WO1999026259A1 - Lamine, condensateur et procede de production du lamine - Google Patents

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WO1999026259A1
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laminate
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Kazuyoshi Honda
Noriyasu Echigo
Masaru Odagiri
Nobuki Sunagare
Shinichi Suzawa
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • the first invention relates to a method for manufacturing a laminate including a resin layer and a metal thin film layer.
  • the present invention relates to a method for producing a laminate suitable for producing a laminate by laminating a plurality of lamination units each composed of a resin layer and a metal thin film layer laminated thereon in an arbitrary shape.
  • the second invention relates to a laminated body including a dielectric layer and a metal thin film layer.
  • the present invention relates to a laminate that can be suitably used for an electronic component such as a capacitor.
  • a laminate composed of a resin layer and a metal thin film layer is widely used in magnetic recording media such as magnetic tapes, packaging materials, and electronic components.
  • a method for producing a resin layer used in such a laminate As a method for producing a resin layer used in such a laminate, a method of obtaining a self-supporting film by melting and stretching a resin material, or a method of diluting a resin material with a solvent in a support is used. A method of applying and drying and curing after application has been put to practical use. However, the thickness of the resin layer obtained by these methods is at most about 1 and it is difficult to stably obtain a thinner resin layer. In addition, the former method requires a large amount of manufacturing equipment, and the latter method may be environmentally unfavorable depending on the solvent, and often causes defects in the dried coating film.
  • a thin resin layer can be obtained stably, and the above problems do not occur.
  • a method of forming a resin thin film on a support in a vacuum has been proposed. In this method, a resin material is vaporized in a vacuum and then attached to a support to form a thin film. According to this method, a resin thin film layer having no void defects can be formed.
  • a method of vacuum deposition on a support moving at a high speed is suitable for mass production and has been industrially practically used.
  • a metal thin film layer that is, formation of a metal thin film layer only in a specific region.
  • a metal thin film layer having different potentials can be formed in a stacked body by dividing a metal thin film layer into a plurality of parts, where a portion where the metal thin film layer is not formed is used as an insulating region.
  • an oil margin As a method of patterning a metal thin film layer, a method called an oil margin is known. This utilizes the property that a metal thin film is not formed on a patterning material if a metal thin film is formed by depositing a metal thin film on a support in advance by forming a thin patterning material such as oil on the support. .
  • Such a problem is a problem that has not been particularly observed in a conventional method for manufacturing a two-layer laminate in which a process is completed by applying a patterning material to a resin layer to form a metal thin film layer. Moreover, these problems tended to be more pronounced as the thickness of each layer became thinner.
  • the capacitance of a capacitor is proportional to the area of the dielectric and inversely proportional to the thickness of the dielectric layer if the dielectric constant of the dielectric is the same. Therefore, in order to maintain or increase the capacitance while reducing the size of the capacitor, it is effective means to reduce the thickness of the dielectric layer and increase the effective area of the capacitance generating portion.
  • a laminate for a film capacitor As a laminate composed of a dielectric layer and a metal thin film layer used for an electronic component such as a capacitor, a laminate for a film capacitor is known. This involves laminating or winding a metallized film in which a thin metal film such as aluminum is laminated on a resin film such as polyester (PEN, PET, etc.), polyolefin (PP, etc.), PPS, etc. by vacuum evaporation or sputtering. What is it?
  • the thickness of the resin film is limited in terms of its thickness due to the manufacturing process or restrictions on the handling and processability of the film thereafter.
  • the film thickness of the film capacitor used is at most about 1.2, which limits both the thinning of the dielectric layer and the increase in the effective area of the capacitor generating portion while maintaining the capacitor volume. This has hindered both the miniaturization and high capacity of film capacitors.
  • the capacitor disclosed in Japanese Patent Publication No. 63-31992 has a structure in which a metal thin film layer (electrode layer) is inclined in the laminating direction to be in close contact with the capacitor side to form an electrode.
  • a metal thin film layer electrode layer
  • the metal thin film layer is easily broken at the inclined portion of the metal thin film layer.
  • the external shape is greatly different from that of the conventional chip-type film capacitor, and special considerations are required for mounting.
  • US Pat. Nos. 5,125,138 disclose a laminate in which a metal thin film layer (electrode layer) is exposed to the side of the laminate without being inclined.
  • a metal thin film layer electrode layer
  • a recess is formed on the upper surface in the stacking direction.
  • the dielectric layer and the metal thin film layer around the concave portion are inclined or curved, when the laminated thickness becomes thin, when used as a capacitor, the withstand voltage decreases, the pinhole of the dielectric layer becomes thin, and the metal thin film becomes thin. This leads to poor conductivity of the layer. Furthermore, such recesses make it difficult to manufacture the laminate itself. Such recesses become more prominent as the thickness of the dielectric layer becomes thinner (for example, 1 m or less) and the number of layers increases (for example, 100 or more layers, especially 100 or more layers). You. Therefore, in such a laminate, the size of the capacitor can be reduced and the capacitance can be increased. It was still difficult to achieve this. Disclosure of the invention
  • An object of the first invention is to provide a method for stably producing a laminate formed by laminating a large number of lamination units each composed of a resin layer and a metal thin film layer laminated only in a specific region.
  • the object of the present invention is to achieve the above demands for miniaturization, high performance, and low cost of such a laminate.
  • the first invention has the following configuration to achieve the above object. That is, in the first method of manufacturing a laminate of the first invention, a step of depositing a resin material and laminating a resin layer, a step of depositing a patterning material on the resin layer, and laminating a metal thin film layer And forming a laminate comprising a resin layer and a metal thin film layer by repeating the process a predetermined number of times on a circling support, wherein a patterning material is applied to the surface of the resin layer. It is characterized in that it is attached by contact.
  • the second method for manufacturing a laminate according to the first invention includes a step of depositing a resin material to deposit a resin layer; a step of depositing a patterning material on the resin layer; and depositing a metal thin film layer. And forming a laminate comprising a resin layer and a metal thin film layer by repeating this process a predetermined number of times on a circling support. A step of removing the remaining patterning material after the step of laminating the resin layer.
  • the third method for manufacturing a laminate of the first invention includes a step of depositing a resin material and depositing a resin layer, a step of depositing a patterning material on the resin layer, and a step of depositing a metal thin film layer.
  • the process is performed as a unit, and this process is repeated a predetermined number of times on the circling support, so that the resin layer and the metal thin film layer
  • a method of manufacturing a laminate comprising: at least one oil selected from the group consisting of an ester oil, a glycol oil, a fluorine oil, and a hydrocarbon oil. It is characterized by
  • the laminate obtained by the production method of the present invention can be used for a variety of applications that require miniaturization, high performance, and low cost, such as magnetic recording media such as magnetic tape, packaging materials, and electronic components. Can be used for
  • An object of the second invention is that a metal thin film layer is hardly broken in a laminated body of a dielectric layer and a metal thin film layer.
  • Another object of the present invention is to provide a multilayer body and a capacitor which do not require special consideration for mounting because of their similarities and structures, and which can satisfy both requirements of miniaturization and high capacity.
  • Another object of the second invention is to provide a method for producing a laminate having such characteristics.
  • the second invention has the following configuration to achieve the above object.
  • the first laminate of the second invention has a dielectric layer having a thickness of 1 // m or less and a first laminate laminated on one surface of the dielectric layer and distinguished by a band-shaped electrically insulating portion.
  • the second laminate of the second aspect of the present invention includes a dielectric layer having a thickness of 1 m or less, and a portion on one surface of the dielectric layer, excluding a band-shaped electrically insulating portion existing at one end thereof.
  • a laminate comprising at least 100 laminated units composed of a metal thin film layer laminated on the substrate, wherein the electrically insulating portions of the adjacent laminated units are located on opposite sides. This is characterized in that the width of the electrically insulating portion of every other lamination unit is not the same in the entire lamination.
  • a capacitor of the second invention is characterized by using the above-mentioned first or second laminate.
  • the method of manufacturing a laminate according to the second invention includes a step of forming a dielectric layer by adhering a resin material; a step of adhering a patterning material on the dielectric layer in a strip shape;
  • This is a method of manufacturing a laminated body composed of a dielectric layer and a metal thin film layer by repeating the step of laminating as one unit and a predetermined number of times.
  • This is the second (n is a natural number) patterning material. Make the attachment position different from the attachment position of the 2n-1st patterning material, and do not set all the attachment positions of the 2n-th patterning material to the same position. The feature is that they are not located at the same position.
  • the second invention has the following effects by adopting the above configuration.
  • the laminated body of the second invention has the above-mentioned first or second configuration, so that the metal thin film layer is not easily broken, and when used as a capacitor, it is different from a conventional film capacitor. Since the external shape and structure are similar, no special considerations are required for mounting, and it is possible to achieve miniaturization and high capacity. Further, according to the method for manufacturing a laminate of the second invention, the above-described laminate can be efficiently and inexpensively manufactured by a simple method.
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing an example of a manufacturing apparatus for performing the manufacturing method of the first invention.
  • FIG. 2 is a front view of an example of the patterning material applying apparatus.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the shape of the fine holes as viewed from the front of the patterning material applying apparatus.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a configuration in a case where a vaporized patterning material is supplied to a patterning material applying apparatus.
  • FIG. 6 is a schematic view showing another example of a configuration in a case where a vaporized patterning material is supplied to a patterning material applying apparatus.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a configuration in a case where a patterning material is supplied to a patterning material applying apparatus in a liquid state.
  • FIG. 8 is a schematic view showing another example of a configuration in a case where the patterning material is supplied to the patterning material applying device in a liquid state.
  • FIG. 9 is a front view of another example of the patterning material applying apparatus.
  • FIG. 10 is a partially enlarged view of the nozzle head of the patterning material applying apparatus of FIG. 9 as viewed from the front.
  • FIG. 11 is a front view of yet another example of the patterning material applying apparatus.
  • FIG. 12 is a partially enlarged view of the nozzle head of the patterning material applying apparatus of FIG. 11 as viewed from the front.
  • FIG. 13 is a partial cross-sectional view of the micropore viewed from the direction of the arrow II-II in FIG. 10. There o
  • FIG. 14 is a schematic view showing an example of an apparatus for retreating the patterning material applying apparatus and moving the position where the patterning material is attached.
  • FIG. 15 is a schematic diagram schematically showing another example of the manufacturing apparatus for performing the manufacturing method of the first invention.
  • FIG. 16 is a partial perspective view showing an example of a schematic configuration of a flat laminated mother element.
  • FIG. 17 is a perspective view showing a schematic configuration of a chip condenser.
  • FIG. 18 is a sectional view in the thickness direction (lamination direction) of an example of the laminate of the second invention.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of FIG. 18 as viewed from the direction of arrows III-III.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view in the thickness direction (lamination direction) of an example of a laminate other than the present invention.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view in the thickness direction (lamination direction) of another example of the laminate of the second invention.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 21.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view in the thickness direction (lamination direction) of an example of the laminate of the second invention in which reinforcing layers are laminated on both sides.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 23.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view in the thickness direction (lamination direction) of another example of the laminate of the second invention in which reinforcing layers are laminated on both sides.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 25.
  • FIG. 27 is a sectional view in the thickness direction (lamination direction) of an example of the laminate of the second invention in which protective layers are laminated on both sides.
  • FIG. 28 is a schematic perspective view showing an example in which external electrodes are formed on the side surfaces of the laminate of the second invention.
  • FIG. 29 is a schematic diagram schematically showing an example of a manufacturing apparatus for performing the method for manufacturing a laminate of the second invention.
  • FIG. 30 is a schematic perspective view of an example of the patterning material applying apparatus.
  • FIG. 31 is a schematic view showing an example of an apparatus for retracting the patterning material applying apparatus and changing the position where the patterning material is applied.
  • FIG. 32 is a partial perspective view showing an example of a schematic configuration of a flat laminated mother element.
  • FIG. 33 is a partial perspective view showing another example of the schematic configuration of the flat laminated mother element.
  • FIG. 34 is a schematic perspective view of the chip capacitor according to the third embodiment.
  • FIG. 35 is a schematic perspective view of a chip capacitor according to Comparative Example 2.
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing an example of a manufacturing apparatus for performing the manufacturing method of the first invention.
  • a metal thin-film layer forming device 5 14 is disposed below the cylindrical can roller 5 11 rotating at a constant angular velocity or peripheral speed in the direction of the arrow in the figure.
  • a resin layer forming device 512 is arranged on the downstream side in the rotation direction, and a patterning material applying device 513 is arranged on the upstream side.
  • the outer peripheral surface of the can roller 511 is smooth, preferably mirror-finished, and is preferably cooled to 120 to 40 ° C, particularly preferably to 110 to ⁇ 0 ° C. .
  • the rotation speed can be freely set, but is preferably about 15 to 70 rpm, and the peripheral velocity is preferably 20 to 20 Om / min.
  • the resin layer forming apparatus 5 1 or 2 is used to evaporate or evaporate the resin material forming the resin layer. It is atomized and discharged toward the surface of the cantilever 5 1 1.
  • the resin material adheres to the outer peripheral surface of the can roller 511 to form a resin layer.
  • the resin material is not particularly limited as long as it can form a thin film by evaporating or atomizing and then depositing the resin material.
  • the resin material can be appropriately selected depending on the use of the laminate. It is preferably a resin.
  • an acrylate resin or a vinyl resin as a main component.
  • a polyfunctional (meth) acrylate monomer or a polyfunctional vinyl ether monomer is preferable.
  • cyclopentadiene diethanol diacrylate, cycle hexanedimethanol divinyl ether monomer and the like or a monomer substituted with a hydrocarbon group thereof are preferable from the viewpoint of specificity of electricity.
  • a heating means such as an air heater or a method of vaporizing or atomizing by ultrasonic wave, spray or the like is used.
  • a method of evaporating and evaporating the resin material by a heating means such as a heater is preferable.
  • the deposited resin material may be subjected to a curing treatment to a desired degree of curing by a resin curing device 518 as necessary.
  • the curing treatment include a treatment for polymerizing and / or crosslinking a resin material.
  • the resin curing device for example, an electron beam irradiation device, an ultraviolet irradiation device, a thermosetting device, or the like can be used.
  • the degree of curing treatment may be appropriately changed depending on the required characteristics of the laminate to be manufactured.For example, if a laminate for electronic components such as capacitors is manufactured, the degree of curing is 50 to 95%, and furthermore, Is preferably hardened to 50 to 75%.
  • the laminate obtained by the method of the present invention may be easily deformed when an external force or the like is applied in a step of pressing the laminate or mounting it on a circuit board as an electronic component. Breakage or short circuit.
  • the degree of cure is larger than the above range, when the laminated body is manufactured and the cylindrical laminated body is removed from the can roller, or After that, there is a case where a problem such as cracking occurs when the plate is pressed to obtain a flat laminate.
  • the thickness of the resin layer is not particularly limited, but is preferably l / m or less, more preferably 0.7 m or less, and particularly preferably 0.4 or less.
  • the thickness of the resin layer is small.
  • the thinner the resin layer serving as the dielectric layer the larger the capacitance of the capacitor becomes in inverse proportion to the thickness.
  • the effect of the present invention can be achieved, and when the thickness is small, the effect of the present invention is more remarkably exhibited.
  • the formed resin layer is subjected to surface treatment by a resin surface treatment device 519 as necessary.
  • a resin surface treatment device 519 for example, the surface of the resin layer is activated by performing an oxygen plasma treatment or the like, so that the adhesion to the metal thin film layer can be improved.
  • the patterning material applying device 513 is for attaching the patterning material to the resin layer surface in a predetermined shape. No metal thin film is formed where the patterning material is attached.
  • the patterning material adheres to the surface of the resin layer formed on the can roller 511 at a predetermined position in a circumferential direction, in a predetermined shape, and in a predetermined number.
  • a metal thin film layer is formed by the metal thin film layer forming device 5 14.
  • known means such as vapor deposition, sputtering, and ion plating can be applied.However, in the present invention, vapor deposition, particularly electron beam vapor deposition, can provide a film having excellent moisture resistance with high productivity. preferable.
  • the material of the metal thin film layer is aluminum, copper, zinc, nickel, or These compounds, their oxides, oxides of these compounds, and the like can be used. Of these, aluminum is preferred in terms of adhesion and economy.
  • the metal thin film layer may contain components other than those described above.
  • the thickness of the metal thin film layer may be appropriately determined depending on the use of the laminate obtained by the production method of the present invention, but when used for electronic parts, the thickness is 50 ⁇ m or less, more preferably 10 to 50 nm, In particular, it is preferably 20 to 40 nm. Further, the film resistance is preferably 15 ⁇ or less, more preferably 1 ⁇ / b or less, and particularly preferably 1 to 8 and most preferably 2 to 6 ⁇ .
  • the laminate when using the laminate as an electronic component, especially as a capacitor,
  • the (thickness of the resin layer) ⁇ thickness of the metal thin film layer
  • the metal thin film layer disappears or melts due to the overcurrent, and the self-healing function of removing defects is more favorably exhibited.
  • a vacuum vessel 515 These devices are housed in a vacuum vessel 515, and the inside thereof is maintained at a vacuum by a vacuum pump 516.
  • Degree of vacuum in the vacuum vessel 5 1 5 is 2 X 1 0 one 4 T 0 rr about.
  • the inside of the vacuum device 515 may be divided into a plurality of spaces for each process, and each space may be maintained at an optimal vacuum degree for the process.
  • the first method for manufacturing a laminate according to the present invention includes the steps of: adhering a resin material to laminate a resin layer; adhering a patterning material on the resin layer; A method of manufacturing a laminate comprising a resin layer and a metal thin film layer by repeating the step of laminating as one unit and repeating the process a predetermined number of times on a circling support, wherein a patterning material is formed on a surface of the resin layer. Is adhered in a non-contact manner.
  • a means for applying a patterning material so-called oil magazine, a method of applying a liquid patterning material directly to the surface of the surface to be adhered by applying or transferring a reverse coat, a die coat or the like is widely used.
  • As a method of attaching the patterning material to the resin surface in a non-contact manner examples include a method in which a vaporized patterning material is sprayed from fine holes to liquefy on a resin layer surface, and a method in which a liquid patterning material is sprayed from fine holes to adhere.
  • This method has an advantage that the patterning material can be stably adhered in a predetermined range with a necessary and sufficient thickness, and the structure is simple.
  • FIG. 2 shows a front view of an example of a patterning material applying apparatus capable of discharging a vaporized patterning material.
  • a predetermined number of micro holes 5 21 are arranged at predetermined intervals.
  • the patterning material applying device 513 is installed so that the fine holes 521 face the surface to be adhered and the direction of the arrow 522 coincides with the traveling direction of the surface to be adhered. Then, by evaporating the vaporized patterning material from the micropores 521, the patterning material adheres to the surface to be adhered, cools and liquefies, and forms an adhered film of the patterning material. Therefore, the fine The spacing and the number of the pores 521 correspond to the spacing and the number of the belt-like patterning material to be attached to the surface of the resin layer.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG.
  • the micropores 52 1 are connected to a nozzle 52 3, and the nozzle 52 3 is connected to a container 52 4. Then, in this example, a patterning material is supplied to the container 524 from outside.
  • the shape of the fine holes 5 2 1 of the nozzle may be round (circular) as shown in FIG. 2, but may be other shapes.
  • Fig. 4 shows an example of the shape of the micropores viewed from the front of the patterning material applying apparatus.
  • an elliptical shape as in (b) can be used in addition to the round shape in ( a ) of the figure.
  • an elliptical shape as in (b) can be used.
  • a long hole shape as in (c) can be used.
  • a rectangular shape as in (d) can be used.
  • the maximum diameter D of the micropores is 10 to 500 / m, especially 30 to LOO ⁇ m, an adhesion film of a patterning material with a clear boundary can be obtained with an appropriate adhesion thickness.
  • the maximum diameter direction of the micropores (vertical direction in the figure) is aligned with the direction of travel of the adhered surface.
  • a plurality of fine holes of various shapes described above may be provided close to each other to form one patterning material attachment position. In this case, if a plurality of fine holes are arranged along the direction of movement of the surface to be adhered, a good film of the patterning material is often formed.
  • the shape, size, number, and arrangement of the fine holes as described above are appropriately selected according to various conditions such as the type of the patterning material, the adhesion width, and the traveling speed of the surface to be adhered.
  • the vaporized patterning material diffuses with a certain directivity.
  • the diffusion width of the emitted patterning material is narrow.
  • LZD is preferably 1 to 10, more preferably 2 to 8, and particularly preferably 3 to 7.
  • LZD is within the above range If it is smaller, the patterning material diffuses widely, making it difficult to form the above-mentioned preferable adhesion film.
  • it is larger than the above range not only does the directivity of the diffusion of the patterning material not so much improve, but also it becomes difficult to process fine holes and the cost rises.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a configuration in a case where a vaporized patterning material is supplied to a patterning material applying apparatus.
  • the liquid patterning material 533 is stored in the reserve tank 531 and supplied to the vaporizer 532 through a pipe 535a having a valve 534a.
  • the vaporizer 5 32 raises the temperature of the buttering material and vaporizes it.
  • the gaseous patterning material is sent to the container 524 of the patterning material application device 513 through a pipe 535b having a valve 534b. Thereafter, the patterning material is discharged toward the surface to be adhered through the nozzles 5 23 and the micro holes 5 21.
  • the piping 5 35 b and the patterning material applying device 5 13 are heated and kept at a predetermined temperature so that the patterning material does not liquefy.
  • the reserve tank 531 and the vaporizer 532 are placed outside the vacuum device 515 (see Fig. 1). According to this example, since the patterning material is vaporized in advance by the vaporizing device 532 before the patterning material applying device 513, a patterning material vapor that is stable over time can be obtained.
  • FIG. 6 is a schematic view showing another example of a configuration in a case where a vaporized patterning material is supplied to a patterning material applying apparatus.
  • a container 52 As compared with the case of FIG. 5, a container 52 The only difference is that a patterning material applying device 5 1 3 ′ is not used. That is, the gaseous patterning material vaporized by the vaporizing device 532 is directly supplied to the nozzle 523 'of the heated patterning material applying device 513'.
  • This example is susceptible to fluctuations in the pressure of the patterning material supplied from the vaporizer 532, and has the drawback that the amount of release tends to fluctuate, but the structure of the patterning material applying device is simplified. This has the advantage that the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a configuration in a case where a patterning material is supplied to a patterning material applying apparatus in a liquid state.
  • the liquid-state buttering material 5 33 is stored in the reserve tank 5 31 and supplied to the container 5 2 4 of the patterning material applying device 5 13 through a pipe 5 3 5 c having a valve 5 3 4 c. You.
  • the patterning material applying device 5 13 is heated to a temperature higher than the boiling point of the patterning material, and the patterning material is vaporized in the container 5 24. After that, the patterning material is discharged toward the surface to be adhered through the nozzles 52 and the micropores 52 thereof. In this case, the reservoir 531 is placed outside the vacuum device 515 (see FIG. 1).
  • the patterning material may be supplied at any time from the reserve tank 531, even during the manufacturing process of the laminate, and is supplied to the container 524 before the start of the manufacturing process. May stop supply from the reserve tank 531.
  • the patterning material applying device also serves as a vaporizing device, and thus has the advantage of simplifying equipment.
  • the patterning material vapor is susceptible to pressure fluctuations in the container 524, and the release amount tends to be unstable.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing another example of a configuration in a case where the buttering material is supplied to the buttering material applying device in a liquid state.
  • a patterning material applying device 5 1 3 having no liquid is used. That is, the patterning material in a liquid state is heated by a nozzle 5 2 3 ⁇ of the heating material applying device 5 13 ⁇ .
  • This example is more susceptible to the pressure fluctuation of the patterning material vapor in the nozzle 52 3 ′′ than in the case of FIG. 7, and the discharge amount tends to be unstable.
  • the liquid patterning material was supplied to the heated buttering material applying device, but after it was supplied to the room temperature patterning material applying device, the patterning material applying device was heated to increase the temperature. After evaporating and evaporating the patterning material in the material supply device, the vapor may be released from the fine holes. However, since the vaporization of the patterning material tends to vaporize from a material having a small molecular weight, the vaporized vapor component may be different at the beginning and end of the process. Therefore, it is necessary to pattern after the vaporization has stabilized.
  • the distance Dw (see Fig. 1) between the micropores of the patterning material applying device and the surface to be adhered (resin layer surface) is 500 in or less, further 400 m // m or less, and especially 300 m or less. m or less is preferable.
  • the lower limit is preferably at least 50 / zm, more preferably at least 100 / zm, particularly preferably at least 200 / zm.
  • the vaporized patterning material diffuses with a certain directivity when released from the micropores. Therefore, in order to stably form the deposition film of the patterning material to the intended width and to clearly define the boundary, it is preferable that the distance between the fine hole and the surface to be adhered is small.
  • FIG. 9 shows a front view of an example of a patterning material applying apparatus capable of spraying a liquid patterning material from the fine holes.
  • the patterning material applying device 513 is installed such that the direction of the arrow 522 coincides with the traveling direction of the surface to be adhered.
  • On a front surface of the patterning material applying device 513 a predetermined number of nozzle heads 541 are arranged at predetermined intervals so as to form an angle of approximately 45 ° with the arrow 5222.
