.6㎜, 폭(양 외부 전극간 방향) 약 3.2㎜이고, 용량은 0.35㎌이었다. 내전압은 50V이었다.또, 직류 인가 전압 16V에서의 절연 저항값은 5×1011Ω이었다.
소자층(602), 보강층(603a, 603b) 및 보호층(604a, 604b)의 수지 박막의 경화도는 각각 95%, 95%, 90%이었다.
소자층(602) 및 보강층(603a, 603b)의 금속 박막의 두께는 300옹스트롬, 막저항은 6Ω/□이었다.
또, 적층체 모소자의 일부를 분해한 결과, 소자층 부분의 금속 박막의 비금속대의 폭은 150㎛, 보강층 부분의 금속 박막의 비금속대의 폭은 150㎛이었다.
실시예 Ⅱ-1이 비교예 Ⅱ-1에 비해서 절연 저항값이 우수한 것은 절단면에 비금속대가 충분히 형성되어 있기 때문이라고 생각된다.
본 제Ⅱ 발명에 있어서, 상기의 실시예는 일례에 지나지 않고, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 적층체의 적층수는 적층체의 용도나 요구되는 사양(예를 들면, 콘덴서에 사용되는 경우에는, 요구되는 정전 용량 등) 등에 따라서 적당히 결정되고, 상기의 실시예에 기재된 1층 두께와 전체 두께로부터 산출되는 적층수는 일례에 지나지 않는다. 그러나, 형성된 적층체의 취급의 관점에서는 극단적으로 얇은 적층체는 분열 등을 발생하기 쉽다. 본 발명자의 검토에 의하면, 일반적으로, 적층체의 두께가 100㎛ 이상이면 분열 등은 거의 발생하지 않지만, 20㎛ 정도 이하이면 취급에 세심한 주의가 필요하였다. 따라서, 1층의 수지 박막과 1층의 금속 박막의 두께 합계의 상한을 1㎛으로 하면, 수지 박막의 적층수가 20층 이상인 것이 적층체의 적층수에 관한 현실적인 하한값이 된다. 수지 박막의 적층수가 100층 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편, 적층수의 상한값은 하한값보다도 제한 인자가 적다. 단, 고밀도 실장 회로 기판 상에 있어서, 부품 높이가 반도체 칩도다 높은, 두께 1㎜ 이상의 전자 부품은 적어지기 때문에, 1층의 수지 박막과 1층의 금속 박막의 두께 합계의 하한을 0.1㎛으로 하면, 수지 박막의 적층수가 10000층 이하인 것이 적층체의 적층수에 관한 상한값의 기준이 된다.
이상에 설명한 실시형태는 모두 어디까지나 본 발명의 기술적 내용을 명확하게 하는 의도의 것으로서, 본 발명은 이와 같은 구체예에만 한정되어 해석되는 것이 아니라, 본 발명의 정신과 청구의 범위에 기재하는 범위 내에서 여러 가지로 변경하여 실시할 수 있기 때문에, 본 발명을 광의로 해석해야 한다.
Claims (72)
- 다수의 수지 박막과 다수의 금속 박막이 적층된 적층체에 있어서,상기 금속 박막의 단부는 상기 적층체의 외부에 노출되어 있지 않고,상기 수지 박막의 적어도 1층은 적층 방향의 관통구멍을 갖고,상기 관통구멍을 통해서 상하의 상기 금속 박막이 전기적으로 접속되며,상기 금속 박막의 적어도 1층은, 상기 관통구멍을 통해서 외부로 전극 인출이 가능한 것을 특징으로 하는 적층체.
- 제1항에 있어서,상기 관통구멍에 도전성 물질이 충전되고, 상기 도전성 물질을 통해서 상하의 상기 금속 박막이 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 적층체.
- 제1항에 있어서,상기 관통구멍을 통해서 상하의 상기 금속 박막이 직접 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 적층체.