  • FIG. 10 shows a partially enlarged view of the nozzle head 541 of FIG. 9 as viewed from the front.
  • arrow 5222 corresponds to the direction of arrow 5222 in FIG.
  • Micro holes 542 are arranged on the surface of the nozzle head.
  • a set of three micropores arranged at a predetermined interval in the direction perpendicular to the arrow 5222 forms a set, and a predetermined number of these are arranged at predetermined intervals in the nozzle head.
  • These micro holes 542 are arranged at regular intervals when projected onto a plane perpendicular to the arrow 522.
  • FIG. 11 shows a front view of another example of the patterning material applying apparatus capable of jetting a liquid patterning material from the fine holes.
  • the patterning material application device 5 13 is installed such that the direction of the arrow 5 22 coincides with the traveling direction of the surface to be adhered.
  • a nozzle head 5 41 ′ is disposed so as to be perpendicular to the arrow 5 22.
  • Fig. 12 is a partially enlarged view of the nozzle head 541 'of Fig. 11 as viewed from the front.
  • the arrow 5 2 2 corresponds to the direction of the arrow 5 2 2 in FIG.
  • Micropores 542 are arranged on the surface of the nozzle head.
  • micro holes are arranged at predetermined intervals so as to make an angle of approximately 45 ° with the arrow 52. These are arranged as one set, and are arranged in a predetermined number at predetermined intervals in the nozzle head. These micro holes 542 are arranged at equal intervals when projected on a plane perpendicular to the arrow 522.
  • FIG. 13 is a partial cross-sectional view of the micropore as viewed from the direction of arrow II-II in FIG.
  • the micropore shown in FIG. 12 also has a similar structure.
  • the base plate 543 is provided with a cylinder 548 in a portion corresponding to the position of the microhole 542, and the piezo piezoelectric element 5 is provided in the cylinder 548.
  • Base plate 44 and the piston head 545 are inserted in order.
  • An orifice plate 546 is arranged on the front surface of the 543, and a patterning material 547 in a liquid state is filled between the two.
  • the diameter of the micropores 542 can be appropriately designed, but is, for example, about 70.
  • Injection of the liquid state patterning material from the fine holes 542 is performed as follows. Due to the piezoelectric effect of the piezoelectric element 544, the piezoelectric element 544 is contracted, and the piston head 545 is retracted leftward in the figure. As a result, the front surface of the piston head 545 becomes a negative pressure, and the patterning material 545 is sucked into the cylinder 548 of the base plate. Thereafter, by returning the piezoelectric element to its original state, the patterning material stored in the cylinder 548 is released through the fine holes 542. In this method, the patterning material is ejected discontinuously as droplets. Therefore, by one discharge, the buttering material adheres to the surface to be adhered (resin layer surface) as one dot.
  • the patterning material can be deposited as a continuous liquid film by adjusting the amount of discharge (pattern size) of the patterning material and the interval between each time.
  • the patterning material can be released by arbitrarily selecting from a plurality of micro holes arranged in the direction perpendicular to the direction of movement of the surface to be adhered (resin layer surface). Becomes easier.
  • each operation can be easily performed and stopped, it is easy to attach the patterning material to an arbitrary shape (for example, a discontinuous shape) other than the belt shape.
  • the emitted patterning material has a sharp directivity, and the patterning material can be deposited exactly as intended. Easy.
  • the distance between the micropores and the surface to be adhered can be increased (for example, about 500 / zm), the degree of freedom in the design of the device is increased, and the precision of the patterning material applying device described later is reduced. There is a possibility that simple control can be simplified.
  • the discharged droplet particles of the patterning material are charged, and an electric field is formed in the discharged space.
  • the direction of the electric field is made to match the direction of the deposition surface from the micropores, the droplets of the patterning material accelerate toward the surface of the deposition surface. Therefore, the directivity of the emitted patterning material particles is sharpened, and the distance between the micropores and the surface to be adhered can be further increased.
  • the trajectory of the droplet particles can be bent in an arbitrary direction by setting the direction of the electric field to other directions. As a result, the degree of freedom in device design can be improved.
  • a method such as electron beam irradiation, ion irradiation, or plasma ionization can be used.
  • a predetermined number of resin layers and a metal thin film layer that has been buttered are laminated on a rotating support. Therefore, as the number of layers increases, the distance between the micropores and the surface to be adhered (resin layer surface) gradually decreases. Therefore, in order to maintain the distance between the two within the above range, it is preferable to retract the patterning material applying device 513 as the lamination proceeds.
  • the retraction of the patterning material applying device 5 13 Can be performed. That is, the actuator A 552 is fixed on the movable base 551, and the patterning material applying device 513 is attached to the moving end of the actuator A 552.
  • the patterning material supply device 5 13 is installed so as to be movable in the direction of the arrow 5 53 on the movable base 5 51 by an actuator A 5 52.
  • the patterning material applying device 513 is provided with a gap measuring device 554 for measuring a distance from the surface of the can roller 511 (in the process of forming a laminate, the outer peripheral surface of the laminate).
  • a non-contact distance measuring device using a laser can be used as the gap measuring device 554.
  • the gap measuring device 554 constantly measures the distance between the surface of the can roller 511 and the outer peripheral surface of the laminated body during the production of the laminated body, and the signal is sent to the gap measuring circuit 555.
  • the gap measuring circuit 555 determines whether or not the distance between the fine hole of the patterning material applying device 513 and the surface of the cantilever 511 (in the process of forming the laminate, the outer peripheral surface of the laminate) is within a predetermined range.
  • the gap measuring device 554 without performing the control using the gap measuring device 554 and the gap measuring circuit 555 as described above, according to the number of rotations (for example, one rotation) of the can roller 511, based on the lamination thickness in advance. It may be configured to retreat sequentially by the set amount. Further, the distance measurement by the above-described gap measuring device 554 may be used in combination with the above for confirmation, and fine adjustment may be appropriately made.
  • each time the rotating support rotates a predetermined number of times the position at which the patterning material is deposited is set in a direction parallel to the direction in which the deposition surface moves in a plane parallel to the deposition surface of the support. It may be moved by a predetermined amount.
  • the position of the patterning material to be attached can be changed, for example, by an apparatus shown in FIG. That is, the actuator B 557 is fixed on the fixed base 556, and the movable base 551 is attached to the moving end of the actuator B 557.
  • the movable base 551 is installed so as to be movable in the direction of the arrow 558 on the fixed base 556 by an actor B 557.
  • the rotation of the can roller 511 is monitored by a rotation detector (not shown), and a rotation signal S1 is sent to the rotation detection circuit 559 every time the can roller 511 makes one rotation.
  • the rotation base 5 551 moves the movable base 551 to the arrow 558 in the direction of the arrow 558 to the actuator B 557.
  • the movable base 551, that is, the patterning material applying device 513 is moved in the predetermined direction in the direction of the arrow 558 by a predetermined amount.
  • the position at which the patterning material adheres is changed by a predetermined amount in a direction perpendicular to the rotational movement direction of the surface of the can roller 511.
  • the second method for manufacturing a laminate according to the present invention includes the steps of: adhering a resin material to laminate a resin layer; adhering a patterning material on the resin layer; The lamination process is taken as one unit, and this A method of manufacturing a laminate comprising a resin layer and a metal thin film layer by repeating a predetermined number of times on a rotating support, wherein the step of laminating the metal thin film layer and the step of laminating the resin layer Before the step of removing the remaining patterning material.
  • the patterning material adhered by the patterning material applying device is re-evaporated and disappears when the metal thin film is formed. However, some remain after the formation of the metal thin film layer, causing problems such as rough surface of the laminated layer, pinholes in the resin layer and the metal thin film layer (lamination missing), and instability of the laminated region of the metal thin film layer. .
  • the amount of the patterning material should be the minimum necessary so that it does not remain after the metal thin film layer is formed, but if it is insufficient, the non-laminated portion of the metal thin film layer is formed as intended. Control is extremely difficult. Therefore, it is necessary to remove the remaining patterning material after the lamination of the metal thin film layer and before the lamination of the resin layer.
  • a patterning material removing apparatus 5 17 is provided between the metal thin film layer forming apparatus 5 14 and the resin layer forming apparatus 5 12. Can be realized.
  • the means for removing the patterning material is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the type of the patterning material, and can be removed by, for example, heating and / or decomposition.
  • a method for removing by heating for example, a method using light irradiation or an electric heater can be exemplified, but a method using light irradiation has a simple apparatus and has high removal performance.
  • the light includes far-infrared rays and infrared rays.
  • plasma irradiation, ion irradiation, electron irradiation and the like can be used.
  • oxygen plasma, argon plasma, nitrogen plasma, or the like can be used, and among them, oxygen plasma is particularly preferable.
  • a resin material is adhered to form a resin layer.
  • a step of laminating, a step of attaching a patterning material on the resin layer, and a step of laminating a metal thin film layer are defined as one unit, and the resin layer and the metal thin film are repeatedly formed on the supporting member by repeating the process a predetermined number of times.
  • a method for producing a laminate comprising layers, wherein at least one oil selected from the group consisting of ester oils, glycol oils, fluorine oils and hydrocarbon oils is used as the patterning material.
  • the patterning material is characterized in that it resists the heat load during the formation of a metal thin film and does not reliably form a metal thin film in the adhesion area, like the oil used for conventional oil margins.
  • it is necessary to be able to adhere to the resin layer surface in a non-contact manner, in a non-contact, vaporized or liquid state. At that time, it should not block the micropores of the patterning material applying device.
  • it must be compatible with the resin layer formed by the method of the present invention and have an appropriate wettability. In addition, it must be easily removable by heating or decomposition in a vacuum.
  • the patterning material used in the present invention needs to be a specific type of oil. If a patterning material other than the above is used, problems such as rough surface of the laminated surface, pinholes in the resin layer and the metal thin film layer, and instability of the laminated region of the metal thin film layer occur.
  • the patterning material is an ester-based oil, a glycol-based oil, a fluorine-based oil, and particularly preferably a fluorine-based oil. It is preferably in the range of 250 ° C.
  • the above problems may occur with a butting material that does not satisfy this condition.
  • the average molecular weight of the oil is preferably from 200 to 300, more preferably from 300 to 300, particularly preferably from 350 to 2000. If the average molecular weight is larger than this range, clogging of micropores tends to occur, and if it is smaller than this range, margin formation may be insufficient.
  • FIG. 15 is a schematic diagram schematically showing another example of the manufacturing apparatus for performing the manufacturing method of the present invention.
  • the manufacturing apparatus of FIG. 15 uses a belt-like support 520 that circulates between two rolls instead of the cylindrical drum of the production apparatus of FIG. 1 as the orbiting support. This is different from FIG.
  • a support made of a metal, a resin, a fabric, or a composite thereof can be used.
  • those described in the first embodiment can be used as they are.o
  • the orbiting support may be a cylindrical drum in FIG. 1, a belt in FIG. 15, or a disk.
  • the patterning material is applied concentrically.
  • the method for manufacturing a laminate according to the present invention includes, as one unit, a step of depositing a resin material and depositing a resin layer, a step of depositing a patterning material on the resin layer, and a step of depositing a metal thin film layer.
  • a laminate composed of a resin layer and a metal thin film layer is manufactured.
  • a resin layer or a metal thin film layer is formed.
  • a step of laminating another layer different from either the resin layer or the metal thin film layer of the present invention may be provided.
  • Example 1 A multilayer body for a capacitor was manufactured using the apparatus shown in FIG.
  • the vacuum vessel 5 1 5 and 2 X 1 0- 4 T orr, can roller 5 1 1 are maintained its outer circumferential surface 5 ° C.
  • a portion serving as a protective layer (a layer consisting of only a resin layer) was laminated on the outer peripheral surface of the cannula 511.
  • Dicyclopentene dimethanol methanol acrylate was used as a protective layer material, which was vaporized and deposited on the outer peripheral surface of the can roller 511 from the resin layer forming device 512.
  • an ultraviolet curing device was used as the resin curing device 518, and the protective layer material deposited as described above was polymerized and cured. This operation was repeated by rotating the can roller 51 1 to form a protective layer having a thickness of 15 on the outer peripheral surface of the can roller 51 1.
  • a portion serving as a reinforcing layer was laminated.
  • the same resin layer material as that described above was used as the resin layer material, which was vaporized and deposited on the protection layer by the resin layer forming apparatus 512.
  • an ultraviolet curing device was used as the resin curing device 518, and the resin layer material deposited as described above was polymerized and cured until the degree of curing reached 70%.
  • the resin layer formed at this time is 0.6111.
  • the surface was subjected to oxygen plasma treatment by a resin surface treatment apparatus 519.
  • a patterning material was applied by a patterning material applying device 513. Fluorine-based oil was used as the patterning material.
  • the temperature at which the vapor pressure of this patterning material becomes 0.1 t 0 rr is 100 ° C.
  • the average molecular weight of the oil is 1500.
  • the supply of the patterning material was performed by the method shown in FIG. 5 and then vaporized in advance by the vaporizer 532, and then supplied to the patterning material applying device kept at 170 ° C.
  • the device shown in Fig. 2 and Fig. 3 is used as a patterning material applying device, and a gaseous patterning material is ejected from a round fine hole with a diameter of 50 // m and a depth of 300 m to form a strip with a width of 150 ⁇ .
  • metal thin film forming equipment 514 was metallized with aluminum.
  • the deposition thickness is 300 angstroms and the film resistance is 3 ⁇ ZD.
  • the remaining patterning material was removed by heating with a far-infrared heater and plasma discharge treatment using a patterning material removing device 517.
  • the above operation was repeated 500 times by rotating the can roller 5111 to form a reinforcing layer having a total thickness of 315 // m.
  • the movement of the patterning material applying apparatus in the direction perpendicular to the movement direction of the outer peripheral surface of the can roller 511 (the direction of the arrow 558 in FIG. 14) is performed by using the apparatus shown in FIG. I went in.
  • the canner roller 5 1 1 when the canner roller 5 1 1 makes one rotation, it moves 60 ⁇ in one direction, moves 60 m in the same direction after the next rotation, and moves 60 m in the opposite direction after the next rotation. Then, the movement of moving 60 m in the same direction after the next rotation was defined as one cycle, and this movement was repeated below.
  • the distance Dw between the micropores of the patterning material applying apparatus and the surface to be adhered was controlled so as to always maintain 250 to 300 m.
  • the resin layer (dielectric layer) was made of the same material as the resin layer of the protective layer and the reinforcing layer, and was vaporized and deposited on the reinforcing layer.
  • an ultraviolet curing device was used as the resin curing device 518, and the dielectric layer material deposited as described above was polymerized and cured until the curing degree reached 70%.
  • the dielectric layer formed at this time is 0.4 / zm.
  • the surface was subjected to oxygen plasma treatment by a resin surface treatment apparatus 519.
  • the patterning material was applied by the patterning material applying device 513. Fluorine-based oil was used as the patterning material.
  • the temperature at which the vapor pressure of this patterning material becomes 0.1 t0 rr is 130 ° C.
  • the average molecular weight of the oil is 180,000.
  • the supply of the buttering material is performed by the method shown in FIG. It was supplied to a material application device.
  • the apparatus shown in Fig. 2 and Fig. 3 is used as a patterning material applying apparatus.
  • a gaseous patterning material is ejected from a round nozzle with a diameter of 50 m and a depth of 300 m, and a width of 150 m. It was attached in a band.
  • aluminum was vapor-deposited from the metal thin film forming apparatus 514.
  • the deposition thickness is 300 angstroms, and the film resistance is 3 ⁇ square.
  • the remaining patterning material was removed by heating with an infrared heater and plasma discharge treatment using a patterning material removing device 517.
  • the above operation was repeated approximately 200 times by rotating the can roller 511 to form an element layer portion having a total thickness of 860.
  • the movement of the patterning material applying apparatus in the direction perpendicular to the outer peripheral surface of the can roller 511 (in the direction of the arrow 558 in FIG. 14) is performed by using the apparatus shown in FIG.
  • the following pattern was used. In other words, when the can roller 5 1 1 makes one rotation, it moves 100 0 / zm in one direction, moves 9400 ⁇ in the opposite direction after the next rotation, and 10 0 in the opposite direction after the next rotation.
  • a reinforcing layer portion having a thickness of 31.5 ⁇ was formed on the surface of the element layer portion.
  • the forming method was exactly the same as the above-described method for forming the reinforcing layer.
  • a protective layer portion having a thickness of 15 m was formed on the surface of the reinforcing layer.
  • the forming method was exactly the same as the above-mentioned method for forming the protective layer.
  • Laminated body element 560 was obtained. Note that an arrow 561 in the drawing indicates a moving direction of the outer peripheral surface of the can roller 511. This was cut at the cut surface 565a, and brass was metal-sprayed on the cut surface to form external electrodes. Further, a conductive paste in which a copper, nitrogen, silver alloy or the like was dispersed in a thermosetting phenol resin was applied to the metal sprayed surface, and the paste was heated and cured, and then the resin surface was subjected to melting soldering. Then, it was cut at a position corresponding to the cut surface 565 b in FIG. 16 and immersed in a silane coupling agent solution to coat the outer surface, thereby obtaining a chip capacitor 570 as shown in FIG.
  • 562 is an element layer
  • 563 a and 563 b are a captive layer
  • 564 a and 564 b are protective layers
  • 571a and 571b are external electrodes, which are electrically connected to the metal thin film layer exposed on the cut surfaces of the element layer and the reinforcing layer.
  • the obtained chip capacitor had a thickness of about 1.5 mm in the stacking direction, a depth of about 1.6 mm, and a width (in the direction between both external electrodes) of about 3.2 mm, and had a capacity of 0.47 F despite its small size.
  • the withstand voltage was 50V. No short circuit between the metal thin film layers and no breakage of the metal thin film layers were observed.
  • the chip capacitor was disassembled and the surface roughness Ra of the dielectric layer surface and the metal thin film layer surface of the element layer were measured, they were 0.005 / zm and 0.005 ⁇ , respectively, and were smooth and coarse projections. Etc. were not found.
  • the curing degrees of the resin layer (dielectric layer) of the element layer, the resin layer of the reinforcing layer, and the protective layer were 95%, 95%, and 90%, respectively.
  • the width of the non-laminated portion of the metal thin film layer of the element layer portion 562 is 150 / m
  • the width of the non-laminated portion of the metal thin film layer of the capturing layers 563a and 563b is 150m.
  • the margin width was designed to be constant as designed.
  • FIG. 18 shows a cross-sectional view in the thickness direction (lamination direction) of an example of the laminate of the present invention.
  • the laminate 11 of the present invention is a laminated unit composed of a dielectric layer 12, a first metal thin film layer 13 and a second metal thin film layer 14 laminated on the dielectric layer 12. Position 15 is formed by laminating a plurality of layers.
  • the first metal thin film layer 13 and the second metal thin film layer 14 are distinguished by a strip-shaped electrically insulating portion 16.
  • the lamination positions of the electrically insulating portions of adjacent lamination units be different. That is, as shown in FIG. 18, when the stacking unit 15 a is stacked adjacent to the stacking unit 15, the electrical insulation portion 16 of the stacking unit 15 and the stacking unit 15 a It is necessary that the lamination position with the electrically insulating portion 16a is different.
  • a capacitor can be formed when the external electrode is formed on the side of the laminate (see FIG. 28). That is, an external electrode (not shown) that connects the first metal thin-film layer 13 of the stacked unit 15 and the first metal thin-film layer 13a of the adjacent stacked unit 15a at substantially the same potential.
  • an external electrode (not shown) for connecting the second metal thin-film layer 14 of the stack unit 15 to the second metal thin-film layer 14a of the stack unit 15a at substantially the same potential, A potential difference is applied between both external electrodes.
  • the first metal thin film layer of the multilayer unit 15 is formed.
  • the first metal thin-film layer 13 and the second metal thin-film layer 1 of the dielectric layer 12 a are formed by using 13 and the second metal thin-film layer 14 a of the laminated unit 15 a as electrodes.
  • a capacitor is formed with the part sandwiched between 4a and the dielectric (capacitance generating part).
  • the difference in the lamination position between the electrically insulating portions of the adjacent lamination units means that the capacitance generating portion of the capacitor can be formed as described above. It means that the lamination positions are different. From such a viewpoint, it is preferable to dispose the electrically insulating portion so that the area of the capacity generating portion is as large as possible.
  • the portion of the dielectric layer 12a other than the portion sandwiched between the first metal thin film layer 13 and the second metal thin film layer 14a is used for forming the capacitor of the capacitor. Does not contribute at all.
  • the second metal thin film layer 14 of the multilayer unit 15 and the first metal thin film layer 13a of the multilayer unit 15a do not function as an electrode of the capacitor.
  • such a second metal thin film layer 14 of the stacked unit 15 and a first metal thin film layer 13a of the stacked unit 15a are significant in that the adhesion strength of the external electrode is increased. That is, the adhesion strength of the external electrode greatly depends on the connection strength with the metal thin film layer, and the connection strength with the dielectric layer does not contribute much.
  • the presence of the metal thin film layer greatly improves the adhesion strength of the external electrode when used as a capacitor.
  • the presence of such a metal thin film layer is particularly important in the case of a very small laminated body as in the present invention.
  • the external electrodes are formed by metal spraying or the like. At this time, the particles of the sprayed metal are relatively large, and in the case of a laminate having an extremely thin dielectric layer as in the present invention, it is difficult to penetrate between the metal thin film layers. is there. In addition, since the laminate is small, the exposed metal thin film portion is small. Therefore, increasing the contact area with the external electrode is extremely important from the viewpoint of securing the adhesion strength of the external electrode.
  • the shape of the electrically insulating portion is a band having a certain width W from the viewpoint of ease of manufacturing.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
  • the width W of the electrically insulating portion is not particularly limited, it should be about 0.3 to 0.5 mm, more preferably about 0.05 to 0.4 mm, and particularly about 0.1 to 0.3 mm.
  • the capacity generation part of the capacitor is secured (high capacity), and the electrical insulation It is preferable from the viewpoints of securing and easy production.
  • the electrically insulating portions are strip-shaped, and the lamination positions of the electrically insulating portions of every other lamination unit do not all exist at the same position when viewed as a whole laminate It is necessary.
  • the position of the electrically isolated portion 16b of the stacked unit is different from that of the electrically isolated portion 16a of the stacked unit 15a. Instead of being in the same position as part 16a, it is shifted by d in the width direction of the electrically insulating part.
  • the positions of the electrically insulating portions of one of the stacked units may be the same, and the positions of the electrically insulating portions of the three stacked units may be shifted in the width direction of the electrically insulating portion.
  • the electrically insulating portions 31a and 31b do not have a metal thin film layer, the laminated thickness of this portion decreases when viewed as a whole of the laminate, and a concave portion is formed on the upper surface of the laminate. 32 a and 32 b occur. This recess may cause poor handling when the laminate is mounted on a printed circuit board by soldering.
  • the laminated thickness of the dielectric layer is locally reduced, when the laminated body is used as a capacitor, the presence of such a portion lowers the withstand voltage of the capacitor, and a short circuit occurs due to a pinhole in the dielectric layer. Also, when the thickness of the metal thin film layer is locally reduced, the withstand current Deterioration of characteristics is likely to occur.
  • the lower limit of the displacement d of the electrically insulating portion in FIG. 18 is preferably WZ 20 or more, more preferably WZ 10 or more, where W is the width of the strip-shaped electrically insulating portion. .
  • the upper limit of the displacement d is preferably 4 W or less, more preferably 2 W or less.
  • the lower limit is 6 WZ 5 or more, especially 3 W / 2 or more, and the upper limit is 5 W or less, especially 4 It is preferably at most W. If the maximum deviation width D o is less than the lower limit, as described with reference to FIG. 20, concave portions 32 a and 32 b are formed on the upper surface of the multilayer body, making it difficult to attach a patterning material.
  • the lamination positions of the electrically insulating portions of every other lamination unit may be regularly shifted or irregularly shifted (excluding manufacturing errors).
  • the first metal thin film layers (eg, 13 and 13a) and / or the second metal thin film layers (eg, 14 and 14a) of adjacent stacked units are not directly electrically connected. Is preferred.
  • Direct connection between metal thin film layers To make (contact) means that there is no dielectric layer to be interposed between, and this means that the metal thin film layer is inclined toward the connection part, and the metal thin film layer is inclined at the inclined portion. This is because the thinner the film, the easier it is to break.
  • FIG. 21 shows a cross-sectional view in the thickness direction (lamination direction) of another example of the laminate of the present invention.
  • the laminate 40 of this example is formed by laminating a plurality of laminate units 44 each composed of a dielectric layer 41 and a metal thin film layer 42 laminated on one surface of the dielectric layer.
  • the metal thin film layer 42 does not exist in the strip-shaped electrically insulating portion 43 existing at one end of one surface of the dielectric layer.
  • each electrically insulating part of the adjacent laminated unit is located on the opposite side. That is, as shown in FIG. 21, when the stacking unit 44 a is stacked adjacent to the stacking unit 44, the electrically isolated portion 43 of the stacking unit 44 becomes the dielectric layer 41. If present at the right end, the electrically insulating portion 43a of the laminated unit 44a needs to be at the left end of the dielectric layer 41a. In this way, by sequentially laminating the lamination units such that the position of the electrically insulating portion is located on the opposite side, when the external electrode is formed on the side of the laminated body (see Fig. 34), the capacitor is formed. Can be formed.
  • one external electrode is connected to the metal thin film layer 42 of the multilayer unit 44, and the other external electrode is connected to the metal thin film layer 42a of the adjacent multilayer unit 44a.
  • the metal thin film layer 42 of the multilayer unit 44 and the metal thin film layer 42 of the multilayer unit 44 a are used as electrodes, respectively, and are sandwiched between the metal thin film layer 42 and the metal thin film layer 42 a.
  • a capacitor is formed with the inserted part as a dielectric (capacity generating part). From this point of view, it is preferable to make the width of the electrically insulating portion as small as possible so that the area of the capacitance generating portion becomes as large as possible.
  • the shape of the electrically insulating part has a certain width W from the viewpoint of ease of manufacturing Into a belt.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
  • the width W of the electrically insulating portion is not particularly limited, but it is preferable to set the width W to 0.3 to 0.5 mm, further to 0.05 to 0.4 mm, and particularly to about 0.1 to 0.3 mm. It is preferable from the viewpoints of increasing the capacity of the capacitor, securing electric insulation, and facilitating the production.
  • the widths of the band-shaped electrical insulators of every other laminate unit and the width of the entire laminate are not all the same. That is, as shown in Fig. 21, the width of the electrically isolated portion 43 b of the stacked unit is set to be the width of the electrically isolated portion 43 of the stacked unit 44. Shall be different. Alternatively, the width of the electrically insulating portion of one stacked unit may be the same width, and the width of the electrically insulating portion of the three stacked units may be changed.
  • the end portion where the electrically insulating portion exists has a small number of metal thin film layers, and therefore, when viewed as a whole of the laminate, the lamination thickness of this portion decreases.
  • a marked concave portion is formed on the upper surface of the laminate.
  • This concave portion has poor handleability when soldering to a printed circuit board, and may adversely affect solder wettability.
  • the dielectric layer and the metal thin film layer on the side of the electrically insulating portion laminated thereon become inclined, and therefore, the laminated thickness of the dielectric layer and the metal thin film layer becomes smaller. It becomes thin locally.
  • the thickness of the dielectric layer is locally reduced, when the laminated body is used as a capacitor, the presence of such a portion decreases the withstand voltage of the capacitor, and a short circuit occurs due to a pinhole in the dielectric layer. Occurs.
  • metal thin film When the layer thickness of the layers is locally reduced, the current resistance characteristics are likely to be deteriorated at that portion.
  • (WMAX-WMIN) ZWAVE is preferably WAVEZ 5 or more, and more preferably WAVEZ 3 or more.
  • the upper limit of (WMAX—WMIN) ZWAVE is preferably
  • WAVE or less more preferably WAVE / 2 or less.
  • the width change of every other electrically insulating portion described above may be a regular one or an irregular one (excluding manufacturing errors).
  • T1 (Fig. 18) and T3 (Fig. 21) are less than 1 m. It is more preferably at most 0.7 / m, particularly preferably at most 0.4 / zm. By reducing the thickness of the dielectric layer (capacitance generating portion), a capacitor with a large capacitance can be obtained when used as a capacitor.
  • the thickness T2 of the first metal thin film layer and the second metal thin film layer of the laminate of FIG. 18, and the thickness T4 of the metal thin film layer of the laminate of FIG. 21 are not particularly limited, but are 100 to 500 angstroms, In particular, the thickness is preferably 200 to 400 ⁇ , and the film resistance is preferably 1 ⁇ / cm or less, more preferably 1 to 8 ⁇ / cm, and particularly preferably 2 to 6 ⁇ / cm3. Although the thicknesses of the two metal thin films in FIG. 18 may be different from each other, the same thickness can ensure the uniformity of the entire laminate. Is preferred.
  • the number of laminations in the lamination unit of the laminate of FIGS. 18 and 21 may be appropriately determined depending on the use of the laminate.
  • lamination of 100 or more layers can reduce the area occupied by the capacitor on the circuit board. For more than that, it is not always better to have a large number of layers, and it is sufficient to perform layering according to the required capacitor capacity.
  • the larger the number of layers the larger the capacitance when used as a capacitor.
  • the thickness of the dielectric layer of the present invention is small, the total thickness does not become so large even if the number of laminations is increased. With a capacitance, a smaller capacitor can be obtained.
  • the ratio T 1ZT of the thickness T 1 (FIG. 18) and T 3 (FIG. 21) of the dielectric layer of each laminated unit to the thickness T 2 (FIG. 18) and T 4 (FIG. 21) of the metal thin film layer 2 and ⁇ 3 ⁇ 4 are both set to 20 or less, especially 15 or less. If the opposing metal thin film layer is electrically short-circuited by pinholes of the dielectric layer, etc. When the self-healing function of removing defects is developed by burning or eroding the thin film layer, the volume occupied by the defects inside the device is reduced, so that the characteristics in an environment where moisture resistance etc. are required are reduced. This is preferable because the degree of reduction is small.
  • the material of the dielectric layer is not particularly limited as long as it can be laminated to a thickness of 1 m or less and can function well as a dielectric.
  • it is mainly composed of an acrylic resin or a vinyl resin.
  • a polymer of a multifunctional (meth) acrylate monomer or a polyfunctional vinyl ether monomer is preferable, and a polymer such as dicyclopentadiene dimethanol diacrylate or cyclohexane dimethanol divinyl ether monomer is particularly preferable.
  • Polymers of monomers that have coalesced or substituted hydrocarbon groups are Is preferred.
  • the material of the metal thin film layer for example, it is preferable that at least one material selected from the group consisting of A1, Cu, Zn, Sn, Au, Ag, and Pt is used.
  • A1 A1
  • Cu Cu
  • Zn Zn
  • Sn Sn
  • Au Au
  • Ag Ag
  • Pt Pt
  • One is preferable in terms of adhesiveness and economy.
  • it is preferable to oxidize the surface of the resin layer in order to improve the moisture resistance of the metal thin film layer.
  • the surface roughness R a (ten-point average roughness) of the dielectric layer is preferably 0.1 l / m or less, particularly preferably 0.02 m or less.
  • the surface roughness Ra (ten-point average roughness) of the metal thin film layer is preferably 0.1 zm or less, particularly preferably 0.02 / zm or less. If the surface roughness is too large, electric field concentration may occur at the minute projections on the surface, and the dielectric layer may be destroyed or the metal thin film layer may be burned out.
  • external particles for example, inorganic or organic particles such as silica or the like
  • the laminate of the present invention does not need to be mixed with external particles for the above-described reason as long as the production method described below is employed, and thus a laminate having good electric characteristics can be obtained.
  • the surface roughness Ra (ten-point average roughness) of the present invention was measured using a diamond stylus having a tip diameter of 10 ⁇ and a contact-type surface roughness meter with a measurement load of 1 Omg.
  • the degree of hardening of the dielectric layer should be 50% or more, especially 50 to 75% in the state of the laminate immediately after the formation of the dielectric layer, and 90% or more in the final state of the capacitor etc. It is preferable from the viewpoint of stability of characteristics.
  • the degree of curing means, for example, when a resin is used as the dielectric layer, the degree of polymerization and Z or cross-linking thereof. If the degree of curing is smaller than the above range, the layer is easily deformed when external force or the like is applied in a pressing process in a manufacturing process of the laminate or in a mounting process of the laminate, or the thin metal film layer is broken or short-circuited.
  • the degree of cure is larger than the above range, the sprayed metal particles when forming the external electrode are less likely to penetrate between the metal thin film layers, thereby weakening the adhesive strength of the external electrode or manufacturing a laminated body described later. In the process, there may be a problem such as cracking when the continuous body of the cylindrical laminated body is removed from the can roller, or when pressing to obtain a flat laminated body.
  • the reinforcing layer is damaged by heat load or external force during the manufacturing process of the laminate, or in the process of manufacturing electronic components using the same, particularly in the process of manufacturing the capacitor, or in the process of mounting it on a printed circuit board or the like. It is effective to prevent receiving. Furthermore, since the reinforcing layer has a metal layer as described later, it is effective to increase the bonding strength of the external electrode (see FIGS. 28 and 34). That is, the adhesion strength of the external electrode depends on the connection strength with the metal thin film layer, and the connection strength with the dielectric layer does not contribute much. Therefore, by using a reinforcing layer having a metal layer, the adhesion strength of the external electrode when a capacitor is formed is greatly improved.
  • the reinforcing layer may function as a capacitance generating portion of the capacitor, for example, when the external electrode is formed and used as a capacitor. However, the non-functionality facilitates the design of the capacitor.
  • the reinforcing layer is provided on at least one side of the above-mentioned laminate, the above-mentioned effect is exhibited. However, if it is provided on both sides, it is more effective in protecting the laminate and improving the adhesion strength of the external electrodes.
  • the reinforcing layer may be laminated in contact with the above-mentioned laminate, or may be laminated with another layer interposed.
  • the thickness (the thickness of the entire surface on one side) is 20 m or more, more preferably 50 to 500 m, and particularly preferably 100 to 300 mm. Preferably it is m.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view in the thickness direction (lamination direction) of an example in which reinforcing layers 50 a and 50 b are laminated on both surfaces of the laminate 11 of FIG. 18 described in the third embodiment.
  • the reinforcing layer shown in FIG. 23 is formed by laminating at least one laminated unit 54 composed of a resin layer 51 and a first metal layer 52 and a second metal layer 53 laminated on one side thereof. It is.
  • the first metal layer 52 and the second metal layer 53 are distinguished by an electrically insulating band 55.
  • the metal layer is separated into a first metal layer 52 and a second metal layer 53 by an electric insulating band 55. Without the electrical insulation band, when external electrodes are provided (see Fig. 28 and Fig. 34), both external electrodes will be short-circuited through such a metal layer.
  • the position of the electric insulating band is not particularly limited, but as shown in FIG. 23, it is preferable that the electric insulating band is disposed substantially at the center of the reinforcing layer. If the laminate is placed at almost the same position as the electrically insulating part of the laminate, the recess formed on the top of the laminate becomes large, and when soldering to a printed circuit board, the handling properties will be poor, and the insulation during soldering will be poor. Can also have a negative effect. Moreover, when such a concave portion is formed, as the depth of the concave portion increases, it becomes difficult to attach a later-described patterning material to the bottom portion of the concave portion. It becomes difficult to form an insulating band.
  • the current resistance of the metal thin film layer is likely to be reduced.
  • the shape of the electric insulating band is not particularly limited as long as it electrically insulates the first metal layer 52 and the second metal layer 53. From the viewpoint, a belt-like one with a certain width was used.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view taken along the line V—V of FIG. 23.
  • the reinforcing layer it is sufficient that at least one or more laminating units 54 are laminated, but when two or more laminating layers are laminated, the entire reinforcing layer (when laminating on both sides of the laminated body 11, the entire reinforcing layer on one side is used) ), It is preferable that the lamination positions of the electrically insulating bands are not the same. For example, it is preferable to shift the lamination position of the electric insulating band of the adjacent lamination unit. When the electric insulating band is formed in a band shape having a certain width, as shown in FIG. 23, it is preferable that the shift amount of the lamination position of the electric insulating band of the adjacent laminating unit be W, Z20 or more. Deviation d!
  • the lamination position of the electric insulation band of the adjacent lamination unit is the same, and the lamination position of the electric insulation band of every other (or every other or more) lamination unit is only the above-mentioned displacement d. It may be shifted.
  • the shift amount d is less than the lower limit, a concave portion is formed in the electric insulating band portion on the surface of the laminate, and when soldering to a printed circuit board, handling properties may be deteriorated.
  • a concave portion is formed, as the depth of the concave portion increases, it becomes difficult to apply a patterning material described later to the bottom portion of the concave portion. It becomes difficult to form insulating parts.
  • the dielectric layer and the metal thin film layer on both sides of the electrically insulating portion laminated thereon become inclined, so that the laminated thickness becomes thinner and the withstand voltage of the capacitor decreases. Degradation, pinholes in the dielectric layer, and It tends to cause a decrease.
  • Deviation d! Is too large, the effect of eliminating the concave portions on the upper surface of the laminate becomes not only remarkable, but also when the lamination position of the electric insulating band coincides with the lamination position of the electrically insulating portion of the laminate 1, the surface of the laminate becomes A recess is formed in the hole, causing the problem described above.
  • the maximum value (maximum deviation width) of the variation in the lamination position of the electrical insulation band when viewed on the entire reinforcing layer (or the entire reinforcing layer on one side when laminated on both sides of the laminate 11) (see Fig. 23) It is preferable that the lower limit is 6 WLZ or more, especially SW! ZS or more, and the upper limit is not more than 4 Wi or less. If the maximum deviation width is less than the lower limit, a concave portion is formed on the upper surface of the laminate, and the above-described problem occurs.
  • the deviation width exceeds the upper limit, not only the effect of eliminating the concave portions on the upper surface of the laminated body is not remarkable, but also the laminating position of the electric insulating band is matched with the laminating position of the electrically insulating portion of the laminated body 1. In such a case, a recess is formed on the surface of the laminated body, and the above-described problem occurs.
  • FIG. 25 is a plan view of both sides of the laminate 11 of FIG. 18 described in the third embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view in the thickness direction (lamination direction) of an example in which the reinforcing layers 60 a and 60 b having a lamination form different from 23 are laminated.
  • the reinforcing layer shown in FIG. 25 is formed by laminating at least one or more lamination units 64 composed of a resin layer 61 and a metal layer 62 laminated on one side of the resin layer.
  • the metal layer does not exist in the band-shaped electrically insulating band portion 63 existing at one end of the resin layer surface. Without the electrical insulation strip, when the external electrodes (see Fig. 28, Fig. 34) are provided, both external electrodes will be short-circuited via such a metal layer.
  • the shape of the electric insulating strip is not particularly limited, but in the present embodiment, it is a strip having a certain width from the viewpoint of easiness of manufacturing and the like.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 25.
  • the reinforcing layer it is sufficient that at least one or more laminating units 6 4 are laminated, but when laminating two or more layers, the entire reinforcing layer (when laminating on both sides of the laminated body 11, the reinforcing layer on one side is used) It is preferable that the widths of the electrically insulating bands are not the same when viewed from the above. For example, as shown in Fig.
  • the width of the insulation band of the adjacent lamination unit is changed, the width of the insulation band of the adjacent lamination unit is changed, and so on.
  • the width of the electrical insulation zone is gradually changed.
  • two consecutive (or more) lamination units may have the same width of the electric insulation band and the third (or more) lamination unit may have a different width. Good.
  • this concave portion has poor handling properties and may adversely affect the wettability of the solder.
  • a patterning material described later it becomes difficult to attach a patterning material described later to the bottom portion of the concave portion during the manufacturing process of the laminated body as the depth of the concave portion increases, and a good width having a constant width is obtained. It becomes difficult to form an electrically insulating band or an electrically insulating part.
  • the dielectric layer and the metal thin film layer on the side of the electrically insulating portion of the laminated body portion 11 laminated thereon become inclined, and as a result, the dielectric layer and the metal The laminated thickness of the thin film layer is locally reduced.
  • the laminated thickness of the dielectric layer is locally reduced, when the laminated body is used as a capacitor, the presence of such a portion lowers the withstand voltage of the capacitor, and also causes a short circuit due to a pinhole in the dielectric layer.
  • poor conductivity or the like is likely to occur at that portion.
  • W the maximum value is W MAX, and the minimum value is W! MIN, (W AX-IN) / W! AVE is preferably W VEZ5 or more, and more preferably W! AVEZ3 or more.
  • the upper limit of (W! MAX—W! MIN) ZWiAVE is preferably equal to or less than W VE, and more preferably equal to or less than W! AVEZ2.
  • the change in the width of the electric insulating band may be a regular one or an irregular one (excluding a manufacturing error).
  • the thickness T5 (Fig. 23) and T7 (Fig. 25) of the resin layer of the reinforcing layer may be thicker than the thickness T1 (Fig. 18) and T3 (Fig. 21) of the dielectric layer of the laminate of Fig. 18 or Fig. 21. preferable.
  • the thicknesses T6 (FIG. 23) and T8 (FIG. 25) of the metal layer of the trapping layer are the thicknesses T2 (FIG. 18) and T4 (FIG. 21) of the metal thin film layer of the laminate of FIG. 18 or FIG. Thicker is preferred.
  • the adhesion strength of the external electrode can be increased when the external electrode described later (see FIGS.
  • the external electrode is formed by thermal spraying or the like.
  • the particles of the thermal sprayed metal are relatively coarse and do not easily penetrate sufficiently between the metal thin film layers of the laminates 11 and 40.
  • the thickness of the dielectric layer cannot be increased from the viewpoint of securing the capacity of a capacitor. Therefore, by increasing the thickness of the resin layer, the penetration of the sprayed metal can be facilitated, and the adhesion strength of the external electrode can be easily increased.
  • the adhesion strength of the external electrode can be increased by increasing the thickness of the metal layer.
  • the thickness T5, ⁇ 7 of the resin layer is 0.1 to 1 m, particularly 0.1 Preferably it is ⁇ 0.6.
  • the thickness of the metal layer T6, ⁇ 8 is 100 to 500 angstroms, especially 200 to 400 angstroms, and the film resistance is 1 to 10 ⁇ . It is preferred that Although the thicknesses of the first metal layer and the second metal layer in FIG. 23 may be different, it is preferable to make them the same since the uniformity of the thickness of the entire laminated body can be ensured.
  • the material is not particularly limited, but is preferably used for the dielectric layer and the metal thin film layer in terms of manufacturing efficiency. On the other hand, a material different from the material used for the dielectric layer and the metal thin film layer is used for the purpose of adjusting the adhesion strength to the external electrode or adjusting the hardness and mechanical strength of the entire laminate. Is of course possible
  • the degree of cure of the resin layer of the reinforcing layer should be 50% or more, especially 50 to 75% immediately after the formation of the reinforcing layer, and 90% or more in the final state of the capacitor etc. It is preferable in terms of properties and stability of characteristics. If the degree of hardening is smaller than the above range, the laminate is easily deformed when an external force or the like is applied in a process of manufacturing the laminate or a mounting process of the laminate. On the other hand, if the degree of curing is larger than the above range, the sprayed metal particles when forming the external electrode are less likely to penetrate between the metal layers, weakening the adhesion strength of the external electrode, or causing a problem in the production process of the laminate described later. When the continuous body of the cylindrical laminated body is removed from the substrate, or when pressing to obtain a planar laminated mother element, a problem such as cracking may occur.
  • the reinforcing layer can be provided in the same manner by using the laminate 40 of FIG. 21 instead of the laminate 11 of FIG. In that case, the above description can be applied as it is to the components of the laminate 40 in FIG. 21 as necessary. (Embodiment 5)
  • FIG. 27 is a cross-sectional view in the thickness direction (stacking direction) of an example in which protective layers 65 a and 65 b are stacked on both surfaces of the stacked body 11 of FIG. 18.
  • a portion of the laminate 11 is subjected to heat load or It is effective to prevent damage from external force.
  • the protective layer is provided on at least one side of the laminated body 11, the above effects are obtained. If the protective layer is provided on both sides, the protection of the laminated body 11 is more effective.
  • the thickness of the protective layer is not particularly limited, and is a force that can be appropriately determined from the environment to which the laminate is exposed.
  • It is preferably at least 2 cm, more preferably 3 to 100 / m, especially 5 to 20.
  • the protective layer is directly provided on the laminate 11, but it is also possible to laminate the protective layer with the laminate 11 via the reinforcing layer described in the fourth embodiment. . According to such an embodiment, not only the protection function of the laminate 11 is improved, but also the bonding strength of the external electrode (see FIG. 28) can be increased. Also, the layers may be laminated via layers other than the reinforcing layer.
  • the material of the protective layer is not particularly limited, but if the material is used for the dielectric layer and the resin layer or the resin layer, the production efficiency is improved. On the other hand, in order to provide a specific function to the protective layer, a material different from the material used for the dielectric layer and / or the resin layer may be used. For example, it is preferable to use an epoxy resin because adhesion to a reinforcing layer is enhanced.
  • the protective layer can be colored in a specific color. This allows electronic This improves the recognition accuracy of pattern recognition when mounted on a printed wiring board as a component, and makes it easier to identify each product.
  • a coloring agent such as a pigment may be mixed, or the outer surface may be painted with a paint or the like.
  • the protective layer can be made transparent if necessary.
  • the curing degree of the protective layer is 50% or more, especially in the state of the laminate immediately after the protective layer is formed.
  • the laminate is easily deformed when an external force or the like is applied in a process of manufacturing the laminate or a mounting process of the laminate.
  • the degree of curing is larger than the above range, a continuous body of a cylindrical laminate is removed from a can roller in a manufacturing process of the laminate described later, or a flat laminate mother element is obtained by pressing. Problems such as cracking may occur.
  • a protective layer can be similarly provided by using the laminate 40 of FIG. 21 instead of the laminate 11 of FIG. In this case, the above description can be applied to the components of the laminate 40 in FIG.
  • FIG. 28 is a schematic perspective view showing an example in which external electrodes 71a and 71b are formed on the side surfaces of the laminate.
  • reinforcement layers 73a and 73b are laminated on both sides of the laminate portion 72, and protective layers 74a and 74b are further formed thereon. It is laminated.
  • the laminate 11 described with reference to FIG. 18 of Embodiment 3 was used as the laminate portion 72, and the cohesive layers 73a and 73b were described with reference to FIG. 23 of Embodiment 4
  • the trapping layers 50a and 5Ob are used, and the protective layers 74a and 74b are the protective layers described in FIG. 27 of the fifth embodiment. 65 a and 65 b are used, respectively.
  • the external electrodes 71a and 71b are electrically connected to the first metal thin-film layer and the second metal thin-film layer of the multilayer body 72, respectively.
  • the external electrode can be formed by, for example, metal spraying brass or the like.
  • the external electrode composed of two or more layers can be formed by changing the kind of the sprayed metal. For example, after spraying a metal with good adhesion strength to the laminate as the base layer, select a metal with good adhesion to various metals or resin to be contacted (laminated) on this upper layer as the upper layer. Can be sprayed.
  • a conductive paste in which a copper powder or the like is dispersed in a thermosetting phenol resin is applied on the metal sprayed layer, and the layer is cured by heating, or a metal sprayed layer of an alloy made of copper-lino-silver May be formed.
  • a bump electrode may be provided on the external electrode. This makes mounting on a circuit board easier.
  • the bump electrode can be provided by appropriately selecting from materials having known shapes and shapes.
  • a necessary exterior can be provided according to the application.
  • a surface treatment agent such as a silane coupling agent is coated to a thickness of about several tens angstroms to improve the moisture resistance of the laminate and to protect the exposed metal thin film layer and / or metal layer.
  • light or thermosetting resin can be applied to a thickness of about several hundred Hm to provide a cured layer.
  • the laminate thus obtained can be used for applications such as chip capacitors, chip coils, chip resistors, and composite element components thereof, and can be suitably used especially for electronic components such as capacitors. .
  • the laminate of the present invention is a small but high-capacity capacitor, Its practical value is high when used as a capacitor.
  • the laminate 40 of FIG. 21 can be used instead of the laminate 11 of FIG. In that case, the above description can be applied as it is to the components of the laminate 40 in FIG. 21 as necessary.
  • the reinforcing layers 73a and 73b the reinforcing layers 60a and 60b of FIG. 25 can be used instead of the reinforcing layers 50a and 50b of FIG. In such a case, the above description can be applied as it is to the components of the reinforcing layers 60a and 60b in FIG. 25 as necessary.
  • FIG. 29 is a schematic diagram schematically showing an example of a manufacturing apparatus for performing the method of manufacturing a laminate of the present invention.
  • a metal evaporation source 84 is disposed below the can roller 81 rotating at a constant angular velocity or peripheral speed in the direction of the arrow in the figure, whereas a resin evaporation source 82 is disposed downstream of the can roller 81 in the rotation direction.
  • patterning material applying devices 83 are arranged on the upstream side, respectively.
  • a patterning material removing device 87 is provided between the metal evaporation source 84 and the resin evaporation source 82, and a resin curing device is provided between the resin evaporation source 82 and the patterning material applying device 83.
  • 88 and a resin surface treatment device 89 are provided, these may be provided as needed, and are not essential in the present invention.
  • These devices are housed in a vacuum vessel 85, and the inside thereof is kept in a vacuum by a vacuum pump 86.
  • the outer peripheral surface of the can roller 81 is finished smoothly, preferably in a mirror-like shape, and is preferably cooled to ⁇ 20 to 40 ° C., particularly preferably to 110 to 10 ° C. .
  • the rotation speed can be set freely, but 15 to 70 rpm It is about.
  • the metal evaporation source 84 enables metal evaporation toward the surface of the can roller 81, and forms a metal thin film layer of the laminate and a metal layer of the reinforcing layer.
  • the metal to be deposited for example, at least one selected from the group consisting of A1, Cu, Zn, Sn, Au, Ag, and Pt force is used.
  • a metal thin film may be formed by known means such as sputtering and ion plating.
  • the resin evaporation source 82 is for evaporating the reactive monomer resin toward the surface of the can roller 81, and the resin is deposited to form a dielectric layer, a resin layer of a reinforcing layer, and a protective layer. .
  • the deposited reactive monomer resin is polymerized and Z- or cross-linked by a resin curing device 88 as necessary, and is cured to a desired degree of curing to form a thin film.