- 다수의 수지 박막과 다수의 금속 박막이 적층된 적층체에 있어서,상기 수지 박막의 적어도 1층은 주위의 일부에 절결부를 갖고,상기 절결부를 통해서 상하의 상기 금속 박막이 전기적으로 접속되며,상기 금속 박막의 적어도 1층은, 상기 절결부를 통해서 외부로 전극 인출이 가능한 것을 특징으로 하는 적층체.
- 제4항에 있어서,상기 절결부에 도전성 물질이 충전되고, 상기 도전성 물질을 통해서 상하의 상기 금속 박막이 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 적층체.
- 제4항에 있어서,상기 절결부를 통해서 상하의 상기 금속 박막이 직접 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 적층체.
- 제4항에 있어서,상기 수지 박막이 대략 직사각형이고, 상기 수지 박막의 상기 절결부가 형성된 변 이외의 변에서는 상기 금속 박막이 후퇴하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적층체.
- 다수의 수지 박막과 다수의 금속 박막이 적층된 적층체를 이용하여 이루어지는 콘덴서에 있어서,상기 금속 박막의 단부는 상기 적층체의 외부에 노출되어 있지 않고,상기 수지 박막의 적어도 1층은 적층 방향의 관통구멍을 갖고,상기 관통구멍을 통해서 상기 금속 박막이 1층 걸러 동 전위가 되도록 전기적으로 접속되며,동 전위로 접속된 상기 금속 박막은, 상기 관통구멍을 통해서 외부로 전극 인출이 가능한 것을 특징으로 하는 콘덴서.
- 제8항에 있어서,상기 관통구멍에 도전성 물질이 충전되고, 상기 도전성 물질을 통해서 상기 금속 박막이 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 콘덴서.
- 제8항에 있어서,상기 관통구멍을 통해서 상기 금속 박막이 직접 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 콘덴서.
- 제8항에 있어서,상기 금속 박막은 동일면 상에 다수로 분리되어 형성되어 있고, 동일면 상에 다수의 정전 용량 형성 영역이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘덴서.
- 제11항에 있어서,상기 금속 박막과는 절연된 관통 전극을 또한 갖는 것을 특징으로 하는 콘덴서.
- 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 콘덴서를 패키지 내에 내장하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 집적 회로.
- 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 콘덴서를 표면 또는 내부에 접합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층 배선 기판.
- 다수의 수지 박막과 다수의 금속 박막이 적층된 적층체를 이용하여 이루어지는 콘덴서에 있어서,상기 수지 박막의 적어도 1층은 주위의 일부에 절결부를 갖고,상기 절결부를 통해서 상기 금속 박막이 1층 걸러 동 전위가 되도록 전기적으로 접속되고,동 전위로 접속된 상기 금속 박막은, 상기 절결부를 통해서 외부로 전극 인출이 가능한 것을 특징으로 하는 콘덴서.
- 제15항에 있어서,상기 절결부에 도전성 물질이 충전되고, 상기 도전성 물질을 통해서 상기 금속 박막이 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 콘덴서.
- 제15항에 있어서,상기 절결부를 통해서 상기 금속 박막이 직접 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 콘덴서.
- 제15항에 있어서,상기 수지 박막이 대략 직사각형 형상이고, 상기 수지 박막의 상기 절결부가 형성된 변 이외의 변에서는 상기 금속 박막이 후퇴하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘덴서.
- 수지 박막과 금속 박막을 교대로 적층하여 이루어지는 적층체의 제조 방법에 있어서,상기 금속 박막을 상기 수지 박막의 형성 영역 내에, 상기 수지 박막의 형성 면적보다 작게 형성하는 동시에, 상기 금속 박막의 형성 위치를 금속 박막을 1층 형성할 때마다 변경하고, 수지 박막과 금속 박막을 교대로 적층하는 공정과,상기 수지 박막과 금속 박막을 관통하는 관통구멍을 형성하는 공정과,상기 관통구멍에 도전성 재료를 충전하고, 상기 금속 박막의 적어도 일부와 상기 도전성 재료를 전기적으로 접속하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제19항에 있어서,또한, 상기 수지 박막을 관통하고, 상기 금속 박막을 관통하지 않는 제2 관통구멍을 형성하는 공정과, 상기 제2 관통구멍에 도전성 재료를 충전하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 수지 박막을 형성하는 공정과, 금속 박막을 형성하는 공정과, 상기 수지 박막 및 금속 박막을 관통하는 관통구멍을 소정 위치에 형성하는 공정을 일단위로 하고, 이것을 지지체 상에서 반복하여 행함으로써 상기 수지 박막과 상기 금속 박막을 교대로 적층하는 적층체의 제조 방법에 있어서,상기 금속 박막을 상기 수지 박막의 형성 영역 내에, 상기 수지 박막의 형성 면적보다 작게 형성하는 동시에, 상기 금속 박막의 형성 위치를 금속 박막을 1층 형성할 때마다 변경하고, 또한,상기 관통구멍을 적층 방향으로 연속시켜서 형성하고, 상기 연속한 관통구멍에 도전성 재료를 충전하고, 상기 금속 박막의 적어도 일부와 상기 도전성 재료를 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제21항에 있어서,또한, 상기 수지 박막을 관통하고, 상기 금속 박막을 관통하지 않는 제2 관통구멍을 형성하는 공정을 갖고, 상기 제2 관통구멍을 적층 방향으로 연속시켜서 형성하고, 상기 연속한 제2 관통구멍에 도전성 재료를 충전하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 수지 박막을 형성하는 공정과, 상기 수지 박막에 관통구멍을 형성하는 공정과, 상기 수지 박막 상에 금속 박막을 형성하는 공정을 일단위로 하고, 이것을 지지체 상에서 반복하여 행함으로써 상기 수지 박막과 상기 금속 박막을 교대로 적층하는 적층체의 제조 방법에 있어서,상기 금속 박막을 상기 수지 박막의 형성 영역 내에, 상기 수지 박막의 형성 면적보다 작게 형성하는 동시에, 상기 금속 박막의 형성 위치를 금속 박막을 1층 형성할 때마다 변경하고, 또한,상기 금속 박막을 형성하는 영역 내에 상기 관통구멍을 형성함으로써, 상기 관통구멍을 통해서 적층 방향의 다수의 상기 금속 박막을 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제23항에 있어서,상기 수지 박막의 형성 후, 금속 박막의 형성 전에, 상기 수지 박막의 금속 박막을 형성하지 않은 영역에 제2 관통구멍을 또한 형성하고, 상기 제2 관통구멍을 적층 방향으로 연속시키고, 상기 연속한 제2 관통구멍에 도전성 재료를 충전하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제19항, 제21항 또는 제23항에 있어서,상기 금속 박막을 형성 후, 레이저 광을 대략 격자 형상으로 주사함으로써, 상기 금속 박막의 형성 영역을 제한하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제19항, 제21항 또는 제23항에 있어서,상기 수지 박막을 형성 후, 수지 박막 표면에 오일을 대략 격자 형상으로 부여한 후, 금속 박막을 형성함으로써 상기 금속 박막의 형성 영역을 제한하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제26항에 있어서,상기 적층체의 제조를 일방향으로 이동하는 지지체 상에서 행하고,상기 수지 박막 표면에 대향하여 배열된 미세구멍을 구비한 적어도 한 쌍의 노즐을 이용하고, 각각의 노즐의 상기 미세구멍이 상기 수지 박막 상에 그려진 궤도가 상기 지지체의 이동 방향에 대해서 대략 45도가 되도록, 상기 각 노즐을 상기 지지체의 이동 방향과 대략 직교하는 방향으로 왕복 이동시키고, 상기 오일의 부여를 행하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 금속 박막을 수지 박막의 형성 영역 내에, 상기 수지 박막의 형성 면적보다 작게 형성하는 동시에, 상기 금속 박막의 형성 위치를 금속 박막을 1층 형성할 때마다 변경하고, 수지 박막과 금속 박막을 교대로 적층하는 공정과,상기 수지 박막과 금속 박막을 관통하는 관통구멍을 형성하는 공정과,상기 관통구멍에 도전성 재료를 충전하고, 상기 금속 박막을 1층 걸러 전기적으로 접속하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 콘덴서의 제조 방법.