  • a resin curing device for example, an electron beam irradiation device or an ultraviolet irradiation device can be used.
  • the formed resin thin film is subjected to surface treatment by a resin surface treatment device 89 as required.
  • the surface of the resin layer is activated by performing an oxygen plasma treatment or the like, so that the adhesion to the metal thin film can be improved.
  • the patterning material applying device 83 is for depositing the patterning material in a predetermined shape on the surface of the resin thin film. No metal thin film is formed where the patterning material is deposited.
  • the patterning material for example, oil can be used.
  • Means for applying the patterning material include non-contact adhesion methods such as a method of spraying the vaporized patterning material from the fine holes to liquefy on the surface of the resin thin film, a method of spraying the liquid patterning material, and the like.
  • a non-contact adhesion means is preferable in that no external force is applied to the resin surface, and among them, a patterning material evaporated from a relatively simple structure is preferred. A method of liquefaction on the surface of the resin thin film is preferable.
  • FIG. 30 is a schematic perspective view of an example of a patterning material applying apparatus which sprays evaporated oil to apply a band-like oil film to a resin thin film surface as an example of the patterning material applying apparatus.
  • the surface of the patterning material applying device 83 is arranged so as to be perpendicular to the normal line of the outer peripheral surface of the can-can roller 81.
  • On the surface 91 a predetermined number of fine holes 92 from which vaporized oil is ejected are arranged at predetermined intervals.
  • the shape of the fine holes 92 may be circular as shown in FIG. 30, or may be elliptical, square, or a plurality of circular, oval or square shapes arranged in the moving direction of the can roller surface. There may be.
  • the patterning material applied by the patterning material application device 83 is
  • a patterning material removing device 87 It is removed by a patterning material removing device 87 if necessary. Most of the patterning material adhered by the buttering material applying device is re-evaporated and disappears when the metal thin film is formed. However, some remain after the formation of the metal thin film layer, causing problems such as rough surface of the stacked layers, pinholes in the dielectric layers and the metal thin film layers (lamination loss), and instability of the stacked regions of the metal thin film layers. . Originally, the amount of the patterning material should be the minimum necessary so that it does not remain after the metal thin film layer is formed, but if it is insufficient, the non-laminated portion of the metal thin film layer is formed as intended. Not so, and its control is extremely difficult.
  • the remaining patterning material after the lamination of the metal thin film layer and before the lamination of the dielectric layer.
  • the means for removing the patterning material There is no particular limitation on the means for removing the patterning material.
  • the patterning material is oil, it can be removed by heating and evaporating with a heater, decomposing and removing by plasma irradiation, or a combination thereof.
  • oxygen plasma, argon plasma, nitrogen plasma or the like can be used, and among them, oxygen plasma is particularly preferable.
  • the laminate of the present invention is obtained by attaching a resin material using a resin evaporation source 82. Forming an electric layer, and a patterning material applying apparatus on the dielectric layer
  • the step of attaching a patterning material in a strip shape by 83 and the step of laminating a metal thin film layer by a metal vapor deposition source 84 are defined as one unit, and are manufactured by repeating a predetermined number of times.
  • the electrically insulating portion is formed in a strip shape at the non-end portion of the dielectric layer, the lamination position of the electrically insulating portion of the adjacent laminated unit is different, and the electrically insulating portion of every other laminated unit is different. It is possible to manufacture a laminate in which the lamination positions are not the same in the entire laminate. Alternatively, an electrically insulating portion is formed in a strip shape at one end of the dielectric layer, and the electrically insulating portions of adjacent stacked units are stacked so as to be located on opposite sides of each other. A laminate in which the width of the insulating portion is not the same in the entire laminate can be manufactured.
  • the width of the band-shaped patterning material to be applied is W
  • the position of the 2n + l-time patterning material is 2n—within the range of WZ20 to 4W relative to the position of the first-time patterning material. It is preferable to shift the position of the 2 ⁇ + second patterning material with respect to the position of the 2 ⁇ th patterning material within the range of WZ20 to 4W.
  • the width of the strip-shaped electrically insulating portion is W
  • a laminated body in which the displacement of the lamination position of the electrically insulating portion of every other lamination unit is WZ 20 or more and 4 W or less can be manufactured.
  • the maximum value of the variation in the deposition position of the 2n-th patterning material and the maximum value of the variation in the deposition position of the 2n- 1st patterning material are both 6 WZ 5 to 5 W (W is the band-like patterning). Material adhesion width) It is preferred that As a result, it is possible to manufacture a laminated body in which the maximum value of the variation in the lamination position of the electrically insulating portion of every other laminated unit is 6 WZ 5 or more and 5 W or less when the entire laminated body is viewed.
  • the lamination thickness increases as the lamination units are sequentially laminated, so that not only when the patterning material is directly adhered by coating or the like but also when the non-contact is adhered.
  • the patterning material applying device 83 be retracted as the lamination proceeds. That is, in FIG. 29, lamination is performed while always maintaining a constant distance Dw between the outer peripheral surface of the laminated body being formed on the can roller 81 and the end of the fine hole of the patterning material applying apparatus. preferable.
  • the patterning material diffuses with a certain directivity, especially when the vaporized oil is sprayed and adhered, so that the width of adhesion fluctuates due to the fluctuation of the distance D w Since a stable insulating portion cannot be obtained, the retreating of the patterning material applying apparatus and the change of the position where the patterning material is applied can be realized by, for example, the apparatus shown in FIG.
  • the retreat of the patterning material applying device is performed as follows. That is, the actuator A102 is fixed on the movable base 101, and the patterning material applying device 83 is attached to the moving end of the actuator A102.
  • the patterning material applying device 83 is installed so as to be movable in the direction of the arrow 103 on the movable base 101 by the actuator A102.
  • the patterning material applying device 83 is provided with a gap measuring device 104 for measuring the distance from the surface of the can roller 81 (in the process of forming a laminate, the outer peripheral surface of the laminate).
  • a non-contact distance measuring device using a laser can be used as the gap measuring device 104.
  • the gap measuring device 104 always stacks the surface of the can roller 81 during the production of the laminate. The distance from the body's outer peripheral surface is measured, and the signal is sent to the gap measurement circuit 105.
  • the gap measurement circuit 105 constantly checks whether the distance between the end of the fine hole of the patterning material applying device 83 and the surface of the can roller 81 (the outer peripheral surface of the laminate in the process of forming the laminate) is within a predetermined range. If the stacking proceeds and it is determined that the distance is smaller than the predetermined range, it is instructed to the actuator A 102 to retract the patterning material applying device 83 by a predetermined amount, Based on this, the patterning material applying device 83 is retracted by a certain amount. Thus, lamination proceeds while the distance Dw between the end of the fine hole of the patterning material applying device 83 and the outer peripheral surface of the laminate on the can roller 81 is always maintained at a constant interval.
  • the gap measuring device 104 without performing the control using the gap measuring device 104 and the gap measuring circuit 105 as described above, according to the rotation speed (for example, one rotation) of the can roller 81, based on the lamination thickness. It may be configured to retreat sequentially by a preset amount. Further, the above-described distance measurement by the gap measuring device 104 may be used together for confirmation, and fine adjustment may be made as appropriate.
  • the change of the attachment position of the patterning material is performed as follows. That is, the actuator B107 is fixed on the fixed base 106, and the movable base 101 is attached to the moving end of the actuator B107.
  • the movable base 101 is installed so as to be movable in the direction of the arrow 108 on the fixed base 106 by an actuator B107.
  • the rotation of the cam roller 81 is monitored by a rotation detector (not shown), and a rotation signal S 1 is sent to the rotation detecting circuit 109 each time the can roller 81 makes one rotation.
  • the rotation base 101 moves the movable base 101 with respect to the actuator B 107 in a predetermined direction in the direction of the arrow 108.
  • the movable base 101 that is, the patterning material applying device 83 moves a predetermined amount in the predetermined direction of the arrow 108.
  • a cylindrical continuous body of a laminate in which a dielectric layer and a metal thin film layer distinguished by an electrically insulating portion are sequentially laminated on the outer peripheral surface of the can roller 81 is formed.
  • the cylindrical continuous body of the laminated body is divided in the radial direction (for example, divided into eight every 45 °), removed from the can roller 81, and heated and pressurized respectively. As a result, a plate-like laminated body element is obtained.
  • FIG. 32 is a partial perspective view showing a schematic configuration of the thus-obtained plate-shaped laminated mother element.
  • the direction of the arrow 1 11 indicates the moving direction (circumferential direction) on the can roller 81.
  • the stacked mother element 110 has a dielectric layer 112 and a metal thin film layer 113, which is distinguished by an electrically insulating portion 114, sequentially stacked. Thereafter, by cutting at the cut surfaces 115a and 115b, a laminate as shown in FIG. 18 is obtained.
  • a patterning material is applied to the desired lamination position of the electric insulating band at the first or last stage of lamination.
  • the patterning material applying apparatus may be moved (moved to a predetermined position in the direction of arrow 108 in FIG. 31) to rotate the cleaning roller 81 a predetermined number of times.
  • Resin layer and Z or gold In order to make the thickness of the metal layer different from the thickness of the dielectric layer and z or the metal thin film layer, a force for adjusting the rotation speed of the can roller 81 or a resin evaporation source 82 and / or If a shielding plate is provided on the metal evaporation source 84 and a resin layer or a metal layer is laminated for each of a plurality of rotations, it can be easily realized.
  • FIG. 5 When a protective layer as described in Embodiment 5 is stacked, FIG.
  • the metal roller 84 is blocked or the metal vapor deposition is stopped, and the resin roller is laminated only by rotating the can roller 81 a predetermined number of times. Can be realized.
  • the laminated body is formed on the cylindrical can roller 81, but the support for forming the laminated body is not limited to this, and may be any as long as it rotates around in the vacuum apparatus. Absent.
  • a laminate can be formed on a belt-like support that circulates between a plurality of rolls.
  • the belt-shaped support those made of metal, resin, fabric, or a composite thereof can be used.
  • a rotating disk can be used. In this case, when forming the electrically insulating portion, it is formed concentrically.
  • the laminate of the present invention can be produced efficiently and inexpensively by a simple method.
  • a laminate was manufactured using the apparatus shown in FIG. 2 X inside vacuum vessel 8 5
  • a portion serving as a protective layer was laminated on the outer peripheral surface of the can roller 81.
  • Dicyclopentadiene dimethanol diacrylate was used as a material for the protective layer, which was vaporized and deposited on the outer peripheral surface of the can roller 81.
  • an ultraviolet curing device was used as the resin curing device 8
  • the deposited protective layer material was polymerized and cured. This operation is called
  • a portion serving as a coercive layer was laminated.
  • the same resin layer material as that described above was used as the resin layer material, which was vaporized and deposited on the protective layer.
  • an ultraviolet curing device was used as the resin curing device 88, and the resin layer material deposited as described above was polymerized and cured.
  • the resin layer formed at this time is 0.6 / ⁇ 1.
  • the surface was subjected to oxygen plasma treatment by a resin surface treatment apparatus 89.
  • the patterning material was applied to the portion corresponding to the electrical insulation zone by the patterning material applying device 83.
  • a fluorine-based oil was used, which was vaporized and spouted from a fine hole having a diameter of 50 / m to adhere to a band of 150 / zm in width.
  • aluminum was metal-deposited from the metal evaporation source 84. The deposition thickness is 300 angstroms and the film resistance is 4.
  • the remaining patterning material was removed by heating with a far-infrared heater and plasma discharge treatment using a patterning material removing device 87. The above operation was repeated 500 times by rotating the can opening roller 81 to form a reinforcing layer having a total thickness of 3 15 zm.
  • the movement of the patterning material applying apparatus in the direction perpendicular to the direction of movement of the outer peripheral surface of the cannula 81 is based on the apparatus shown in FIGS. 30 and 31.
  • the following pattern was used. That is, when the can roller 81 rotates once, it moves 60 zm in a certain direction, moves 60 m in the same direction after the next rotation, moves 60 m in the opposite direction after the next rotation, and moves to the next direction.
  • the movement of moving 60 m in the same direction after one rotation was defined as one cycle, and this movement was repeated below.
  • the distance Dw between the micropores 92 of the patterning material applying apparatus and the surface to be adhered was controlled so as to always maintain 250 to 300 ⁇ m.
  • a laminated portion composed of a dielectric layer and a metal thin film layer was laminated.
  • the same dielectric layer material as that of the above-described protective layer and resin layer was used, which was vaporized and deposited on the resin layer.
  • an ultraviolet curing device was used as the resin curing device 88, and the dielectric layer material deposited as described above was polymerized and cured.
  • the dielectric layer formed at this time is 0.4 zm.
  • the surface was subjected to oxygen plasma treatment by a resin surface treatment apparatus 89.
  • a patterning material was attached to a portion corresponding to an electrically insulating portion by a patterning material applying device 83.
  • a fluorine-based oil was used as a patterning material, which was vaporized and spouted from a fine hole having a diameter of 50 im to adhere to a 150-m-wide strip.
  • aluminum was metal-deposited from a metal evaporation source 84. The deposition thickness is 300 angstroms, and the film resistance is 4 ⁇ .
  • the remaining patterning material was removed by heating with an infrared heater and plasma discharge treatment using a patterning material removing device 87. The above operation was repeated about 2000 times by rotating the can roller 81 to form a laminated body portion having a total thickness of 860 m.
  • the movement of the patterning material applying apparatus in the direction perpendicular to the movement direction of the outer peripheral surface of the can roller 81 (the direction of arrow 108 in FIG. 31) is performed by using the apparatus shown in FIGS. 30 and 31.
  • the following patterns were used. That is, when the can roller 8 1 makes one rotation, it moves 100 0 / zm in one direction, moves 940 m in the opposite direction after the next one rotation, and moves 100 0 in the opposite direction after the next one rotation.
  • a reinforcing layer having a thickness of 315 m was formed on the surface of the laminate.
  • the forming method was exactly the same as the above-described method for forming the reinforcing layer.
  • a protective layer having a thickness of 15 m was formed on the surface of the reinforcing layer.
  • the forming method was exactly the same as the above-mentioned method for forming the protective layer.
  • the obtained cylindrical laminate is divided into eight pieces in the radial direction (cut every 45 °), removed, and pressed under heating to obtain a flat laminate body element as shown in FIG. (However, actually, a reinforcing layer and a resin layer are laminated on the upper and lower surfaces).
  • This was cut at the cut surface 115a, and brass was metal-sprayed on the cut surface to form external electrodes.
  • a conductive paste in which a copper, Ni, silver alloy, etc. was dispersed in a thermosetting phenol resin was applied to the metal sprayed surface, heated and cured, and then the resin surface was subjected to a melting soldering. . After that, it was cut at the location corresponding to the cut surface 1 15b in Fig. 32, immersed in a silane coupling agent solution, and the outer surface was coated to obtain a chip capacitor as shown in Fig. 28 .
  • the width of the electrically insulating part of the capacitance generating part as a condenser is 150
  • the displacement d of the lamination position of the electrically insulating portion of every other lamination unit is 60 m
  • the maximum deviation width D of the lamination position of the electrically insulating portion of every other lamination unit as seen from the whole laminate is 270 m.
  • the width of the electric insulation band of the reinforcing layer is 150 m, which is located at the approximate center in the width direction, and the displacement amount of the electric insulating band of the adjacent lamination unit is 60 ⁇ m.
  • the maximum deviation width of the lamination position of the electrical insulation band as seen from the whole body was 270 / im o
  • the obtained chip capacitor has a thickness of about 1.5 mm in the stacking direction, a depth of about 1.6 mm, and a width of about 3.2 mm (in the direction between both external electrodes), and has a small capacity of 0.47 ⁇ F. Met.
  • the withstand voltage was 50 V. Also, almost no irregularities were observed on the upper and lower surfaces in the laminating direction, and the level difference was 10 zm or less. This was mounted on a printed circuit board by soldering, but no problems such as missing external electrodes occurred. Further, when the chip capacitor was disassembled and the surface roughnesses Ra of the dielectric layer surface and the metal thin film layer surface were measured, they were 0.005 // m and 0.005 / m, respectively. The curing degrees of the dielectric layer, the resin layer, and the protective layer were 95%, 95%, and 90%, respectively.
  • Example 2 the conditions for depositing the patterning material on the layered portion composed of the dielectric layer and the metal thin film layer were changed as follows. That is, the diameter of the micropores of the patterning material applying device was changed to 75 mm, and the patterning material was adhered in a strip having a width of 200 mm.
  • the movement of the patterning material applying apparatus in the direction perpendicular to the movement direction of the outer peripheral surface of the can roller 81 (in the direction of the arrow 108 in FIG. 31) is performed by using the apparatus shown in FIGS. 30 and 31. The following pattern was used.
  • the can roller 8 1 when it makes one rotation, it moves 100 m in one direction, moves 940 m in the opposite direction after the next rotation, and 100 m in the opposite direction after the next rotation. m, then move 940 m in the opposite direction after the next rotation, move 100 m in the opposite direction after the next rotation, and move in the opposite direction after the next rotation, 106 m
  • This cycle was defined as a movement of 100,000 ⁇ in the reverse direction after the next one rotation, and a movement of 1,060 in the reverse direction after the next one rotation.
  • a laminated mother device as shown in FIG. 33 was obtained in the same manner except for the above (however, actually, a reinforcing layer and a resin layer were laminated on the upper and lower surfaces). This was cut along a cut surface 116a, and brass was metal-sprayed on the cut surface to form external electrodes. Further, a conductive paste in which a copper powder was dispersed in a thermosetting phenol resin was applied to the metal sprayed surface, and the paste was heated and cured, and the resin surface was subjected to melt soldering. Then, cut at the location corresponding to the cut surface 1 16 b in Fig. 33, immerse in silane coupling agent solution and coat the outer surface To obtain a chip capacitor 70 'as shown in FIG.
  • the average value of the width of the electrically insulating part of the capacitance generating part as a capacitor was 140 / m, the maximum value WMAX was 200 m, and the minimum value WMIN was 80 m.
  • the obtained chip capacitor has a thickness of about 1.5 mm in the stacking direction and a depth of about 1
  • the chip capacitor was disassembled and the surface roughnesses Ra of the dielectric layer surface and the metal thin film layer surface were measured, they were 0.005 zm and 0.005 111, respectively.
  • the degree of curing of the dielectric layer, the resin layer, and the protective layer was 95%, 95%, and 90%, respectively.
  • a chip capacitor was manufactured in the same manner as in Example 2, except that there was no shift in the stacking position of the electrically insulating portion of the laminate and no shift in the stacking position of the electrical insulating band of the reinforcing layer.
  • the obtained chip capacitor has a thickness in the stacking direction of about 1.5 mm, a depth of about 1 • 6 mm, and a width (in the direction between both external electrodes) of about 3.2 mm.
  • recesses were found at two places corresponding to the electrically insulating portion of the laminate and one place corresponding to the electrical insulation band of the reinforcing layer.
  • the former had a depth of 30 / m and the latter had a depth of about 30m.
  • the capacitance of the capacitor is 0.40 F And did not meet the required specifications. It is presumed that the reason why the capacitance was reduced as compared with Example 2 was that a part of the metal thin film layer was broken by the concave portion formed in the electrically insulating portion.
  • the withstand voltage was 16 V, which did not satisfy the required specifications.
  • the reason why the withstand voltage is lower than that in Example 2 is presumed to be that the thickness of the dielectric layer is locally reduced due to the concave portion formed in the electrically insulating portion. This was mounted on a printed wiring board by soldering, but the solderability was slightly inferior due to the recess on the surface. No problems such as missing external electrodes occurred.
  • Example 3 By changing the manufacturing conditions of Example 3, a chip capacitor 70% as shown in FIG. 35 was obtained.
  • the manufacturing conditions are as follows. That is, by changing the movement pattern of the patterning material applying device in the direction perpendicular to the movement direction of the outer peripheral surface of the can roller 81 (the direction of the arrow 108 in FIG. 31), the width of the electrically insulating portion is entirely changed.
  • Example 3 except that they were the same, and that protective layers 74 a and 74 b were directly laminated on the top and bottom of the laminated body part 72 functioning as a capacitor without providing a reinforcing layer. Same as above.
  • the obtained chip capacitor had a thickness of 0.9 mm in the lamination direction (thinner than that of Example 2 because of no reinforcing layer), a depth of 1.6 mm, and a width of 3.2 mm (in the direction between both external electrodes).
  • concave portions 120a and 120b were formed at both end portions of the upper surface where the number of stacked metal thin film layers was small.
  • the depth of the recess was 30 / zm.
  • the capacity as a capacitor was 0.40 / zF, which did not satisfy the required specifications.
  • the capacitance was smaller than that of the capacitor of Example 3.
  • the metal thin film layer has steps, as shown in Fig. 35, at the portions corresponding to the recesses 120a and 120b, and a part of the metal thin film layer breaks at this portion. Is considered to be You.
  • the withstand voltage was 16 V, which did not satisfy the required specifications.
  • the reason why the withstand voltage is lower than that in Example 3 is presumed to be that the thickness of the dielectric layer is locally reduced due to the concave portion formed in the electrically insulating portion. Attempts to mount this chip capacitor on a printed wiring board by soldering resulted in some of them causing missing external electrodes and poor electrical connection.
  • the method for producing a laminate of the first invention is intended to produce various laminates that require miniaturization, high performance, and low cost, such as magnetic recording media such as magnetic tapes, packaging materials, and electronic components.
  • magnetic recording media such as magnetic tapes, packaging materials, and electronic components.
  • it can be suitably used for the production of electronic components whose demand level is significantly improved.
  • electronic components whose demand level is significantly improved.
  • miniaturization, high performance, and stable quality of these electronic components by using them in the manufacture of electronic components such as chip coils and noise filters ⁇ Cost reduction can be achieved.
  • the laminate of the second aspect of the present invention is widely used for various laminates that are required to be reduced in size, improved in performance, and reduced in cost, for example, magnetic recording media such as magnetic tapes, packaging materials, and electronic components. be able to.
  • it can be suitably used for an electronic component in which the required level has been significantly improved.
  • capacitors especially chip capacitors
  • small and high-capacity capacitors with stable quality can be obtained at low cost.
  • electronic components such as chip coils and noise filters, it is possible to achieve the miniaturization, high performance, stable quality, and low cost of these electronic components.
  • the capacitor of the second invention is similar in appearance and structure to a conventional chip-type film capacitor, but can be further reduced in size and performance. Can be used for applications that did not meet the required specifications.
  • the method for producing a laminate of the second invention can be used for producing a laminate used for the above-mentioned various applications.

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Description

明 細 書 積層体、 コンデンサ、 及び積層体の製造方法
技術分野
本第 1発明は、 樹脂層と金属薄膜層とからなる積層体の製造方法に関 する。 特に、 樹脂層と、 この上に任意の形状に積層した金属薄膜層とか らなる積層単位を複数層積層して積層体を製造するのに好適な積層体の 製造方法に関する。
また、 本第 2発明は、 誘電体層と金属薄膜層とからなる積層体に関す るものである。 特に、 コンデンサ等の電子部品に好適に使用できる積層 体に関するものである。
背景技術
《第 1発明について》
樹脂層と金属薄膜層とからなる積層体は、 磁気テープなどの磁気記録 媒体、 包装用材料、 電子部品など広範囲に使用されている。
かかる積層体に使用される樹脂層の製造方法としては、 樹脂材料を溶 融後延伸製膜して自己支持性のあるフィルムを得る方法のほか、 支持体 に樹脂材料を溶剤で希釈した溶液を塗布した後、 乾燥硬化して得る方法 などが実用化されている。 しかしながら、 これらの方法によって得られ る樹脂層は、 厚みがせいぜい 1 程度までであり、 より薄い樹脂層を 安定して得ることは困難である。 また、 前者の方法は製造設備が大がか りとなり、 また、 後者の方法は溶剤によっては環境上好ましくない場合 があり、 また、 乾燥後の塗膜に欠陥が生じることが多い。
これに対して、 薄膜の樹脂層が安定的に得られ、 上記の問題も生じな い方法として、 真空中で支持体上に樹脂薄膜を形成する方法が提案され ている。 これは、 真空中で樹脂材料を気化した後、 支持体に付着させて 薄膜化させるものであり、 この方法によれば、 空隙欠陥のない樹脂薄膜 層が形成できるとされている。
一方、 金属薄膜層の形成は、 高速で移動する支持体上に真空蒸着する 方法が大量生産に向き、 工業的に実用化されている。
また、 電子部品用途を中心に、 金属薄膜層のパターニング、 即ち、 特 定の領域にのみ金属薄膜層を形成することが行われている。 例えば、 金 属薄膜層が形成されていない部分を絶縁領域として、 金属薄膜層を複数 に分割することで電位の異なる金属薄膜層を積層体の中に形成すること ができる。
金属薄膜層をパターニングする方法として、 オイルマージンと呼ばれ る方法が知られている。 これは、 予めオイルなどのパターニング材料を 支持体上に薄く形成した後、 金属薄膜を金属蒸着などによつて形成する と、 パターニング材料上には金属薄膜層が形成されない性質を利用する ものである。
今日の樹脂層と金属薄膜層とからなる積層体に対する要求は、 ますま す小型化 ·高性能化 ·低コスト化の方向に向かっている。 例えば、 樹脂 層とパターニング化された金属薄膜層とからなる積層単位を複数層積層 することにより、 各種要求特性を満足させたり、 特定の機能を付与した りして、 小型化と高性能化とを両立させることが検討されている。 また 、 樹脂層と金属薄膜層とからなる積層体を周回する支持体上で連続的に 積層していく ことにより低コスト化を図る検討がされている。
しかしながら、 周回する支持体上で樹脂層と金属薄膜層とを順に何層 も積層して積層体を製造するに際して、 樹脂層の積層後であって、 金属 薄膜層の積層前に、 パターニング材料を特定形状に付着させて金属薄膜 層を特定の領域に積層しょうとすると、 積層表面の荒れ、 樹脂層や金属 薄膜層のピンホール (積層抜け) 、 金属薄膜層の積層領域の不安定化 ( 例えば、 所望する積層領域からのはみ出し、 又はその逆) 等の問題が生 じることが判明した。 このような問題は、 樹脂層にパターニング材料を 塗布して金属薄膜層を形成することで工程が終了していた従来の 2層積 層体の製造方法では特に見られなかった問題である。 しかも、 これらの 問題は、 特に各層の積層厚みが薄くなればなるほど顕著になる傾向があ つた。
《第 2発明について》
今日の電子部品に対する小型化、 高性能化に対する要求は益々厳しさ を増す一方であり、 コンデンサに対しても例外ではない。 コンデンサの 容量は、 誘電体の誘電率が同一であれば、 誘電体の面積に比例し、 誘電 体層の厚みに反比例する。 従って、 コンデンサを小型化しつつ、 その容 量を維持もしくは増大させるためには、 誘電体層の厚みを薄く し、 また 、 容量発生部分の有効面積を増大させることが有効な手段である。
コンデンサ等の電子部品に使用される誘電体層と金属薄膜層とからな る積層体としては、 フィルムコンデンサ用の積層体が知られている。 こ れは、 ポリエステル (P E N、 P E T等) 、 ポリオレフイ ン (P P等) 、 P P S等の樹脂フィルムに、 アルミニウム等の金属薄膜を真空蒸着法 、 スパッタ等で積層した金属化フィルムを、 積層又は巻回してなるもの 乙、、のる。
しかしながら、 樹脂フィルムの厚みは、 その製造工程上、 もしくはそ の後のフィルムの取り扱い性、 加工性等の制約から、 その薄膜化には限 界がある。 現在使用されているフイルムコンデンサ用のフィルム厚みは せいぜい 1 . 2 程度までであり、 誘電体層の薄膜化、 コンデンサの 体積を維持したままでの容量発生部分の有効面積の増大のいずれも限界 に達しており、 これがフィルムコンデンサの小型化、 高容量化の両立を 阻んでいた。
一方、 誘電体層と金属薄膜層とからなる積層体において、 従来のフィ ルムコンデンサとは全く別の製造方法により、 誘電体層の厚みを 1 /z m 程度にしたコンデンサが提案されている (特公昭 6 3— 3 1 9 2 9号公 報、 U . S . P . 5, 1 2 5, 1 3 8等) 。
しかしながら、 特公昭 6 3 - 3 1 9 2 9号公報に開示されたコンデン サは、 金属薄膜層 (電極層) を積層方向に傾斜させてコンデンサ側部に 密接して電極とする構造であり、 金属薄膜層の傾斜部分で金属薄膜層が 破断しやすいという問題がある。 また、 従来のチップ型フィルムコンデ ンサと外観形状が大きく相違し、 実装上特別の配慮が必要であるという 問題もある。
一方、 U . S . P . 5, 1 2 5 , 1 3 8には、 金属薄膜層 (電極層) を傾斜させることなく積層体の側部に露出させた積層体が開示されてい る。 しかしながら、 かかる積層体では、 積層体全体で見たときに、 金属 薄膜層の積層数が少ない部分ではそれ以外の部分と積層厚みが大きく相 違する結果、 金属薄膜層の積層数が少ない部分の積層方向上面に凹み部 が生じる。 この凹部は、 積層体をプリ ント基板へ半田実装を行う場合、 ハンドリ ング性を悪く し、 半田の濡れ性にも悪影響を及ぼす。 また、 凹 部周辺の誘電体層及び金属薄膜層は傾斜あるいは湾曲するため、 積層厚 みが薄くなつて、 コンデンサとして使用した場合に、 耐電圧の低下、 誘 電体層のピンホール、 金属薄膜層の導電不良などを招く。 さらに、 かか る凹部は積層体自体の製造をも困難にする。 このような凹部は、 誘電体 層の厚みが薄くなり (例えば 1 m以下) 、 かつ積層数が多くなる (例 えば 1 0 0層以上、 特に 1 0 0 0層以上) につれて、 より顕著に発生す る。 したがって、 このような積層体では、 コンデンサの小形化、 高容量 化を実現することは依然として困難であつた。 発明の開示
《第 1発明について》
本第 1発明の目的とするところは、 樹脂層と特定領域にのみ積層した 金属薄膜層とからなる積層単位を多数積層してなる積層体を安定して製 造する方法を提供することにより、 かかる積層体に対する上記の小型化 •高性能化 ·低コスト化の要求を達成することにある。
本第 1発明は、 上記の目的を達成するために、 以下の構成とする。 即ち、 本第 1発明の第 1の積層体の製造方法は、 樹脂材料を付着させ て樹脂層を積層する工程と、 前記樹脂層上にパターニング材料を付着さ せる工程と、 金属薄膜層を積層する工程とを一単位とし、 これを周回す る支持体上で所定回数繰り返すことにより、 樹脂層と金属薄膜層とから なる積層体を製造する方法であって、 パターニング材料を樹脂層表面に 非接触で付着させることを特徴とする。
また、 本第 1発明の第 2の積層体の製造方法は、 樹脂材料を付着させ て樹脂層を積層する工程と、 前記樹脂層上にパターニング材料を付着さ せる工程と、 金属薄膜層を積層する工程とを一単位とし、 これを周回す る支持体上で所定回数繰り返すことにより、 樹脂層と金属薄膜層とから なる積層体を製造する方法であって、 金属薄膜層を積層する工程の後で あって、 樹脂層を積層する工程の前に、 残存するパターニング材料を除 去する工程を有することを特徴とする。
さらに、 本第 1発明の第 3の積層体の製造方法は、 樹脂材料を付着さ せて樹脂層を積層する工程と、 前記樹脂層上にパターニング材料を付着 させる工程と、 金属薄膜層を積層する工程とを一単位とし、 これを周回 する支持体上で所定回数繰り返すことにより、 樹脂層と金属薄膜層とか らなる積層体を製造する方法であって、 前記パターニング材料がエステ ル系オイル、 グリコール系オイル、 フッ素系オイル及び炭化水素系オイ ルょりなる群から選ばれた少なく とも一種のオイルであることを特徴と する。
上記の第 1〜第 3にかかる積層体の製造方法によれば、 積層厚みを薄 く しても、 積層表面の荒れ、 樹脂層や金属薄膜層のピンホール、 金属薄 膜層の積層領域の不安定化等の問題を有しない積層体を得ることができ る。 従って、 本発明の製造方法によって得られた積層体は、 小型化 ·高 性能化 ·低コスト化が要求される各種用途、 例えば、 磁気テープなどの 磁気記録媒体、 包装用材料、 電子部品など広範囲に使用することができ
《第 2発明について》
本第 2発明の目的とするところは、 誘電体層と金属薄膜層との積層体 において、 金属薄膜層の破断が生じにく く、 コンデンサとして使用した 場合には、 従来のフィルムコンデンサと外観形状や構造が類似している ことから、 実装に際して特別の配慮を要さず、 そうでありながら小型化 、 高容量化という要求をも両立し得る積層体及びコンデンサを提供する ことにある。 また、 本第 2発明の目的は、 かかる特性を有する積層体の 製造方法を提供することにある。
本第 2発明は、 上記目的を達成するために、 以下の構成とするもので あ O
即ち、 本第 2発明の第 1の積層体は、 厚さ 1 // m以下の誘電体層と、 前記誘電体層の片面に積層され、 帯状の電気的絶縁部分により区別され る第 1の金属薄膜層と第 2の金属薄膜層とからなる積層単位を 1 0 0層 以上積層してなる積層体であって、 隣接する前記積層単位の前記電気的 絶縁部分の積層位置が異なるとともに、 ひとつおきの積層単位の電気的 絶縁部分の積層位置が積層体全体で同一でないことを特徵とする。
また、 本第 2発明の第 2の積層体は、 厚さ 1 m以下の誘電体層と、 前記誘電体層の片面上であって、 その一端に存在する帯状の電気的絶縁 部分を除く部分に積層された金属薄膜層とからなる積層単位を 1 0 0層 以上積層してなる積層体であって、 隣接する前記積層単位の前記電気的 絶縁部分が互いに逆側に位置するように積層されており、 ひとつおきの 積層単位の電気的絶縁部分の幅が積層体全体で同一でないことを特徴と する。
また、 本第 2発明のコンデンサは、 上記の第 1又は第 2の積層体を用 いてなることを特徴とする。
さらに、 本第 2発明の積層体の製造方法は、 樹脂材料を付着させて誘 電体層を形成する工程と、 前記誘電体層上にパターニング材料を帯状に 付着させる工程と、 金属薄膜層を積層する工程とを一単位とし、 これを 所定の回数繰返すことにより、 誘電体層と金属薄膜層とからなる積層体 を製造する方法であって、 2 n回目 (nは自然数) のパターニング材料 の付着位置を 2 n一 1回目のパターニング材料の付着位置と異ならせる とともに、 2 n回目のパターニング材料の付着位置を全て同一位置にせ ず、 また、 2 ri— 1回目のパターニング材料の付着位置を全て同一位置 にしないことを特徴とする。
本第 2発明は、 上記の構成とすることにより、 以下の効果を奏するも のである。
即ち、 本第 2発明の積層体は、 上記の第 1又は第 2の構成とすること により、 金属薄膜層の破断が生じにく く、 コンデンサとして使用した場 合には、 従来のフィルムコンデンサと外観形状や構造が類似しているこ とから、 実装に際して特別の配慮を要さず、 そうでありながら小型化、 高容量化を実現することができる。 また、 本第 2発明の積層体の製造方法によれば、 上記の積層体を簡便 な方法で、 効率よく、 安価に製造することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本第 1発明の製造方法を実施するための製造装置の一例を模 式的に示した概略図である。
図 2は、 パターニング材料付与装置の一例の正面図である。
図 3は、 図 2の I— I線矢印方向から見た断面図である。
図 4は、 パターニング材料付与装置の正面から見た微細孔の形状の例 を示した概略図である。
図 5は、 パターニング材料付与装置に気化させたパターニング材料を 供給する場合の構成の一例を示した概略図である。
図 6は、 パターニング材料付与装置に気化させたパターニング材料を 供給する場合の構成の別の一例を示した概略図である。
図 7は、 パターニング材料付与装置にパターニング材料を液体状態の まま供給する場合の構成の一例を示した概略図である。
図 8は、 パターニング材料付与装置にパターニング材料を液体状態の まま供給する場合の構成の別の一例を示した概略図である。
図 9は、 パターニング材料付与装置の別の一例の正面図である。 図 1 0は、 図 9のパターニング材料付与装置のノズルへッ ドを正面か ら見た部分拡大図である。
図 1 1は、 パターニング材料付与装置の更に別の一例の正面図である ο
図 1 2は、 図 1 1のパターニング材料付与装置のノズルへッ ドを正面 から見た部分拡大図である。
図 1 3は、 図 1 0の II一 II線矢印方向から見た微細孔の部分断面図で ある o
図 1 4は、 パターニング材料付与装置の後退及びパターニング材料の 付着位置の移動を行うための装置の一例を示した概略図である。
図 1 5は、 本第 1発明の製造方法を実施するための製造装置の別の一 例を模式的に示した概略図である。
図 1 6は、 平板状の積層体母素子の概略構成の一例を示した一部斜視 図である。
図 1 7は、 チップコンデンザの概略構成を示した斜視図である。
図 1 8は、 本第 2発明の積層体の一例の厚み方向 (積層方向) 断面図 である。
図 1 9は、 図 1 8の III一 III線矢印方向から見た断面図である。
図 2 0は、 本発明以外の積層体の一例の厚み方向 (積層方向) 断面図
— Cのる。
図 2 1は、 本第 2発明の積層体の別の一例の厚み方向 (積層方向) 断 面図である。
図 2 2は、 図 2 1の IV— IV線矢印方向から見た断面図である。
図 2 3は、 両側に補強層を積層した本第 2発明の積層体の一例の厚み 方向 (積層方向) 断面図である。
図 2 4は、 図 2 3の V— V線矢印方向から見た断面図である。
図 2 5は、 両側に補強層を積層した本第 2発明の積層体の別の一例の 厚み方向 (積層方向) 断面図である。
図 2 6は、 図 2 5の VI- VI線矢印方向から見た断面図である。
図 2 7は、 両側に保護層を積層した本第 2発明の積層体の一例の厚み 方向 (積層方向) 断面図である。
図 2 8は、 本第 2発明の積層体の側面に外部電極を形成した例を示し た概略斜視図である。 図 2 9は、 本第 2発明の積層体の製造方法を実施するための製造装置 の一例を模式的に示した概略図である。
図 3 0は、 パターニング材料付与装置の一例の概略斜視図である。 図 3 1は、 パターニング材料付与装置の後退及びパターニング材料の 付着位置の変更を行うための装置の一例を示した概略図である。
図 3 2は、 平板状の積層体母素子の概略構成の一例を示した一部斜視 図である。
図 3 3は、 平板状の積層体母素子の概略構成の別の一例を示した一部 斜視図である。
図 3 4は、 実施例 3にかかるチップコンデンサの概略斜視図である。 図 3 5は、 比較例 2にかかるチップコンデンサの概略斜視図である。 発明を実施するための最良の形態
《第 1発明について》
(実施の形態 1 )
図 1は、 本第 1発明の製造方法を実施するための製造装置の一例を模 式的に示した概略図である。
一定の角速度又は周速度で、 図中の矢印方向に回転する円筒形状のキ ヤ ンローラ 5 1 1の下部に金属薄膜層形成装置 5 1 4が配され、 これに 対してキヤ ンローラ 5 1 1の回転方向下流側に樹脂層形成装置 5 1 2が 、 上流側にパターニング材料付与装置 5 1 3がそれぞれ配されている。 キャンローラ 5 1 1の外周面は、 平滑に、 好ましくは鏡面状に仕上げ られており、 好ましくは一 2 0〜4 0 °C、 特に好ましくは一 1 0〜丄 0 °Cに冷却されている。 回転速度は自由に設定できるが、 1 5〜7 0 r p m程度、 周速度は好ましくは 2 0〜2 0 O m/m i nである。
樹脂層形成装置 5 1 2は、 樹脂層を形成する樹脂材料を蒸発気化又は 霧化させて、 キャ ンローラ 5 1 1表面に向けて放出する。 樹脂材料は、 キャ ンローラ 5 1 1の外周面に付着して樹脂層を形成する。 樹脂材料と しては、 このように蒸発気化又は霧化した後、 堆積して薄膜を形成でき るものであれば特に限定されず、 積層体の用途に応じて適宜選択できる が、反応性モノマー樹脂であるのが好ましい。 例えば、 電子部品材料用 途に使用する場合には、 ァクリ レート樹脂またはビニル樹脂を主成分と するものが好ましく、 具体的には、 多官能 (メタ) ァクリ レートモノマ 一、 多官能ビニルエーテルモノマーが好ましく、 中でも、 シクロペンタ ジェンジメ タノールジァク リ レート、 シク口へキサンジメ タノールジビ ニルエーテルモノマー等若しくはこれらの炭化水素基を置換したモノマ 一が電気特定の点で好ましい。 樹脂材料を飛散させる手段としては、 ヒ 一夕等の加熱手段、 超音波、 又はスプレー等による気化又は霧化させる 方法が用いられる。 特に、 ヒータ等の加熱手段により樹脂材料を蒸発気 化させる方法が好ましい。
堆積した樹脂材料は、 必要に応じて樹脂硬化装置 5 1 8により所望の 硬化度に硬化処理してもい。 硬化処理としては、 樹脂材料を重合及び/ 又は架橋する処理が例示できる。 樹脂硬化装置としては、 例えば電子線 照射装置、 紫外線照射装置、 又は熱硬化装置等を用いることができる。 硬化処理の程度は、 製造する積層体の要求特性により適宜変更すれば良 いが、 例えばコンデンサなどの電子部品用の積層体を製造するのであれ ば、 硬化度が 5 0〜9 5 %、 更には 5 0〜7 5 %になるまで硬化処理す るのが好ましい。 硬化度が上記範囲より小さいと、 本発明の方法により 得た積層体をプレスしたり、 電子部品として回路基板に実装したりする 工程において、 外力等が加わると容易に変形したり、 金属薄膜層の破断 又は短絡等を生じてしまう。 一方、 硬化度が上記範囲より大きいと、 積 層体を製造後キヤ ンローラから円筒状の積層体を取り外す場合、 または 、 その後これをプレスして平板状の積層体を得る場合などに割れるなど の問題が生じることがある。 なお、 本発明の硬化度は、 赤外分光硬度計 で C = 0基の吸光度と C = C基 (1 6 0 0 c m 1 ) の比をとり、 各々の モノマーと硬化物の比の値をとり、 減少分吸光度を 1から引いたものと Ahf¾"9る。
本発明において、 樹脂層の厚みは特に制限はないが、 l // m以下、 更 に 0 . 7 m以下、 特に 0 . 4 以下であることが好ましい。 本発明 の方法によって得られる積層体の小型化 ·高性能化の要求に答えるため には樹脂層の厚みは薄い方が好ましい。 例えば、 本発明の製造法により 得られた積層体をコンデンサに使用する場合、 誘電体層となる樹脂層は 、 薄い方がコンデンサの静電容量はその厚みに反比例して大きくなる。 また、 厚みが薄くなつても、 本発明の効果は達成でき、 むしろ薄い場合 に本発明の効果がより一層顕著に発現する。
形成された樹脂層は、 必要に応じて樹脂表面処理装置 5 1 9により表 面処理される。 例えば、 酸素プラズマ処理等を行って、 樹脂層表面を活 性化させて金属薄膜層との接着性を向上させることができる。
パターニング材料付与装置 5 1 3は、 パターニング材料を樹脂層表面 に所定の形状に付着させるためのものである。 パターニング材料が付着 した箇所には金属薄膜は形成されない。 本実施の形態では、 パターニン グ材料は、 キャンローラ 5 1 1上に形成された樹脂層表面に、 円周方向 に所定の位置に、 所定の形状で、 所定の数だけ付着する。
その後、 金属薄膜層形成装置 5 1 4により金属薄膜層が形成される。 金属薄膜の形成方法としては、 蒸着、 スパッタリング、 イオンプレーテ ィ ング等周知の手段が適用できるが、 本発明では蒸着、 特に電子ビーム 蒸着が耐湿性の優れた膜が生産性良く得られる点で好ましい。 金属薄膜 層の材料としては、 アルミニウム、 銅、 亜鉛、 ニッケル、 若しくはこれ らの化合物、 若しくはこれらの酸化物、 若しくはこれらの化合物の酸化 物などが使用できる。 中でも、 アルミニウムが接着性と経済性の点で好 ましい。 なお、 金属薄膜層には、 上記以外の他成分を含むものであって も構わない。
金属薄膜層の厚みは、 本発明の製造方法により得られる積層体の用途 により適宜決定すればよいが、 電子部品用途に使用する場合は、 5 0 η m以下、 更に 1 0 ~ 5 0 n m、 特に 2 0〜4 0 n mであるのが好ましい 。 また、 膜抵抗は、 1 5 Ω ΖΕ]以下、 さらに 1 Ο Ω /ロ以下、 特に 1 ~ 8 最適には 2〜6 Ω ΖΓ:であるのが好ましい。
また、 積層体を電子部品、 特にコンデンサとして使用する場合には、
(樹脂層の厚み) Ζ (金属薄膜層の厚み) を 2 0以下、 特に 1 5以下に しておく と、 樹脂層のピンホールなどにより対向する金属薄膜層が電気 的に短絡した場合に、 過電流により当該金属薄膜層が消失又は溶失して 、 欠陥を除去するという自己回復機能がより良好に発現するために好ま しい。
これらの装置は、 真空容器 5 1 5内に納められ、 その内部は真空ボン プ 5 1 6により真空に保たれている。 真空容器 5 1 5内の真空度は 2 X 1 0一4 Τ 0 r r程度である。 なお、 真空装置 5 1 5内を、 各工程ごとに 複数の空間に分割し、 各空間を当該工程に最適な真空度に維持するよう にしても良い。
本発明の第 1の積層体の製造方法は、 上記のように、 樹脂材料を付着 させて樹脂層を積層する工程と、 前記樹脂層上にパターニング材料を付 着させる工程と、 金属薄膜層を積層する工程とを一単位とし、 これを周 回する支持体上で所定回数繰り返すことにより、 樹脂層と金属薄膜層と からなる積層体を製造する方法であって、 パターニング材料を樹脂層表 面に非接触で付着させることを特徴とする。 いわゆるオイルマ一ジンと呼ばれるパターニング材料の付着手段とし て、 液状のパターニング材料をリーバースコート、 ダイコート等の塗布 又は転写により直接被付着面表面に付着させる方法は広く使用されてい る。 しかしながら、 本発明のように周回する支持体上で樹脂層と金属薄 膜層とを順次積層させていく積層体の製造方法においては、 従来以上に 積層厚みが薄い積層体も容易に製造でき、 そのような場合には、 かかる 接触式の付着方法では、 付着時に薄膜層に付与される外力が無視できな くなる。 例えば、 付着時の外力による樹脂層や金属薄膜層の変形、 それ に伴う各層の破断、 積層体の表面荒れなどが顕著に発生するようになる パターニング材料を樹脂表面に非接触で付着させる方法としては、 蒸 発気化させたパターニング材料を微細孔から噴射して樹脂層表面で液化 させる方法、 または液状のパターニング材料を微細孔から噴射して付着 させる方法等がある。
まず、 蒸発気化させたパターニング材料を微細孔から噴射して樹脂層 表面で液化させる方法について説明する。 この方法は、 パターニング材 料を必要十分な厚さで、 所定の範囲に安定して付着でき、 しかも構造的 にも簡単であるという利点を有する。
図 2に、 気化したパターニング材料を放出できるパターニング材料付 与装置の一例の正面図を示す。 パターニング材料付与装置 5 1 3の正面 には、 微細孔 5 2 1が所定の間隔で所定の数だけ並んで配されている。 微細孔 5 2 1が被付着面に対向するように、 かつ矢印 5 2 2の方向が被 付着面の進行方向に一致するように、 パターニング材料付与装置 5 1 3 を設置する。 そして、 微細孔 5 2 1から気化したパターニング材料を放 出することにより、 被付着面にパターニング材料が付着し、 冷却して液 化して、 パターニング材料の付着膜を形成する。 したがって、 同図の微 細孔 5 2 1の間隔と数は、 樹脂層表面に帯状にパターニング材料を付着 させる場合の間隔とその数に対応する。