- 제28항에 있어서,상기 관통구멍을 형성 후, 상기 도전성 재료의 충전 전에 상기 관통구멍 내벽면을 플라즈마 처리하는 것을 특징으로 하는 콘덴서의 제조 방법.
- 수지 박막을 적층하는 공정과, 금속 박막을 형성하는 공정과, 상기 수지 박막 및 금속 박막을 관통하는 관통구멍을 소정 위치에 형성하는 공정을 일단위로 하고, 이것을 지지체 상에서 반복하여 행하는 콘덴서의 제조 방법에 있어서,상기 금속 박막을 상기 수지 박막의 형성 영역 내에, 상기 수지 박막의 형성 면적보다 작게 형성하는 동시에, 상기 금속 박막의 형성 위치를 금속 박막을 1층 형성할 때마다 변경하고, 또한,상기 관통구멍을 적층 방향으로 연속시켜서 형성하고, 상기 연속한 관통구멍에 도전성 재료를 충전하고, 상기 금속 박막을 1층 걸러 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 하는 콘덴서의 제조 방법.
- 제30항에 있어서,상기 관통구멍의 내벽면을 플라즈마 처리하는 것을 특징으로 하는 콘덴서의 제조 방법.
- 수지 박막을 형성하는 공정과, 상기 수지 박막에 관통구멍을 형성하는 공정과, 상기 수지 박막 상에 금속 박막을 형성하는 공정을 일단위로 하고, 이것을 지지체 상에서 반복하여 행하는 콘덴서의 제조 방법에 있어서,상기 금속 박막을 상기 수지 박막의 형성 영역 내에, 상기 수지 박막의 형성 면적보다 작게 형성하는 동시에, 상기 금속 박막의 형성 위치를 금속 박막을 1층 형성할 때마다 변경하고, 또한,상기 금속 박막을 형성하는 영역 내에 상기 관통구멍을 형성함으로써, 상기 관통구멍을 통해서 상기 금속 박막을 1층 걸러 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 하는 콘덴서의 제조 방법.
- 제32항에 있어서,상기 수지 박막에 관통구멍을 형성한 후, 상기 금속 박막을 형성하기 전에, 상기 관통구멍을 플라즈마 처리하는 것을 특징으로 하는 콘덴서의 제조 방법.
- 순회하는 지지체와, 상기 지지체에 대향하여 배치된 금속 박막 형성 장치 및 수지 박막 형성 장치와, 이들을 수납하는 진공조를 갖는 적층체의 제조 장치에 있어서,상기 금속 박막 형성 장치의 하류측이고 상기 수지 박막 형성 장치의 상류측에, 금속 박막 가공용의 레이저 패터닝 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 장치.
- 제34항에 있어서,또한, 적층 방향의 구멍을 형성하는 구멍 가공용의 레이저 가공 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 장치.
- 제35항에 있어서,또한, 상기 레이저 가공 장치의 하류측이고 상기 금속 박막 형성 장치의 상류측에 플라즈마 조사 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 장치.
- 순회하는 지지체와, 상기 지지체에 대향하여 배치된 금속 박막 형성 장치 및 수지 박막 형성 장치와, 이들을 수납하는 진공조를 갖는 적층체의 제조 장치에 있어서,또한, 적층 방향의 구멍을 형성하는 구멍 가공용의 레이저 가공 장치와,상기 수지 박막 형성 장치의 하류측이고 상기 금속 박막 형성 장치의 상류측에, 수지 박막 상에 오일을 부여하는 오일 부여 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 장치.
- 제37항에 있어서,또한, 상기 레이저 가공 장치의 하류측이고 상기 금속 박막 형성 장치의 상류측에 플라즈마 조사 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 장치.
- 제37항에 있어서,상기 오일 부여 장치는, 미세구멍을 배열한 노즐을 한 쌍 이상 갖는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 장치.