図 3は、 図 2の I 一 I線矢印方向から見た断面図である。 微細孔 5 2 1は、 ノズル 5 2 3に接続し、 更にノズル 5 2 3は容器 5 2 4に接続さ れている。 そして、 .本例では容器 5 2 4に外部からパターニング材料が 供給される。
ノズルの微細孔 5 2 1の形状は、 図 2に示すようにしたように丸形 ( 円形) であっても良いが、 それ以外の形状であっても良い。 図 4に、 パ ターニング材料付与装置の正面から見た微細孔の形状の例を示した。 例 えば、 同図 (a ) の丸形のほか、 (b ) のような楕円形、 (c ) のよう な長孔形、 (d ) のような矩形などが使用できる。 この場合、 微細孔の 最大径 Dは、 1 0〜5 0 0 / m、 特に 3 0〜; L O O ^ mとすると、 適度 な付着厚みで境界の明確なパターニング材料の付着膜が得られる。 なお
、 微細孔の最大径方向 (同図の上下方向) を被付着面の進行方向に一致 させて配するのが良い。 更に、 上の各種形状の微細孔を複数個近設して 一つのパターニング材料付着位置を構成させても良い。 この場合、 複数 の微細孔を被付着面の進行方向にそって並べて配すると良好なパター二 ング材料の付着膜が形成される場合が多い。 上記のような微細孔の形状 、 大きさ、 数、 配列は、 パターニング材料の種類、 付着幅、 被付着面の 走行速度などの各種条件に応じて適宜選択する。
気化したパターニング材料は、 微細孔から放出されると、 一定の指向 性をもちながら拡散する。 パターニング材料の付着膜を所定の幅に、 か つその境界が明確になるように安定して形成するためには、 放出された パターニング材料の拡散の幅は狭い方が好ましい。 このため、 微細孔の 最大径を D、 微細孔の深さを Lとしたとき (図 3参照) 、 L ZDを 1〜 1 0、 更に 2〜8、 特に 3〜7にするのが好ましい。 L Z Dが上記範囲 より小さいとパターニング材料が広く拡散し、 上記の好ましい付着膜を 形成しにく くなる。 一方、 上記範囲より大きいとパターニング材料の拡 散の指向性はあまり向上しないばかりか、 微細孔の加工が困難になりコ ス卜が上昇する。
微細孔の最大径 D及び L Z Dがそれぞれ上記の範囲を同時に満足する とき、 良好なパターニング材料を安定して得ることができるので特に好 ましい。
次に、 パターニング材料付与装置にパターニング材料を供給する方法 について説明する。
図 5は、 パターニング材料付与装置に気化させたパターニング材料を 供給する場合の構成の一例を示した概略図である。 液体状態のパター二 ング材料 5 3 3は、 リザーブ夕ンク 5 3 1に蓄えられ、 バルブ 5 3 4 a を有する配管 5 3 5 aを通じて気化装置 5 3 2に供給される。 気化装置 5 3 2は、 バタ一ニング材料を昇温し、 気化させる。 気体状態のパター ニング材料は、 バルブ 5 3 4 bを有する配管 5 3 5 bを通じてパター二 ング材料付与装置 5 1 3の容器 5 2 4に送られる。 その後、 パターニン グ材料はノズル 5 2 3及びその微細孔 5 2 1を通って被付着面に向け放 出される。 この場合、 配管 5 3 5 bとパターニング材料付与装置 5 1 3 は、 パターニング材料が液化しないように所定の温度に加熱,保温され ている。 リザーブタンク 5 3 1及び気化装置 5 3 2は、 真空装置 5 1 5 (図 1参照) の外に置かれる。 本例によれば、 パターニング材料の気化 をパターニング材料付与装置 5 1 3以前の気化装置 5 3 2で予め行うの で、 経時的に安定したパターニング材料蒸気が得られる。
図 6は、 パターニング材料付与装置に気化させたパターニング材料を 供給する場合の構成の別の一例を示した概略図である。 本例は、 図 5の 場合と比較して、 パターニング材料付与装置として、 容器 5 2 4を有し ないパターニング材料付与装置 5 1 3 ' を使用する点でのみ相違する。 即ち、 気化装置 5 3 2で気化された気体状のパターニング材料は、 加熱 されたパターニング材料付与装置 5 1 3 ' のノズル 5 2 3 ' に直接供給 される。 本例は、 気化装置 5 3 2から供給されるパターニング材料の圧 力変動の影響を受けやすく、 放出量の変動が生じやくすくなる欠点は有 するものの、 パターニング材料付与装置の構造が簡単になり、 製造コス トを低くできるという利点を有する。
図 7は、 パターニング材料付与装置にパターニング材料を液体状態の まま供給する場合の構成の一例を示した概略図である。 液体状態のバタ —ニング材料 5 3 3は、 リザ一ブタンク 5 3 1に蓄えられ、 バルブ 5 3 4 cを有する配管 5 3 5 cを通じてパターニング材料付与装置 5 1 3の 容器 5 2 4に供給される。 パターニング材料付与装置 5 1 3は、 パター 二ング材料の沸点以上に加熱されており、 パターニング材料は容器 5 2 4内で気化する。 その後、 パターニング材料はノズル 5 2 3及びその微 細孔 5 2 1を通って被付着面に向け放出される。 この場合、 リザーブタ ンク 5 3 1は、 真空装置 5 1 5 (図 1参照) の外に置かれる。 なお、 パ ターニング材料は、 積層体の製造工程中もリザーブタンク 5 3 1から随 時供給しても良く、 また、 製造工程の開始前に容器 5 2 4に供給してお いて、 製造工程中はリザーブタンク 5 3 1からの供給を停止するもので あってもよい。 本例によれば、 パターニング材料付与装置が気化装置を 兼ねるので、 設備が簡略化する利点を有する。 一方、 容器 5 2 4内での パターニング材料蒸気の圧力変動の影響を受けやすく、 放出量が不安定 化する傾向がある。
図 8は、 バタ一ニング材料付与装置にバタ一ニング材料を液体状態の まま供給する場合の構成の別の一例を示した概略図である。 本例は、 図 7の場合と比較して、 パターニング材料付与装置として、 容器 5 2 4を 有しないパターニング材料付与装置 5 1 3 " を使用する点でのみ相違す る。 即ち、 液体状態のパターニング材料は、 加熱されたパ夕一ニング材 料付与装置 5 1 3〃 のノズル 5 2 3〃 に直接供給される。 本例は、 図 7 の場合に比べてより一層ノズル 5 2 3 " 内でのパターニング材料蒸気の 圧力変動の影響を受けやすく、 放出量が不安定化する傾向がある。 一方 、 パターニング材料付与装置の構造が簡単になり、 製造コストを低くで きるという利点を有する。
上記の図 7、 図 8では、 液体状態のパターニング材料を加熱したバタ 一二ング材料付与装置に供給したが、 常温のパターニング材料付与装置 に供給後、 パターニング材料付与装置を昇温して、 パターニング材料付 与装置内でパターニング材料を蒸発させ、 気化した後、 微細孔から蒸気 を放出してもよい。 但し、 パターニング材料の気化は、 分子量の小さい ものから気化する傾向があるため、 工程の最初と最後とでは気化した蒸 気の成分が異なることも起こり得る。 従って、 気化が安定化してからパ ターニングするようにする必要がある。
パターニング材料付与装置の微細孔と被付着面 (樹脂層表面) との間 の距離 D w (図 1参照) は、 5 0 0 in以下、 更には 4 0 0 // m以下、 特に 3 0 0 m以下とするのが好ましい。 また、 その下限は、 5 0 /z m 以上、 更には 1 0 0 /z m以上、 特に 2 0 0 /z m以上であるのが好ましい 。 上記の通り、 気化したパターニング材料は、 微細孔から放出されると 、 一定の指向性をもちながら拡散する。 従って、 パターニング材料の付 着膜を意図した幅に、 かつその境界が明確になるように安定して形成す るためには、 微細孔と被付着面との距離は小さい方が好ましい。 一方、 近付けすぎると、 付着膜の厚みの制御が困難になったり、 中央部と周辺 部との付着膜の厚みの差が大きくなつたり、 付着しないで拡散してしま う蒸気の割合が多くなったりする。 次ぎに、 液状のパターニング材料を微細孔から噴射して付着させる方 法について説明する。
図 9に液状のパターニング材料を微細孔から噴射することができるパ ターニング材料付与装置の一例の正面図を示す。 パターニング材料付与 装置 5 1 3は矢印 5 2 2の方向が被付着面の進行方向に一致するように 設置される。 パターニング材料付与装置 5 1 3の正面には、 ノズルへッ ド 5 4 1が矢印 5 2 2と略 4 5 ° の角度をなすように所定の間隔で所定 の数だけ並んでいる。
図 1 0に図 9のノズルへッ ド 5 4 1を正面から見た部分拡大図を示す 。 図中、 矢印 5 2 2は図 9の矢印 5 2 2の方向と一致する。 ノズルへッ ドの表面には微細孔 5 4 2が配されている。 図 1 0の例では、 3つの微 細孔を矢印 5 2 2と垂直方向に所定間隔で配したものを 1組として、 こ れをノズルへッ ド内で所定間隔で所定の数だけ配している。 そして、 こ れらの微細孔 5 4 2は、 これを矢印 5 2 2と垂直な面に投影させて見れ ば等間隔になるように配置されている。
なお、 微細孔の配列は、 図 9、 図 1 0に示すものに限られないことは もちろんである。
図 1 1に、 液状のパターニング材料を微細孔から噴射することができ るパターニング材料付与装置の別の一例の正面図を示す。 パターニング 材料付与装置 5 1 3は矢印 5 2 2の方向が被付着面の進行方向に一致す るように設置される。 パターニング材料付与装置 5 1 3の正面には、 ノ ズルへッ ド 5 4 1 ' が矢印 5 2 2と直角をなすように配置されている。 図 1 2に図 1 1のノズルへッ ド 5 4 1 ' を正面から見た部分拡大図を 示す。 図中、 矢印 5 2 2は図 1 1の矢印 5 2 2の方向と一致する。 ノズ ルヘッ ドの表面には微細孔 5 4 2が配されている。 図 1 2の例では、 3 つの微細孔を矢印 5 2 2と略 4 5 ° の角度をなすように所定間隔で配し たものを 1組として、 これをノズルへッ ド内で所定間隔で所定の数だけ 配している。 そして、 これらの微細孔 5 4 2は、 これを矢印 5 2 2と垂 直な面に投影させて見れば等間隔になるように配置されている。
図 1 3は、 図 1 0の II一 II線矢印方向から見た微細孔の部分断面図で ある。 なお、 図 1 2に示す微細孔もこれと同様の構造を有している。 ベースプレート 5 4 3には、 微細孔 5 4 2の位置に相当する部分にシ リンダ 5 4 8が加工されており、 該シリンダ 5 4 8にピエゾ圧電素子 5
4 4及びピストンへッ ド 5 4 5が順に挿入されている。 ベースプレート
5 4 3の前面にはォリフィ スプレート 5 4 6が配され、 両者の間に液体 状態のパターニング材料 5 4 7が充填されている。 微細孔 5 4 2の径は 適宜設計することができるが例えば 7 0 程度である。
微細孔 5 4 2からの液体状態のパターニング材料の噴射は以下のよう にして行う。 圧電素子 5 4 4の圧電効果により、 圧電素子 5 4 4を収縮 させ、 ピストンヘッ ド 5 4 5を図中左方向に後退させる。 これによりピ ストンヘッ ド 5 4 5の前面が負圧になってパターニング材料 5 4 7がべ 一スプレートのシリンダ 5 4 8内に吸い込まれる。 その後、 圧電素子を 元の状態に戻すことにより、 シリンダ 5 4 8に蓄えられたパターニング 材料が微細孔 5 4 2を通って放出される。 本方式ではパターニング材料 は液滴となって不連続に放出される。 従って、 1回の放出により、 バタ —二ング材料は被付着面 (樹脂層表面) にひとつのドッ トとして付着す る。 1回当たりのパターニング材料の放出量 (液滴の大きさ) 及び間隔 を調整することにより、 パターニング材料を連続した液膜として付着さ せることができる。
本方式では、 被付着面 (樹脂層表面) の移動方向と垂直な方向に複数 個配列された微細孔から任意に選択してパターニング材料を放出させる ことができるので、 パターニング材料の付着領域の変更が容易になる。 また、 各々の作動、 停止が容易に行えるので、 帯状以外の任意形状 (例 えば不連続形状) にパターニング材料を付着させることも容易である。 更に、 先に説明した気化したパターニング材料を放出して被付着面上で 液化させる方法に比べて、 放出されたパターニング材料の指向性が鋭く 、 意図する通りに正確にパターニング材料を付着させることが容易であ る。 しかも、 微細孔と被付着面との距離を大きく とることができるため (例えば、 5 0 0 /z m程度) 、 装置の設計の自由度が高まり、 後述する パターニング材料付与装置の後退といつた精密な制御を簡略化できる可 能性もある。
本方式では、 更に、 放出されたパターニング材料の液滴粒子を帯電さ せ、 放出された空間に電場を形成しておくのが好ましい。 電場の向きを 微細孔から被付着面の向きに一致させると、 パターニング材料の液滴粒 子は被付着面表面に向かって加速する。 従って、 放出されたパターニン グ材料粒子の指向性が鋭くなり、 また微細孔と被付着面との距離を更に 拡大することが可能である。 また、 電場の向きをこれ以外の向きとして 、 液滴粒子の軌道を任意方向に曲げることもできる。 これにより、 装置 設計の自由度が向上できる。 なお、 液滴粒子を帯電させるには、 例えば 電子線照射、 イオン照射、 プラズマによるイオン化等の方法を用いるこ とができる。
なお、 本発明の積層体の製造法は、 周回する支持体上に樹脂層とバタ 一二ングされた金属薄膜層とを所定数積層するものである。 従って、 積 層数が多くなれば、 上記の微細孔と被付着面 (樹脂層表面) との間隔は 次第に狭くなる。 よって、 両者の間隔を上記の範囲内に維持するために は、 積層が進行するのに応じてパターニング材料付与装置 5 1 3を後退 させるのが好ましい。
パターニング材料付与装置 5 1 3の後退は、 例えば図 1 4に示す装置 により行うことができる。 即ち、 可動ベース 5 5 1上にァクチユエ一タ A 5 5 2が固定されており、 ァクチユエ一夕 A 5 5 2の移動端にパター ニング材料付与装置 5 1 3が取り付けられている。 パターニング材料付 与装置 5 1 3は、 ァクチユエ一夕 A 5 5 2により、 可動ベース 5 5 1上 で矢印 5 5 3方向に移動可能に設置されている。 パターニング材料付与 装置 5 1 3には、 キヤンローラ 5 1 1表面 (積層体形成過程においては 、 積層体外周面) との距離を測定するギャップ測定装置 5 5 4が設置さ れている。 ギヤップ測定装置 5 5 4としては、 例えばレーザを利用した 非接触測距装置が利用できる。 ギヤップ測定装置 5 5 4は、 積層体の製 造中、 常にキャ ンローラ 5 1 1表面の積層体の外周面との距離を測定し ており、 その信号はギャップ計測回路 5 5 5に送られる。 ギャップ計測 回路 5 5 5は、 パターニング材料付与装置 5 1 3の微細孔とキヤ ンロー ラ 5 1 1表面 (積層体形成過程においては、 積層体外周面) との距離が 所定範囲内にあるかどうかを常時チェックし、 積層が進んで該距離が所 定範囲より小さいと判断した場合には、 ァクチユエ一夕 A 5 5 2に対し てパターニング材料付与装置 5 1 3を所定量後退させるよう指示し、 こ れに基づきパターニング材料付与装置 5 1 3が所定量後退する。 かく し て、 パターニング材料付与装置 5 1 3の微細孔端とキャ ンローラ 5 1 1 上の積層体外周面との距離 D wが常に一定間隔に維持されながら積層が 進行する。
なお、 上記のようなギヤップ測定装置 5 5 4及びギヤップ計測回路 5 5 5を用いた制御を行わずに、 キヤンローラ 5 1 1の回転数 (例えば 1 回転) に応じて、 積層厚さに基づき予め設定した量だけ順次後退するよ うにしたものであってもよい。 また、 これに上記のギャップ測定装置 5 5 4による距離計測を確認のために併用して適宜微調整を加えるもので もよい。 本発明の製造方法においては、 周回する支持体が所定の回数回転する ごとにパターニング材料の付着位置を支持体の被付着面と平行な面内で 、 被付着面の移動方向に垂直な方向に所定量だけ移動するようにしても よい。 このようにすると、 樹脂層と金属薄膜層とが順次積層された積層 体において、 金属薄膜層の非積層部の位置を各層ごとに変化させた積層 体を得ることができる。 例えば、 積層体を電子部品として使用する場合 には、 樹脂層を挟む上下の金属薄膜層を異なる電位を有する電極にする ことが容易に実現できる。
パターニング材料の付着位置の変更は、 例えば図 1 4に示す装置によ り行うことができる。 即ち、 固定ベース 5 5 6上にァクチユエ一夕 B 5 5 7が固定されており、 ァクチユエ一夕 B 5 5 7の移動端に前記可動べ ース 5 5 1が取り付けられている。 可動ベース 5 5 1は、 ァクチユエ一 夕 B 5 5 7により、 固定ベース 5 5 6上で矢印 5 5 8方向に移動可能に 設置されている。 キヤンローラ 5 1 1の回転は回転検出器 (図示せず) により監視されており、 キャ ンローラ 5 1 1が 1回転するごとに回転信 号 S 1が回転検出回路 5 5 9に送られる。 回転検出回路 5 5 9は、 回転 信号 S 1を所定回数 (例えば 1回) 検知するたびに、 ァクチユエ一夕 B 5 5 7に対して可動べ一ス 5 5 1を矢印 5 5 8方向の所定の向きに所定 量移動させるよう指示し、 これに基づき可動ベース 5 5 1、 即ちパター ニング材料付与装置 5 1 3が矢印 5 5 8方向の所定の向きに所定量移動 する。 かく して、 パターニング材料の付着位置は、 キャンローラ 5 1 1 が所定回数回転するごとに、 キャンローラ 5 1 1表面の回転移動方向と 直角方向に、 所定量だけ変更される。
本発明の第 2の積層体の製造方法は、 上記のように、 樹脂材料を付着 させて樹脂層を積層する工程と、 前記樹脂層上にパターニング材料を付 着させる工程と、 金属薄膜層を積層する工程とを一単位とし、 これを周 回する支持体上で所定回数繰り返すことにより、 樹脂層と金属薄膜層と からなる積層体を製造する方法であつて、 金属薄膜層を積層する工程の 後であって、 樹脂層を積層する工程の前に、 残存するパターニング材料 を除去する工程を有することを特徴とする。
パターニング材料付与装置によつて付着したパターニング材料の大部 分は金属薄膜の形成の際に再蒸発して消失してしまう。 しかしながら、 一部は金属薄膜層の形成後も残存し、 積層表面の荒れ、 樹脂層や金属薄 膜層のピンホール (積層抜け) 、 金属薄膜層の積層領域の不安定化等の 問題が生じる。 本来、 パターニング材料は、 金属薄膜層の形成後には残 存しないように必要最小限の付着量にするべきであるが、 わずかでも不 足すると金属薄膜層の非積層部が意図するように形成されず、 その制御 は極めて困難である。 そこで、 金属薄膜層の積層後であって、 樹脂層の 積層前に残存するパターニング材料を除去する必要がある。
パターニング材料の除去工程は、 具体的には、 図 1の装置において、 金属薄膜層形成装置 5 1 4と樹脂層形成装置 5 1 2との間にパターニン グ材料除去装置 5 1 7を設置することで実現できる。
パターニング材料の除去手段は特に制限はなく、 パターニング材料の 種類に応じて適宜選択すればよいが、 例えば加熱及び/又は分解により 除去することができる。 加熱して除去する方法としては、 例えば、 光照 射や電熱ヒータによる方法が例示できるが、 光照射による方法が装置が 簡単であり、 かつ除去性能も高い。 なお、 ここで光とは、 遠赤外線及び 赤外線を含む。 一方、 分解して除去する方法としては、 プラズマ照射、 イオン照射、 電子照射などが使用できる。 このとき、 プラズマ照射は、 酸素プラズマ、 アルゴンプラズマ、 窒素プラズマ等が使用できるが、 こ の中でも特に酸素プラズマが好ましい。
本発明の第 3の積層体の製造方法は、 樹脂材料を付着させて樹脂層を 積層する工程と、 前記樹脂層上にパターニング材料を付着させる工程と 、 金属薄膜層を積層する工程とを一単位とし、 これを周回する支持体上 で所定回数繰り返すことにより、 樹脂層と金属薄膜層とからなる積層体 を製造する方法であって、 前記パターニング材料としてエステル系オイ ル、 グリコール系オイル、 フッ素系オイル及び炭化水素系オイルよりな る群から選ばれた少なく とも一種のオイルを使用することを特徴とする パターニング材料は、 従来のオイルマージンに使用されるオイルと同 様に、 金属薄膜形成時の熱負荷などに耐え、 その付着領域には確実に金 属薄膜を形成させないものであることが必要とされる。 しかしながら、 本発明では、 これに止まらず、 非接触で、 気化して又は液体のままで樹 脂層表面に付着できるものである必要がある。 また、 その際に、 パター 二ング材料付与装置の微細孔を詰まらせるものであってはならない。 更 に、 本発明の方法によって形成された樹脂層と相溶性があり、 適度の濡 れ性を有する必要がある。 更に、 真空中で、 加熱又は分解により容易に 除去可能である必要がある。 このような特殊な条件が加わることにより 、 本発明で使用されるパターニング材料は特定種類のオイルである必要 がある。 上記以外のパターニング材料を使用すると、 積層表面の荒れ、 樹脂層や金属薄膜層のピンホール、 金属薄膜層の積層領域の不安定化等 の問題を生じる。
パターニング材料としては、 更に好ましくは、 エステル系オイル、 グ リコール系オイル、 フッ素系オイル、 特に、 フッ素系オイルが好ましい パターニング材料は、 その蒸気圧が 0 . 1 t 0 r rとなる温度が 8 0 〜2 5 0 °Cの範囲内にあることが好ましい。 この条件を満足しないバタ —ニング材料では上記の問題を生じることがある。 オイルの平均分子量は、 2 0 0〜 3 0 0 0、 更に 3 0 0〜 3 0 0 0、 特に 3 5 0〜2 0 0 0であることが好ましい。 平均分子量がこの範囲よ り大きいと微細孔の詰まりが発生しやすくなり、 逆にこの範囲より小さ いとマージン形成が不十分となることがある。
(実施の形態 2 )
図 1 5は、 本発明の製造方法を実施するための製造装置の別の一例を 模式的に示した概略図である。
図 1 5の製造装置は、 周回する支持体として、 図 1の製造装置の円筒 状のドラムに代えて、 2本のロールの間を周回するベルト状支持体 5 2 0を使用している点で図 1と相違する。 ベルト状支持体 5 2 0は、 金属 、 樹脂、 布帛あるいはこれらの複合体などからなるものが使用できる。 上記以外の装置は、 実施の形態 1で説明したものがそのまま使用でき る o
なお、 周回する支持体としては、 図 1の円筒状のドラム、 図 1 5のべ ルトのほか、 円盤も使用できる。 この場合、 パターニング材料は同心円 状に付着される。
本発明の積層体の製造方法は、 樹脂材料を付着させて樹脂層を積層す る工程と、 前記樹脂層上にパターニング材料を付着させる工程と、 金属 薄膜層を積層する工程とを一単位とし、 これを周回する支持体上で所定 回数繰り返すことにより、 樹脂層と金属薄膜層とからなる積層体を製造 するものであるが、 その製造過程の前後又は途中において、 樹脂層又は 金属薄膜層のいずれかを積層せずに、 金属薄膜層のみ又は樹脂層のみを 連続して積層する工程が存在していてもよい。 また、 積層体の製造過程 の前後又は途中において、 本発明の樹脂層又は金属薄膜層のいずれとも 異なる他の層を積層する工程を有していてもよい。
(実施例 1 ) 図 1に示す装置を用いてコンデンサ用積層体を製造した。
真空容器 5 1 5内は 2 X 1 0— 4T o r rとし、 キャンローラ 5 1 1は その外周面を 5 °Cに維持してある。
まず最初に、 保護層 (樹脂層のみからなる層) となる部分をキャン口 —ラ 51 1の外周面に積層させた。 保護層材料としてジシクロペン夕ジ ェンジメタノールジァクリレートを用い、 これを気化して樹脂層形成装 置 512よりキャンローラ 51 1の外周面に堆積させた。 次いで樹脂硬 化装置 5 1 8として、 紫外線硬化装置を用い、 上記により堆積させた保 護層材料を重合し、 硬化させた。 この操作を、 キャンローラ 51 1を回 転させることにより繰返し、 キャンローラ 5 1 1外周面に厚さ 1 5 の保護層を形成した、
次いで、 補強層となる部分を積層させた。 樹脂層材料は、 上記の保護 層材料と同じものを用い、 これを気化して樹脂層形成装置 512より保 護層上に堆積させた。 次いで樹脂硬化装置 51 8として、 紫外線硬化装 置を用い、 上記により堆積させた樹脂層材料を重合し、 硬化度が 70% になるまで硬化させた。 このとき形成された樹脂層は 0. 6 111である 。 その後、 樹脂表面処理装置 51 9により、 表面を酸素プラズマ処理し た。 次ぎに、 パターニング材料付与装置 51 3によりパターニング材料 を付着させた。 パターニング材料としては、 フッ素系オイルを使用した 。 このパターニング材料の蒸気圧が 0. 1 t 0 r rとなる温度は 1 00 °Cである。 オイルの平均分子量は 1500である。 パターニング材料の 供給は図 5に示す方法により、 気化装置 532で予め気化した後、 1 7 0 °Cに保持したパターニング材料付与装置に供給した。 パターニング材 料付与装置としては図 2、 図 3に示す装置を使用し、 直径 50 //m、 深 さ 300 mの丸形微細孔より気体状のパターニング材料を噴出させて 、 幅 150 μπιの帯状に付着させた。 次ぎに、 金属薄膜形成装置 514 からアルミニウムを金属蒸着させた。 蒸着厚みは 3 0 0オングストロー ム、 膜抵抗 3 Ω ZDである。 その後、 パターニング材料除去装置 5 1 7 により、 遠赤外線ヒータによる加熱及びプラズマ放電処理により残存し たパターニング材料を除去した。 以上の操作を、 キャンローラ 5 1 1を 回転させることにより 5 0 0回繰り返し、 総厚さ 3 1 5 // mの補強層を 形成した。 なお、 パターニング材料付与装置の、 キヤンローラ 5 1 1の 外周面の移動方向と垂直方向 (図 1 4の矢印 5 5 8の方向) の移動は、 図 1 4に示す装置を用いて、 以下のパターンで行った。 即ち、 キャン口 ーラ 5 1 1が 1回転すると、 ある向きに 6 0 μ πι移動し、 次の 1回転後 同じ向きに 6 0 m移動し、 次の 1回転後逆向きに 6 0 m移動し、 次 の 1回転後同じ向きに 6 0 m移動するという動きを 1周期として、 以 下この動きを繰り返した。 また、 パターニング材料付与装置の微細孔と 被付着表面との距離 D wは、 常に 2 5 0〜3 0 0 mが維持できるよう に制御した。
次ぎに、 コンデンサとしての容量発生部分 (素子層部分) を積層した
。 樹脂層 (誘電体層) 材料は、 上記の保護層及び補強層の樹脂層の材料 と同じものを用い、 これを気化して補強層上に堆積させた。 次いで樹脂 硬化装置 5 1 8として、 紫外線硬化装置を用い、 上記により堆積させた 誘電体層材料を重合し、 硬化度が 7 0 %になるまで硬化させた。 このと き形成された誘電体層は 0 . 4 /z mである。 その後、 樹脂表面処理装置 5 1 9により、 表面を酸素プラズマ処理した。 次ぎに、 パターニング材 料付与装置 5 1 3によりパターニング材料を付着させた。 パターニング 材料としては、 フッ素系オイルを使用した。 このパターニング材料の蒸 気圧が 0 . 1 t 0 r rとなる温度は 1 3 0 °Cである。 オイルの平均分子 量は 1 8 0 0である。 バタ一ニング材料の供給は図 5に示す方法により 、 気化装置 5 3 2で予め気化した後、 1 7 0 °Cに保持したパターニング 材料付与装置に供給した。 パターニング材料付与装置としては図 2、 図 3に示す装置を使用し、 直径 5 0 m、 深さ 3 0 0 mの丸形ノズルよ り気体状のパターニング材料を噴出させて、 幅 1 5 0 の帯状に付着 させた。 次ぎに、 金属薄膜形成装置 5 1 4からアルミニウムを金属蒸着 させた。 蒸着厚みは 3 0 0オングストローム、 膜抵抗 3 Ω Ζ口である。 その後、 パターニング材料除去装置 5 1 7により、 赤外線ヒータによる 加熱及びプラズマ放電処理により残存したパターニング材料を除去した 。 以上の操作を、 キャンローラ 5 1 1を回転させることにより約 2 0 0 0回繰り返し、 総厚さ 8 6 0 の素子層部分を形成した。 なお、 なお 、 パターニング材料付与装置の、 キャンローラ 5 1 1の外周面の移動方 向と垂直方向 (図 1 4の矢印 5 5 8の方向) の移動は、 図 1 4に示す装 置を用いて、 以下のパターンで行った。 即ち、 キャンローラ 5 1 1が 1 回転すると、 ある向きに 1 0 0 0 /z m移動し、 次の 1回転後逆向きに 9 4 0 μ ιη移動し、 次の 1回転後逆向きに 1 0 0 0 /z m移動し、 次の 1回 転後逆向きに 9 4 0 / m移動し、 次の 1回転後逆向きに 1 0 0 0 /z m移 動し、 次の 1回転後逆向きに 1 0 6 0 /z m移動し、 次の 1回転後逆向き に 1 0 0 0 m移動し、 次の 1回転後逆向きに 1 0 6 0 m移動すると いう動きを 1周期として、 以下この動きを繰り返した。 また、 パター二 ング材料付与装置の微細孔と被付着表面との距離 D wは、 常に 2 5 0〜 3 0 0 mが維持できるように制御した。
次ぎに、 素子層部分表面に、 厚さ 3 1 5 μ πιの補強層部分を形成した 。 形成方法は上記の補強層の形成方法と全く同一とした。
最後に、 補強層表面に、 厚さ 1 5 mの保護層部分を形成した。 形成 方法は上記の保護層の形成方法と全く同一とした。
次いで、 得られた円筒状の積層体を半径方向に 8分割 (4 5 ° ごとに 切断) して取り外し、 加熱下でプレスして図 1 6に示すような平板状の 積層体母素子 560を得た。 なお、 同図中矢印 561は、 キャ ンローラ 511の外周面の移動方向を示す。 これを、 切断面 565 aで切断し、 切断面に黄銅を金属溶射して外部電極を形成した。 更に、 金属溶射表面 に熱硬化性フエノール樹脂中に銅、 N 〖、 銀の合金等を分散させた導電 性ペース トを塗布し、 加熱硬化させ、 更にその樹脂表面に溶融ハンダメ ツキを施した。 その後、 図 1 6の切断面 565 bに相当する箇所で切断 し、 シランカツプリング剤溶液に浸漬して外表面をコーティ ングし、 図 1 7に示すようなチップコンデンサ 570を得た。
図 1 6、 図 1 7において、 562は素子層、 563 a, 563 bは捕 強層、 564 a, 564 bは保護層である。 また、 5 71 a, 57 1 b は外部電極であり、 素子層及び補強層の切断面に露出した金属薄膜層と 電気的に接続されている。
得られたチップコンデンサは、 積層方向厚み約 1. 5mm、 奥行約 1 . 6mm、 幅 (両外部電極間方向) 約 3. 2 mmであり、 小型ながら容 量は 0. 47 Fであった。 耐電圧は、 50Vであった。 金属薄膜層同 士の短絡、 金属薄膜層の破断などは認められなかった。 チップコンデン サを分解して素子層部分の誘電体層表面及び金属薄膜層表面の表面粗さ R aを測定したところ、 順に 0. 005 /zm、 0. 0 05 μπιであり、 平滑で粗大突起等は見当たらなかった。 また、 素子層の樹脂層 (誘電体 層) 、 補強層の樹脂層、 及び保護層の硬化度は、 それぞれ 95%、 95 %、 90%であった。 また、 素子層部分 562の金属薄膜層の非積層部 の幅は 1 50 / m、 捕強層 563 a、 563 bの金属薄膜層の非積層部 の幅は 1 5 0 mであり、 当初の設計通りのマージン幅が一定幅で形成 されいた。
《第 2発明について》
以下に、 本第 2発明を図面を用いて説明する。 (実施の形態 3 )
図 1 8に、 本発明の積層体の一例の厚み方向 (積層方向) 断面図を示 す。
本発明の積層体 1 1は、 誘電体層 1 2と、 該誘電体層 1 2上に積層さ れた第 1の金属薄膜層 1 3及び第 2の金属薄膜層 1 4とからなる積層単 位 1 5が複数層積層されて構成される。 第 1の金属薄膜層 1 3と第 2の 金属薄膜層 1 4とは、 帯状の電気的絶縁部分 1 6により区別される。
さらに、 隣接する積層単位の各電気的絶縁部分の積層位置が異なるこ とが必要である。 即ち、 図 1 8に示すように、 積層単位 1 5に積層単位 1 5 aが隣接して積層されている場合に、 積層単位 1 5の電気的絶縁部 分 1 6と積層単位 1 5 aの電気的絶縁部分 1 6 aとの積層位置が異なつ ていることが必要である。 このように、 電気的絶縁部分の位置が異なる 積層単位を順次積層することにより、 外部電極を積層体の側部に形成し たときに (図 2 8参照) 、 コンデンサを形成させることができる。 即ち 、 積層単位 1 5の第 1の金属薄膜層 1 3とこれに隣接する積層単位 1 5 aの第 1の金属薄膜層 1 3 aとを略同電位に接続する外部電極 (図示せ ず) と、 積層単位 1 5の第 2の金属薄膜層 1 4と積層単位 1 5 aの第 2 の金属薄膜層 1 4 aとを略同電位に接続する外部電極 (図示せず) とを 設け、 両外部電極間に電位差を付与する。 このとき、 積層単位 1 5とこ れに隣接する積層単位 1 5 aの電気的絶縁部分 1 6及び 1 6 aが異なる 位置に配されていることにより、 積層単位 1 5の第 1の金属薄膜層 1 3 と積層単位 1 5 aの第 2の金属薄膜層 1 4 aとをそれぞれ電極とし、 誘 電体層 1 2 aのうち、 第 1の金属薄膜層 1 3と第 2の金属薄膜層 1 4 a との間に挾まれた部分を誘電体 (容量発生部分) とするコンデンサが形 成される。 従って、 隣接する積層単位の電気的絶縁部分の積層位置が異 なるとは、 上記のようにコンデンサの容量発生部分を形成し得る程度に 積層位置が異なっていることを意味する。 そして、 かかる観点から、 容 量発生部分の面積がなるべく大きくなるように、 電気的絶縁部分を配す ることが好ましい。
なお、 上記において、 誘電体層 1 2 aのうち、 第 1の金属薄膜層 1 3 と第 2の金属薄膜層 1 4 aとの間に挾まれた部分以外の部分はコンデン ザの容量形成に何ら寄与しない。 同時に、 積層単位 1 5の第 2の金属薄 膜層 1 4及び積層単位 1 5 aの第 1の金属薄膜層 1 3 aは、 コンデンサ の電極としては何ら機能しない。 しかしながら、 このような積層単位 1 5の第 2の金属薄膜層 1 4及び積層単位 1 5 aの第 1の金属薄膜層 1 3 aは、 外部電極の付着強度を高める点で意義を有する。 即ち、 外部電極 の付着強度は、 金属薄膜層との接続強度の如何に大きく左右され、 誘電 体層との接続強度は余り寄与しない。 従って、 コンデンサの容量発生に は寄与しない金属薄膜層であっても、 これが存在することにより、 コン デンサとしたときの外部電極の付着強度は大幅に向上する。 このような 金属薄膜層の存在は、 本発明のように非常に小型の積層体の場合に特に 重要な意味を持つ。 外部電極は金属溶射等により形成するが、 このとき の溶射金属の粒子は比較的大きく、 本発明のように誘電体層が極めて薄 い積層体の場合、 金属薄膜層間に侵入することが困難である。 しかも、 積層体が小さいため露出した金属薄膜部は僅かである。 従って、 外部電 極との接触面積をなるベく多くすることは、 外部電極の付着強度を確保 する観点から極めて重要である。
電気的絶縁部分の形状は、 製造の容易性の観点から一定の幅 Wを有す る帯状にする。 図 1 9に、 図 1 8の III— III線矢印方向から見た断面図 を示す。 電気的絶縁部分の幅 Wは、 特に制限はないが、 0 . 0 3〜0 . 5 m m、 更に 0 . 0 5〜0 . 4 m m、 特に 0 . 1〜0 . 3 m m程度にす るのが、 コンデンサの容量発生部分の確保 (高容量化) 、 電気絶縁性の 確保、 製造の容易性等の観点から好ましい。
本発明の積層体では、 電気的絶縁部分が帯状であって、 かつ、 ひとつ おきの積層単位の電気的絶縁部分の積層位置が、 積層体全体でみたとき に、 同一位置に全て存在していないことが必要である。 即ち、 例えば、 図 1 8のように、 積層単位 1 5 aの電気的絶縁部分 1 6 aに対して、 ひ とつおいた積層単位の電気的絶縁部分 1 6 bの位置が、 電気的絶縁部分 1 6 aと同一位置にするのではなく、 電気的絶縁部分の幅方向に dだけ ずれている。 あるいは、 ひとつおいた積層単位の電気的絶縁部分の位置 は同一位置とし、 3つおいた積層単位の電気的絶縁部分の位置を電気的 絶縁部分の幅方向にずらしたものであってもよい。
比較のために、 常に d = 0とした積層体の厚み方向 (積層方向) 断面 図の例を図 2 0に示した。 図 2 0から明らかなように、 電気的絶縁部分 3 1 a、 3 1 bには金属薄膜層がないために、 積層体全体で見るとこの 部分の積層厚みが減少し、 積層体上面に凹部 3 2 a、 3 2 bが生じてし まう。 この凹部は、 積層体をプリ ン ト基板に半田実装を行う場合、 ハン ドリング性が悪くなることがある。 しかも、 このような凹部が発生する と、 その凹部の深さが大きくなるにつれて、 積層体の製造過程において 後述のパターニング材料を凹部の底部に付着させるのが困難となり、 一 定幅を有した良好な電気的絶縁部分を形成するのが困難になる。 さらに 、 凹部の発生にともない、 その上に積層された電気的絶縁部分の両側の 誘電体層及び金属薄膜層が傾斜するようになり、 そのために誘電体層の 3 3 a、 3 3 b及び金属薄膜層の 3 4 a、 3 4 bでの積層厚みが局所的 に薄くなる。 誘電体層の積層厚みが局所的に薄くなると、 積層体をコン デンサとして使用した場合、 その部分の存在によりコンデンサの耐電圧 が下がってしまい、 また、 誘電体層のピンホールにより短絡を生じる。 また、 金属薄膜層の積層厚みが局所的に薄くなると、 その部分で耐電流 特性の低下などを生じやすくなる。
従って、 図 1 8における電気的絶縁部分のずれ量 dの下限は、 帯状の 電気的絶縁部分の幅を Wとしたとき WZ 2 0以上であることが好ましく 、 より好ましくは WZ 1 0以上である。
一方、 前記ずれ量 dが大きすぎると、 積層体上面の凹部の解消効果が 顕著にならないばかりか、 コンデンザとしての容量発生部分の大きさが 小さくなる。 従って、 ずれ量 dの上限は、 好ましくは 4 W以下、 より好 ましくは 2 W以下である。
また、 上記のずれ量 dが、 WZ 2 0〜4 Wの範囲を満足する場合であ つても、 また満足しない場合であっても、 積層体全体で見たときの、 ひ とつおきの積層単位の電気的絶縁部分の積層位置のばらつきの最大値 ( 最大ずれ幅、 図 1 8の D。) 、 下限が 6 WZ 5以上、 特に 3 W/ 2以 上、 上限が 5 W以下、 特に 4 W以下であることが好ましい。 最大ずれ幅 D oが、 この下限値を下回ると、 図 2 0で説明したように、 積層体上面 に凹部 3 2 a、 3 2 bが生じてしまい、 パターニング材料の付着が困難 となり、 また、 コンデンサの耐電圧の低下や、 誘電体層の 3 3 a、 3 3 bでのピンホール、 金属薄膜層の 3 4 a、 3 4 bでの耐電流特性の低下 などを生じやすくなる。 最大ずれ幅 D oが、 この上限値を上回ると、 積 層体上面の凹部の解消効果が顕著にならないばかり力、、 コンデンサとし ての容量発生部分の大きさが小さくなる。
なお、 上記のひとつおきの積層単位の電気的絶縁部分の積層位置は、 規則的にずれるものであってもよく、 また不規則にずれるもの (製造上 の誤差を除く) であってもよい。
隣接する積層単位の第 1の金属薄膜層どうし (例えば、 1 3と 1 3 a ) 及び 又は第 2の金属薄膜層どうし (例えば、 1 4と 1 4 a ) は直接 電気的に接続していないことが好ましい。 金属薄膜層どうしを直接接続 (接触) させることは、 間に介在すべき誘電体層がなくなることを意味 し、 これは、 金属薄膜層が接続部に向かって傾斜することになり、 かか る傾斜部分で金属薄膜層が薄くなつて破断しやすくなるからである。 図 2 1に、 本発明の積層体の別の一例の厚み方向 (積層方向) 断面図 を示す。
本例の積層体 4 0は、 誘電体層 4 1と、 該誘電体層の片面に積層され た金属薄膜層 4 2とからなる積層単位 4 4が複数層積層されてなる。 誘 電体層の片面の一端に存在する帯状の電気的絶縁部分 4 3には、 金属薄 膜層 4 2は存在しない。
さらに、 隣接する積層単位の各電気的絶縁部分が互いに逆側に位置す ることが必要である。 即ち、 図 2 1に示すように、 積層単位 4 4に積層 単位 4 4 aが隣接して積層されている場合に、 積層単位 4 4の電気的絶 縁部分 4 3が誘電体層 4 1の右端に存在する場合には、 積層単位 4 4 a の電気的絶縁部分 4 3 aは誘電体層 4 1 aの左端に存在することが必要 である。 このように、 電気的絶縁部分の位置が逆側に位置するようにし て積層単位を順次積層することにより、 外部電極を積層体の側部に形成 したときに (図 3 4参照) 、 コンデンサを形成させることができる。 即 ち、 一方の外部電極を積層単位 4 4の金属薄膜層 4 2に接続し、 他方の 外部電極を隣接する積層単位 4 4 aの金属薄膜層 4 2 aに接続し、 両外 部電極間に電位差を付与する。 このとき、 積層単位 4 4の金属薄膜層 4 2と積層単位 4 4 aの金属薄膜層 4 2 aとをそれぞれ電極とし、 金属薄 膜層 4 2と金属薄膜層 4 2 aとの間に挾まれた部分を誘電体 (容量発生 部分) とするコンデンサが形成される。 かかる観点から、 容量発生部分 の面積がなるべく大きくなるように、 電気的絶縁部分の幅をなるベく小 さくするのが好ましい。
電気的絶縁部分の形状は、 製造の容易性の観点から一定の幅 Wを有す る帯状にする。 図 2 2に、 図 2 1の IV— IV線矢印方向から見た断面図を 示す。 電気的絶縁部分の幅 Wは、 特に制限はないが、 0 . 0 3〜0 . 5 m m、 更に 0 . 0 5〜0 . 4 m m、 特に 0 . 1〜0 . 3 m m程度にする のが、 コンデンサの高容量化、 電気絶縁性の確保、 製造の容易性等の観 点から好ましい。
本発明の積層体では、 ひとつおきの積層単位の帯状の電気絶縁体の幅 カ、 積層体全体でみたときに、 全て同一幅でないことが必要である。 即 ち、 図 2 1のように、 積層単位 4 4の電気的絶縁部分 4 3に対して、 ひ とつおいた積層単位の電気的絶縁部分 4 3 bの幅を電気的絶縁部分 4 3 と異なるものとする。 あるいは、 ひとつおいた積層単位の電気的絶縁部 分の幅は同一幅とし、 3つおいた積層単位の電気的絶縁部分の幅を変更 するものであつてもよい。
電気的絶縁部分の幅を全て同一幅とすると、 電気的絶縁部分が存在す る端部は、 金属薄膜層の積層数が少ないために、 積層体全体で見るとこ の部分の積層厚みが減少し、 積層体上面に顕著な凹部が生じてしまう。 この凹部は、 プリ ント基板への半田実装を行う場合、 ハンドリ ング性が 悪くなり、 半田の濡れ性にも悪影響を及ぼすことがある。 しかも、 この ような凹部が発生すると、 その凹部の深さが大きくなるにつれて、 積層 体の製造過程において後述のパターニング材料を凹部の底部に付着させ るのが困難となり、 一定幅を有した良好な電気的絶縁部分を形成するの が困難になる。 さらに、 凹部の発生にともない、 その上に積層された電 気的絶縁部分の側部の誘電体層及び金属薄膜層が傾斜するようになり、 そのために誘電体層及び金属薄膜層の積層厚みが局所的に薄くなる。 誘 電体層の積層厚みが局所的に薄くなると、 積層体をコンデンサとして使 用した場合、 その部分の存在によりコンデンサの耐電圧が下がってしま い、 また、 誘電体層のピンホールにより短絡を生じる。 また、 金属薄膜 層の積層厚みが局所的に薄くなると、 その部分で耐電流特性の低下など を生じやすくなる。
したがって、 図 21のように、 積層体全体において、 ひとつおきの積 層単位の電気的絶縁部分の幅の平均値を WAVE、 最大値を WMAX、 最小値 を WMINとしたとき、 (WMAX— WMIN) ZWAVEが WAVEZ 5以上とする のが好ましく、 より好ましくは WAVEZ3以上である。
一方、 電気的絶縁部分の幅のばらつきが大きくなり、 (WMAX— WMIN ) ZWAVEが大きくなり過ぎると、 積層体上面の凹部の解消効果が顕著 にならないばかりか、 コンデンザとしての容量発生部分の大きさが小さ くなる。 したがって、 (WMAX— WMIN) ZWAVEの上限は、 好ましく は
WAVE以下、 より好ましくは WAVE/ 2以下である。
なお、 上記のひとつおきの電気的絶縁部分の幅の変化は、 規則的なも のであってもよく、 また、 不規則なもの (製造上の誤差を除く) であつ てもよい。
上記の図 18、 図 21のいずれの積層体であっても、 誘電体層の厚み
(容量発生部分での厚み) T1 (図 18) 、 T3 (図 21) は、 1 m以 下である。 より好ましくは 0. 7 / m以下、 特に好ましくは 0. 4 /zm 以下である。 誘電体層 (容量発生部分) の厚みを薄くすることにより、 コンデンサとして使用したときに、 容量の大きなコンデンサを得ること ができる。
図 18の積層体の第 1の金属薄膜層及び第 2の金属薄膜層の厚み T 2 、 及び図 21の積層体の金属薄膜層の厚み T4は、 特に制限はないが、 100〜500オングストローム、 特に 200〜 400オングスト口一 ム、 膜抵抗が 1 Ο Ω/ロ以下、 更に 1~8ΩΖΕ]、 特に 2〜6Ω/Ε3で あることが好ましい。 また、 図 18の両金属薄膜の厚みは異なっていて もよいが、 同一とするほうが積層体全体の厚みの均一性を確保できるの で好ましい。
図 1 8及び図 2 1の積層体の積層単位の積層数は、 積層体の用途に応 じて適宜決定すればよい。 好ましくは 1 0 0層以上の積層をした方がコ ンデンザが回路基板上で占有する面積を小さくできる。 それ以上につい ては積層数が多い方がよいということはなく、 必要なコンデンサ容量に 応じた積層を行えばよい。 積層数が多いほどコンデンサとして使用した ときに、 容量の大きなコンデンサとすることができる。 また、 本発明の 誘電体層は厚みが薄いので、 積層数を多く しても全体の厚みはさほど厚 くならず、 従来のフィルムコンデンサに比べて、 同一体積であれば高容 量の、 同一静電容量であればより小さなコンデンサを得ることが可能に なる。
各積層単位の誘電体層の厚み T 1 (図 1 8 ) 、 T 3 (図 2 1 ) と、 金属 薄膜層の厚み T 2 (図 1 8 ) 、 T 4 (図 2 1 ) の比 T 1ZT 2、 Τ 3ΖΤ 4は 、 いずれも 2 0以下、 特に 1 5以下としておくと、 誘電体層のピンホー ル等により対向する金属薄膜層が電気的に短絡した場合に、 過電流によ り当該金属薄膜層が焼失又は溶失して、 欠陥を除去するという自己回復 機能が発現した場合に、 素子内部の欠陥の占める体積も小さくなるため 、 耐湿特性等が要求される環境下等での特性の低下度が小さくなるため に好ましい。
誘電体層の材料としては、 厚さ 1 m以下に積層でき、 誘電体として 良好に機能し得るものであれば特に制限はないが、 例えば、 ァクリレー ト樹脂又はビニル樹脂を主成分とするのが好ましい。 具体的には、 多官 能 (メタ) ァクリ レートモノマ一、 多官能ビニルエーテルモノマーの重 合体が好ましく、 中でも、 ジシクロペンタジェンジメタノールジァクリ レート、 シクロへキサンジメタノールジビニルエーテルモノマ一等の重 合体若しくは炭化水素基を置換したモノマーの重合体が、 電気特性の点 で好ましい。
金属薄膜層の材料としては、 例えば、 A 1、 C u、 Z n、 S n、 A u 、 A g、 P tからなる群から選ばれた少なく とも一種であることが好ま しく、 中でも、 A 1カ^ 接着性と経済性の点で好ましい。 なお、 金属薄 膜層の耐湿性を向上させるために樹脂層の表面を酸化させておくのが好 ましい場合もある。
誘電体層の表面粗さ R a (十点平均粗さ) は、 0. l //m以下、 特に 0. 02 m以下であるのが好ましい。 また、 金属薄膜層の表面粗さ R a (十点平均粗さ) は、 0. 1 zm以下、 特に 0. 02 /zm以下である のが好ましい。 表面粗さが大きすぎると、 表面の微小突起部に電界集中 が生じて、 誘電体層の破壊や金属薄膜層の焼失が生じることがある。 な お、 従来のフィルムコンデンサでは、 フィルムの滑りを良く して搬送性 を確保したり、 フィルム同士のブロッキングを防止するために、 フィル ム中に外部粒子 (例えば、 シリカ等の無機粒子又は有機粒子) を混入さ せ一定以上の表面粗さを確保していた。 本発明の積層体は、 後述の製造 方法を採る限り、 上記の理由で外部粒子を混入させる必要はなく、 従つ て電気特性の良好な積層体を得ることができる。 本発明の表面粗さ R a (十点平均粗さ) の測定は、 先端径が 1 0 μπιのダイアモンド針を用い 、 測定荷重が 1 Omgの接触式表面粗さ計で測定したものである。