- 순회하는 지지체와, 상기 지지체에 대향하여 배치된 금속 박막 형성 장치 및 수지 박막 형성 장치와, 이들을 수납하는 진공조를 갖는 적층체의 제조 장치에 있어서,상기 수지 박막 형성 장치의 하류측이고 상기 금속 박막 형성 장치의 상류측에, 수지 박막 상에 오일을 부여하는 오일 부여 장치를 갖고,상기 오일 부여 장치는 미세구멍을 배열한 노즐을 한 쌍 이상 갖는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 장치.
- 제39항 또는 제40항에 있어서,쌍을 이루는 각각의 노즐의 상기 미세구멍이 수지 박막 상에 그려진 궤도가 서로 교차하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 장치.
- 제39항 또는 제40항에 있어서,쌍을 이루는 상기 노즐의 각각이, 상기 지지체의 이동 속도와 대략 같은 속도로, 상기 지지체의 이동 방향과 대략 직교하는 방향으로 왕복 이동하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 장치.
- 제39항 또는 제40항에 있어서,쌍을 이루는 각각의 상기 노즐의 상기 미세구멍이 수지 박막 상에 그려진 궤도와 상기 지지체의 이동 방향이 이루는 각이 대략 45도이고, 또한, 각각의 노즐의 미세구멍에 의한 궤도가 교차하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 장치.
- 순회하는 지지체와, 상기 지지체에 대향해서 배치된 금속 박막 형성 장치 및 수지 박막 형성 장치와, 이들을 수납하는 진공조를 갖는 적층체의 제조 장치에 있어서,또한, 적층 방향의 구멍을 형성하는 구멍 가공용의 레이저 가공 장치와,상기 수지 박막 형성 장치의 하류측이고 상기 금속 박막 형성 장치의 상류측에, 수지 박막 상에 오일을 부여하는 오일 부여 장치와,상기 금속 박막 형성 장치의 하류측이고 상기 수지 박막 형성 장치의 상류측에, 금속 박막 가공용의 레이저 패터닝 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 장치.
- 제44항에 있어서,또한, 상기 레이저 가공 장치의 하류측이고 상기 금속 박막 형성 장치의 상류측에 플라즈마 조사 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 장치.
- 수지 박막을 형성하는 공정과, 금속 재료를 진공 프로세스에 의해 퇴적시켜서 금속 박막을 형성하는 공정을 갖고, 이들을 주회하는 지지체 상에서 행함으로써 상기 지지체 상에 수지 박막과 금속 박막을 포함하는 적층체를 제조하는 방법에 있어서, 상기 금속 박막은 상기 지지체의 이동 방향에 형성된 제1 비금속대와 상기 지지체의 이동 방향과 대략 직각 방향으로 형성된 제2 비금속대에 의해 대략 직사각형 형상으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제46항에 있어서,제1 비금속대 및/또는 제2 비금속대가, 금속 박막의 형성 전에 수지 박막 표면에 패터닝 재료를 부착시킴으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제47항에 있어서,패터닝 재료를 수지 박막 표면에 비접촉으로 부착시키는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제47항에 있어서,패터닝 재료의 부착을 수지 박막 표면에 대향하여 배치된 패터닝 재료 부여 장치의 미세구멍으로부터 기화한 패터닝 재료를 방출하고, 수지 박막 표면에 부착시킴으로써 행하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제47항에 있어서,패터닝 재료의 부착을 수지 박막 표면에 대향하여 배치된 패터닝 재료 부여 장치의 미세구멍으로부터 액체 상태의 패터닝 재료를 방출하고, 수지 박막 표면에 부착시킴으로써 행하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제47항에 있어서,금속 박막을 형성한 후이고 수지 박막을 형성하기 전에, 잔존하는 패터닝 재료를 제거하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제47항에 있어서,패터닝 재료가 에스테르계 오일, 글리콜계 오일, 불소계 오일 및 탄화 수소계 오일로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 일종의 오일인 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제46항에 있어서,제1 비금속대 및/또는 제2 비금속대가, 금속 박막의 형성 후에 금속 박막을 제거함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제53항에 있어서,금속 박막의 제거가, 레이저 광을 조사함으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제46항에 있어서,제2 비금속대의 적층 방향의 위치가 거의 일치하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제46항에 있어서,지지체 상에 적층체를 얻은 후, 제1 비금속대 및/또는 제2 비금속대의 적어도 일부를 따라서 적층 방향으로 절단하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제46항에 있어서,지지체 상에 적층체를 얻은 후, 절단면에 금속 박막이 노출되지 않도록 적층 방향으로 절단하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제46항에 있어서,지지체 상에 적층체를 얻은 후, 절단면에 금속 박막이 노출되지 않도록 적층 방향으로 행하는 절단과, 상기 절단과 다른 방향에서 절단면에 금속 박막이 노출되도록 적층 방향으로 행하는 절단의 적어도 2종류의 절단을 행하는 것을 특징으로하는 적층체의 제조 방법.
- 제46항에 있어서,수지 박막의 적층을 증발한 수지 재료를 지지체 표면에 부착시킴으로써 행하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제59항에 있어서,수지 재료가 반응성 모노머 수지인 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제59항에 있어서,수지 재료를 부착시킨 후, 이것을 경화 처리하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 제46항에 있어서,수지 박막의 적층 후, 표면 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
- 수지 박막을 형성하는 공정과 금속 재료를 진공 프로세스에 의해 퇴적시켜서 금속 박막을 형성하는 공정을 주회하는 지지체 상에서 행함으로써, 상기 지지체 상에 수지 박막과 금속 박막을 포함하는 적층체를 제조한 후, 상기 적층체를 적층 방향으로 절단하고, 외부 전극을 형성하여 전자 부품을 제조하는 방법에 있어서,지지체 상에 형성되는 상기 금속 박막은, 상기 지지체의 이동 방향에 형성된 제1 비금속대와 상기 지지체의 이동 방향과 대략 직각 방향으로 형성된 제2 비금속대에 의해 대략 직사각형 형상으로 분할되어 있고,상기 절단의 적어도 일부는 상기 비금속대의 적어도 일부를 따라서 행하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 제조 방법.
- 제63항에 있어서,제2 비금속대의 적층 방향의 위치가 거의 일치하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 제조 방법.
- 제63항에 있어서,상기 절단을 방향이 다른 적어도 2방향으로 행하고, 그 중 1방향의 절단은 절단면에 금속 박막이 노출되도록 행하고, 다른 1방향의 절단은 절단면에 금속 박막이 노출되지 않도록 행하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 제조 방법.
- 제65항에 있어서,금속 박막이 노출된 절단면에 외부 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 제조 방법.
- 제63항에 있어서,전자 부품이 콘덴서인 것을 특징으로 하는 전자 부품의 제조 방법.
- 제63항에 있어서,전자 부품이 칩 콘덴서인 것을 특징으로 하는 전자 부품의 제조 방법.
- 수지 박막과 금속 박막이 각각 2층 이상 적층된 적층체와, 상기 적층체의 적층 방향 이외의 방향의 측면의 일부에, 상기 금속 박막과 전기적으로 접속하도록 형성된 전극을 갖는 전자 부품에 있어서,상기 적층체의 전극이 형성되어 있지 않은 측면에는 상기 금속 박막이 노출되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 전자 부품.
- 제69항에 있어서,적층체가 대략 직육면체 형상을 갖고, 적층체의 적층 방향 이외의 방향에 대향하는 2조의 대향면 중, 한쪽 조의 대향면에는 전극이 형성되어 있고, 다른쪽 조의 대향면에는 금속 박막이 노출되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 전자 부품.
- 수지 박막과 금속 박막이 각각 2층 이상 적층된 적층체를 적층 방향으로 절단하고, 절단면의 일부에 상기 금속 박막과 전기적으로 접속하도록 전극이 형성된 전자 부품에 있어서,상기 전극이 형성되어 있지 않은 절단면에는 상기 금속 박막이 노출되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 전자 부품.
- 제69항 또는 제71항에 있어서,전자 부품이 콘덴서인 것을 특징으로 하는 전자 부품.
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