誘電体層の硬化度は 50 %以上、 特に誘電体層形成直後の積層体の状 態で 50〜75%、 コンデンサ等の最終形態とした状態で 90%以上で あることが、 それぞれのハンドリング性、 特性の安定性の点で好ましい 。 硬化度は、 例えば誘電体層として樹脂を使用する場合、 その重合及び Z又は架橋の程度を意味する。 硬化度が上記範囲より小さいと、 積層体 の製造過程におけるプレス又は積層体の実装工程における外力等が加わ ると容易に変形したり、 金属薄膜層の破断又は短絡等を生じてしまう。 —方、 硬化度が上記範囲より大きいと、 外部電極を形成する場合の溶射 金属粒子が金属薄膜層間に侵入しにく くなつて外部電極の付着強度を弱 めたり、 後述の積層体の製造過程においてキヤンローラから円筒状の積 層体の連続体を取り外す場合、 または、 プレスして平板状の積層体母素 子を得る場合などに割れるなどの問題が生じることがある。 本発明の硬 化度は、 赤外分光硬度計で C = 0基の吸光度と C = C基 (1 6 0 0 c m — υ の比をとり、 各々のモノマーと硬化物の比の値をとり、 減少分吸光 度を 1から引いたものを硬化度とした。
(実施の形態 4 )
次に、 積層体の少なくとも片側に捕強層が積層された場合について説 明する。
補強層は、 積層体の製造過程において、 又はこれを用いた電子部品、 特にコンデンサの製造過程において、 あるいはこれをプリント基板等に 実装する過程において、 上記の積層体部分が熱負荷や外力により損傷を 受けるのを防止するのに有効である。 さらに、 補強層が後述するように 金属層を有していることにより、 外部電極 (図 2 8、 図 3 4参照) の付 着強度を高めるのに有効である。 即ち、 外部電極の付着強度は、 金属薄 膜層との接続強度の如何に左右され、 誘電体層との接続強度は余り寄与 しない。 従って、 金属層が存在する補強層とすることで、 コンデンサと したときの外部電極の付着強度は大幅に向上する。 なお、 補強層は、 例 えば外部電極を形成してコンデンサとして使用した場合にコンデンサの 容量発生部分として機能してもよいが、 機能しない方がコンデンサの設 計等は容易になる。
補強層は、 上記の積層体の少なく とも片側に設ければ上記効果を奏す るが、 両側に設ければ積層体の保護及び外部電極の付着強度の向上に対 してより効果的である。 補強層は、 上記の積層体に接して積層してもよく、 他の層を介在させ て積層してもよい。
補強層が上記の効果を十分に発現するためには、 その厚み (片面側全 体の厚み) は 2 0 m以上、 さらには 5 0〜 5 0 0 m、 特に 1 0 0〜 3 0 0〃 mであるのが好ましい。
図 2 3は、 実施の形態 3で説明した図 1 8の積層体 1 1の両面に補強 層 5 0 a、 5 0 bを積層した例の厚み方向 (積層方向) 断面図である。 図 2 3に示す補強層は、 樹脂層 5 1と、 この片面に積層された第 1の 金属層 5 2及び第 2の金属層 5 3とからなる積層単位 5 4を少なくとも 一層以上積層したものである。 第 1の金属層 5 2と第 2の金属層 5 3と は、 電気絶縁帯 5 5により区別される。
金属層は、 電気絶縁帯 5 5により、 第 1の金属層 5 2と第 2の金属層 5 3とに区別される。 電気絶縁帯がないと、 外部電極 (図 2 8、 図 3 4 参照) を設けたときに、 かかる金属層を介して両外部電極が短絡してし まう。
電気絶縁帯の配置位置は特に制限はないが、 図 2 3に示すように、 補 強層の略中央部に配するのが好ましい。 積層体 1 1の電気的絶縁部分と ほぼ同位置に配すると、 積層体上面に生じる凹部が大きくなり、 プリン ト基板への半田実装を行う場合、 ハンドリング性が悪くなり、 半田付け 時の絶縁性にも悪影響を及ぼすことがある。 しかも、 このような凹部が 発生すると、 その凹部の深さが大きくなるにつれて、 後述のパターニン グ材料を凹部の底部に付着するのが困難となり、 一定幅を有した良好な 電気的絶縁部分や電気絶縁帯を形成するのが困難になる。 さらに、 凹部 の発生にともない、 その上に積層された電気的絶縁部分の両側の誘電体 層及び金属薄膜層が傾斜するようになり、 そのために積層厚みが薄くな つて、 コンデンサとしての耐電圧の低下や、 誘電体層のピンホール、 金
4 W 5
属薄膜層の耐電流特性の低下などを生じやすくなる。
電気絶縁帯の形状は、 第 1の金属層 5 2と第 2の金属層 5 3とを電気 的に絶縁するものであれば特に制限はないが、 本実施の形態では製造の 容易性等の観点から一定幅 を有する帯状のものとした。 図 2 4に、 図 2 3の V— V線矢印方向から見た断面図を示す。
補強層は、 積層単位 5 4が少なく とも 1層以上積層されていればよい が、 2層以上積層する場合、 補強層全体 (積層体 1 1の両面に積層する 場合は片面側の補強層全体) でみたときに、 電気絶縁帯の積層位置が同 —でないことが好ましい。 例えば、 隣接する積層単位の電気絶縁帯の積 層位置をずらしておくのが好ましい。 電気絶縁帯が一定幅 を有する 帯状としたとき、 図 2 3に示したように、 隣接する積層単位の電気絶縁 帯の積層位置のずれ量 を W , Z 2 0以上とするのがよい。 ずれ量 d! の下限値は好ましくは W 1 5以上、 特に好ましくは W i Z l 0以上で あり、 上限値は好ましくは 4 W ,以下、 特に好ましくは 2 W ,以下である 。 なお、 隣接する積層単位の電気絶縁帯の積層位置は同一にしておいて 、 ひとつおき (又は 2つおき、 又はそれ以上) の積層単位の電気絶縁帯 の積層位置を上記のずれ量 d ,だけずらしておいてもよい。
ずれ量 d ,が下限値以下であると、 積層体表面の電気絶縁帯部分に凹 部が生じ、 プリント基板への半田実装を行う場合、 ハンドリ ング性が悪 くなることがある。 しかも、 このような凹部が発生すると、 その凹部の 深さが大きくなるにつれて、 後述のパターニング材料を凹部の底部に付 着するのが困難となり、 一定幅を有した良好な電気絶縁帯や電気的絶縁 部分を形成するのが困難になる。 さらに、 凹部の発生にともない、 その 上に積層された電気的絶縁部分の両側の誘電体層及び金属薄膜層が傾斜 するようになり、 そのために積層厚みが薄くなつて、 コンデンサとして の耐電圧の低下や、 誘電体層のピンホール、 金属薄膜層の耐電流特性の 低下などを生じやすくなる。
ずれ量 d!が大きすぎると、 積層体上面の凹部の解消効果が顕著にな らないばかりか、 電気絶縁帯の積層位置が積層体 1の電気的絶縁部分の 積層位置に一致するようになると、 積層体表面に凹部が生じて上述の問 題を生ずる。
また、 補強層全体 (積層体 1 1の両面に積層する場合は片面側の補強 層全体) でみたときの電気絶縁帯の積層位置のばらつきの最大値 (最大 ずれ幅) (図 2 3参照) は、 下限が 6 W L Z 5以上、 特に S W ! Z S 以上、 上限が 以下、 特に 4 Wi以下であることが好ましい。 最大ず れ幅 が、 この下限値を下回ると、 積層体上面に凹部が生じてしまい 、 上記の問題が生じる。 ずれ幅 が、 この上限値を上回ると、 積層体 上面の凹部の解消効果が顕著にならないばかりか、 電気絶縁帯の積層位 置が積層体 1の電気的絶縁部分の積層位置に一致するようになると、 積 層体表面に凹部が生じて上述の問題を生ずる。
図 2 5は、 実施の形態 3で説明した図 1 8の積層体 1 1の両面に、 図
2 3とは異なる積層形態を有する捕強層 6 0 a、 6 0 bを積層した例の 厚み方向 (積層方向) 断面図である。
図 2 5に示す補強層は、 樹脂層 6 1と、 前記樹脂層の片面に積層され た金属層 6 2とからなる積層単位 6 4を少なく とも 1層以上積層してな る。 前記樹脂層表面の一端に存在する帯状の電気絶縁帯部分 6 3には金 属層は存在しない。 電気絶縁帯がないと、 外部電極 (図 2 8、 図 3 4参 照) を設けたときに、 かかる金属層を介して両外部電極が短絡してしま •5 ο
電気絶縁帯の形状は、 特に制限はないが、 本実施の形態では製造の容 易性等の観点から一定幅を有する帯状のものとした。 図 2 6に、 図 2 5 の VI-VI線矢印方向から見た断面図を示す。 補強層は、 積層単位 6 4が少なく とも 1層以上積層されていればよい が、 2層以上積層する場合、 捕強層全体 (積層体 1 1の両面に積層する 場合は片面側の補強層全体) でみたときに、 電気絶縁帯の幅が同一でな いことが好ましい。 例えば、 図 2 5に示すように、 ある電気絶縁帯に対 して、 隣接する積層単位の電気絶縁帯の幅を変え、 さらに隣接する積層 単位の電気絶縁帯の幅を変え、 以下同様にして電気絶縁帯の幅を順次変 えていく。 あるいは、 連続する 2つ (あるいはそれ以上) の積層単位の 電気絶縁帯の幅は同一幅とし、 3つ目 (あるいはそれ以上) の積層単位 の電気絶縁帯の幅を変更するものであってもよい。
電気絶縁帯の幅を全て同一幅とすると、 電気絶縁帯が存在する端部は
、 金属層の積層数が少ないために、 積層体全体で見るとこの部分の積層 厚みが減少し、 積層体上面に顕著な凹部が生じてしまう。 この凹部は、 プリント基板への半田実装を行う場合、 ハンドリング性が悪くなり、 半 田の濡れ性にも悪影響を及ぼすことがある。 しかも、 このような凹部が 発生すると、 その凹部の深さが大きくなるにつれて、 積層体の製造過程 において後述のパターニング材料を凹部の底部に付着させるのが困難と なり、 一定幅を有した良好な電気絶縁帯や電気的絶縁部分を形成するの が困難になる。 さらに、 凹部の発生にともない、 その上に積層された積 層体部分 1 1の電気的絶縁部分の側部の誘電体層及び金属薄膜層が傾斜 するようになり、 そのために誘電体層及び金属薄膜層の積層厚みが局所 的に薄くなる。 誘電体層の積層厚みが局所的に薄くなると、 積層体をコ ンデンザとして使用した場合、 その部分の存在によりコンデンサの耐電 圧が下がってしまい、 また、 誘電体層のピンホールにより短絡を生じる 。 また、 金属薄膜層の積層厚みが局所的に薄くなると、 その部分で導電 不良などを生じやすくなる。
したがって、 図 2 5のように、 補強層全体 (積層体 1 1の両面に積層 する場合は片面側の補強層全体) において、 電気絶縁帯の幅の平均値を
W,AVE、 最大値を W MAX、 最小値を W!MINとしたとき、 (W AX— IN) /W!AVEが W VEZ5以上とするのが好ましく、 より好ましくは W !AVEZ3以上である。
一方、 電気的絶縁部分の幅のばらつきが大きくなり、 —
IN) ZW!AVEが大きくなり過ぎると、 積層体上面の凹部の解消効果が顕 著にならない。 したがって、 (W!MAX— W!MIN) ZWiAVEの上限は、 好 ましくは W VE以下、 より好ましくは W!AVEZ2以下である。
なお、 上記の電気絶縁帯の幅の変化は、 規則的なものであってもよく 、 また、 不規則なもの (製造上の誤差を除く) であってもよい。
補強層の樹脂層の厚み T5 (図 23) 、 T7 (図 25) は、 図 18又は 図 21の積層体の誘電体層の厚み T1 (図 18) 、 T3 (図 21) より厚 いことが好ましい。 また、 捕強層の金属層の厚み T6 (図 23) 、 T8 ( 図 25) は、 図 18又は図 21の積層体の金属薄膜層の厚み T 2 (図 1 8) 、 T4 (図 21) より厚いことが好ましい。 このように、 各層の厚 みを厚く した補強層とすることにより、 後述する外部電極 (図 28、 図 34参照) を設けたときに、 外部電極の付着強度を高めることができる 。 外部電極は、 溶射等により形成するが、 この溶射金属の粒子は比較的 粗く、 積層体 11、 40の金属薄膜層の間に十分に侵入しにくい。 しか し、 誘電体層の厚みはコンデンサとしたときの容量を確保する観点から 厚くすることはできない。 そこで、 樹脂層の厚みを厚くすることで、 溶 射金属の侵入を容易にし、 外部電極の付着強度を容易に高めることがで きる。 また、 側面に露出した金属層の厚みが厚いほど引っ張り強度が強 くなるから、 金属層の厚みを厚くすることで、 外部電極の付着強度を高 めることができる。
具体的には、 樹脂層の厚み T5、 Τ7は、 0. 1〜1 m、 特に 0. 1 〜0 . 6 であるのが好ましい。 また、 金属層の厚み T 6、 Τ 8は、 1 0 0 ~ 5 0 0オングストローム、 特に 2 0 0〜 4 0 0オングストローム 、 膜抵抗が 1〜1 0 Ω Ζ口、 特に 2〜6 Ω /Πであることが好ましい。 図 2 3の第 1の金属層と第 2の金属層の厚みは異なっていてもよいが、 同一とするほうが積層体全体の厚みの均一性を確保できるので好ましい 補強層の樹脂層及び金属層の材料は特に制限はないが、 それぞれ誘電 体層及び金属薄膜層に使用される材料とすると製造能率の点では好まし い。 一方、 外部電極との付着強度を調整するため、 または、 積層体全体 の硬度や機械的強度を調整するため等を目的として、 誘電体層及び金属 薄膜層に使用される材料と異なる材料を用いることももちろん可能であ る
補強層の樹脂層の硬化度は 5 0 %以上、 特に補強層形成直後の状態で 5 0〜7 5 %、 コンデンサ等の最終形態とした状態で 9 0 %以上である ことが、 それぞれのハンドリング性、 特性の安定性の点で好ましい。 硬 化度が上記範囲より小さいと、 積層体の製造過程におけるプレス又は積 層体の実装工程における外力等が加わると容易に変形してしまう。 一方 、 硬化度が上記範囲より大きいと、 外部電極を形成する場合の溶射金属 粒子が金属層間に侵入しにく くなって外部電極の付着強度を弱めたり、 後述の積層体の製造過程においてキヤンローラから円筒状の積層体の連 続体を取り外す場合、 または、 プレスして平板状の積層体母素子を得る 場合などに割れるなどの問題が生じることがある。
なお、 図 2 3、 図 2 5において図 1 8の積層体 1 1の代わりに図 2 1 の積層体 4 0を用いて、 同様に補強層を設けることができる。 その場合 、 上記の説明は、 必要により図 2 1の積層体 4 0の構成要素に読み替え てそのまま適用できる。 (実施の形態 5 )
次に、 積層体の少なく とも一方の表面に保護層を設けた塲合について 説明する。
図 2 7は、 図 1 8の積層体 1 1の両表面に保護層 6 5 a、 6 5 bを積 層した例の厚み方向 (積層方向) 断面図である。
かかる保護層は、 積層体の製造過程において、 又はこれを用いた電子 部品、 特にコンデンサの製造過程において、 あるいはこれをプリント基 板等に実装する過程において、 積層体 1 1の部分が熱負荷や外力により 損傷を受けるのを防止するのに有効である。
保護層は、 積層体 1 1の少なく とも片面に設ければ、 上記効果を奏す るカ^ 両面に設ければ積層体 1 1の保護により効果的である。
保護層の厚みは特に制限はなく、 積層体がさらされる環境等から適宜 決定することができる力 上記の効果を十分に発現するためには、 通常
2 c m以上、 さらには 3〜 1 0 0 / m、 特に 5〜 2 0 であるのが好 ましい。
なお、 図 2 7の例では、 積層体 1 1に直接保護層を設けたが、 積層体 1 1との間に実施の形態 4で説明した補強層を介して積層することも可 能である。 このような実施形態にすれば、 積層体 1 1の保護機能が向上 するのみならず、 外部電極 (図 2 8参照) の付着強度を高めることが可 能になる。 また、 補強層以外の層を介して積層してもよい。
保護層の材料は特に制限はないが、 それぞれ誘電体層及びノ又は樹脂 層に使用される材料とすると製造能率は向上する。 一方、 保護層に特定 の機能を付与するために、 誘電体層及び/又は樹脂層に使用される材料 とは異なる材料を用いることもできる。 例えば、 エポキシ系樹脂を使用 すると、 補強層との密着性が高まるので好ましい。
また、 保護層を特定の色に着色することもできる。 これにより、 電子 部品としてプリント配線基板に実装する際のパターン認識の認識精度が 向上したり、 各製品の判別が容易になったりする。 着色は、 例えば、 顔 料等の着色剤を混入させたり、 外表面を塗料等で塗装したりすればよい 。 また、 必要に応じて保護層を透明にすることもできる。
保護層の硬化度は 5 0 %以上、 特に保護層形成直後の積層体の状態で
5 0〜7 5 %、 コンデンサ等の最終形態とした状態で 9 0 %以上である ことが、 それぞれのハンドリング性、 特性の安定性の点で好ましい。 硬 化度が上記範囲より小さいと、 積層体の製造過程におけるプレス又は積 層体の実装工程における外力等が加わると容易に変形してしまう。 一方 、 硬化度が上記範囲より大きいと、 後述の積層体の製造過程においてキ ヤ ンローラから円筒状の積層体の連続体を取り外す場合、 または、 プレ スして平板状の積層体母素子を得る場合などに割れるなどの問題が生じ ることがある。
なお、 図 2 7において図 1 8の積層体 1 1の代わりに図 2 1の積層体 4 0を用いて、 同様に保護層を設けることができる。 その場合、 上記の 説明は、 必要により図 2 1の積層体 4 0の構成要素に読み替えてそのま ま適用できる。
(実施の形態 6 )
次に、 積層体の側面に外部電極を形成した場合について説明する。 図 2 8は、 外部電極 7 1 a、 7 1 bを積層体の側面に形成した例を示 した概略斜視図である。 図 2 8の外部電極が付与された積層体は、 積層 体部分 7 2の両面に補強層 7 3 a、 7 3 bが積層され、 更にその上に保 護層 7 4 a、 7 4 bが積層されている。 積層体部分 7 2としては実施の 形態 3の図 1 8で説明した積層体 1 1を用い、 捕強層 7 3 a、 7 3 bと しては実施の形態 4の図 2 3で説明した捕強層 5 0 a、 5 O bを用い、 保護層 7 4 a、 7 4 bとしては実施の形態 5の図 2 7で説明した保護層 6 5 a、 6 5 bを、 それぞれ用いている。
外部電極 7 1 a、 7 1 bは、 それぞれ積層体 7 2の第 1の金属薄膜層 及び第 2の金属薄膜層と電気的に接続されている。
外部電極は、 例えば黄銅等を金属溶射して形成することができる。 こ の際、 溶射金属種を変更して 2層以上からなる外部電極とすることもで きる。 例えば、 下地層として積層体との付着強度が良好な金属を溶射し た後、 上層として、 さらにこの上層の上に接触 (積層) させる各種金属 又は樹脂との接着性が良好な金属を選択して溶射することができる。
さらに、 この上に実装時の半田付け性等を考慮して、 溶融半田めつき 、 溶解すずめつき、 無電解半田めつき等を施してもよい。 その際、 下地 層として、 金属溶射層上に、 熱硬化性フ ノール樹脂中に銅粉等を分散 した導電性ペーストを塗布し加熱硬化した層、 あるいは銅 リンノ銀か らなる合金の金属溶射層などを形成しておいてもよい。
また、 外部電極にバンプ電極を設けてもよい。 これにより、 回路基板 への実装がより容易になる。 バンプ電極としては、 周知の材料、 形状の ものから適宜選択して設けることができる。
さらに、 用途に応じて必要な外装を施すことができる。 例えば、 積層 体の耐湿性の向上や、 露出した金属薄膜層及び/又は金属層の保護を目 的として、 シランカツプリング剤等の表面処理剤を厚さ数十オングスト ローム程度にコーティ ングしたり、 金属薄膜層が露出している面に、 光 あるいは熱硬化性樹脂を厚さ数百 H m程度に塗布し、 硬化した層を設け たりすることができる。
かく して得られた積層体は、 チップコンデンサ、 チップコイル、 チッ プ抵抗及びそれらの複合素子部品等の用途に使用することができるが、 中でもコンデンサ等の電子部品に好適に使用することができる。 特に、 本発明の積層体は小さいながら高容量のコンデンサとなるため、 チップ コンデンサとして使用した場合にその実用的価値は高い。
なお、 図 2 8において積層体 7 2として図 1 8の積層体 1 1の代わり に図 2 1の積層体 4 0を用いることもできる。 その場合、 上記の説明は 、 必要により図 2 1の積層体 4 0の構成要素に読み替えてそのまま適用 できる。 また、 補強層 7 3 a、 7 3 bとして図 2 3の補強層 5 0 a、 5 0 bの代わりに図 2 5の補強層 6 0 a、 6 0 bを用いることもできる。 その場合、 上記の説明は、 必要により図 2 5の補強層 6 0 a、 6 0 bの 構成要素に読み替えてそのまま適用できる。
(実施の形態 7 )
次に、 本発明の積層体の製造方法について説明する。
図 2 9は、 本発明の積層体の製造方法を実施するための製造装置の一 例を模式的に示した概略図である。
一定の角速度又は周速度で、 図中の矢印方向に回転するキャンローラ 8 1の下部に金属蒸着源 8 4が配され、 これに対してキヤンローラ 8 1 の回転方向下流側に樹脂蒸発源 8 2が、 上流側にパターニング材料付与 装置 8 3がそれぞれ配されている。
また、 本例では、 金属蒸着源 8 4と樹脂蒸発源 8 2との間にパター二 ング材料除去装置 8 7が、 樹脂蒸発源 8 2とパターニング材料付与装置 8 3との間に樹脂硬化装置 8 8及び樹脂表面処理装置 8 9が、 それぞれ 配されているが、 これらは必要に応じて設ければよく、 本発明では必須 ではない。
これらの装置は、 真空容器 8 5内に納められ、 その内部は真空ポンプ 8 6により真空に保たれる。
キャンローラ 8 1の外周面は、 平滑に、 好ましくは鏡面状に仕上げら れており、 好ましくは— 2 0〜4 0 °C、 特に好ましくは一 1 0〜1 0 °C に冷却されている。 回転速度は自由に設定できるが、 1 5 ~ 7 0 r p m 程度である。
金属蒸発源 8 4は、 キャンローラ 8 1表面に向けて金属蒸着を可能と するものであり、 積層体の金属薄膜層及び補強層の金属層を形成する。 蒸着金属としては例えば A 1、 C u、 Z n、 S n、 A u、 A g、 P t力、 らなる群から選ばれた少なくとも一種が使用される。 なお、 蒸着に代え て、 スパッタリング、 イオンプレーティ ング等周知の手段で金属薄膜を 形成してもよい。
樹脂蒸発源 8 2は、 キャンローラ 8 1表面に向けて反応性モノマ一樹 脂を蒸発気化させるものであり、 該樹脂が堆積して誘電体層、 補強層の 樹脂層、 及び保護層を形成する。
堆積した反応性モノマー樹脂は、 必要に応じて樹脂硬化装置 8 8によ り重合及び Z又は架橋され、 所望の硬化度に硬化して薄膜を形成する。 樹脂硬化装置としては、 例えば電子線照射装置又は紫外線照射装置等を 用いることができる。
形成された樹脂薄膜は、 必要に応じて樹脂表面処理装置 8 9により表 面処理される。 例えば、 酸素プラズマ処理等を行って、 樹脂層表面を活 性化させて金属薄膜との接着性を向上させることができる。
パターニング材料付与装置 8 3は、 パターニング材料を樹脂薄膜表面 に所定の形状に堆積させるためのものである。 パターニング材料が堆積 した箇所には金属薄膜は形成されない。 パターニング材料としては、 例 えばオイルが使用できる。 パターニング材料の付与の手段は、 蒸発気化 させたパターニング材料を微細孔から噴射して樹脂薄膜表面で液化させ る方法、 または液状のパターニング材料を噴射する方法等の非接触付着 手段の他、 リ一バースコート、 ダイコート等の塗布による方法があるが 、 本発明では、 樹脂表面に外力が付与されない点で非接触付着手段が好 ましく、 中でも比較的構造が簡単な点で蒸発させたパターニング材料を 樹脂薄膜表面で液化させる方法が好ましい。
図 3 0に、 パターニング材料付与装置の一例として、 蒸発させたオイ ルを噴射して、 樹脂薄膜表面に帯状のオイル膜を付与するパターニング 材料付与装置の概略斜視図を示す。 パターニング材料付与装置 8 3の面 9 1カ^ キヤ ンローラ 8 1の外周面の法線に垂直となるように配される 。 面 9 1上には、 気化したオイルが噴出される微細孔 9 2が所定の間隔 で、 所定の数だけ配されている。 微細孔 9 2の形状は、 図 3 0のように 円形のほか、 楕円状、 角型状、 あるいは円形、 楕円状又は角型状のもの をキヤンローラ表面の移動方向に複数個配したもの等であってもよい。 パターニング材料付与装置 8 3により付与されたパターニング材料は
、 必要に応じてパターニング材料除去装置 8 7により除去される。 バタ 一ニング材料付与装置によって付着したパターニング材料の大部分は金 属薄膜の形成の際に再蒸発して消失してしまう。 しかしながら、 一部は 金属薄膜層の形成後も残存し、 積層表面の荒れ、 誘電体層や金属薄膜層 のピンホール (積層抜け) 、 金属薄膜層の積層領域の不安定化等の問題 が生じる。 本来、 パターニング材料は、 金属薄膜層の形成後には残存し ないように必要最小限の付着量にするべきであるが、 わずかでも不足す ると金属薄膜層の非積層部が意図するように形成されず、 その制御は極 めて困難である。 そこで、 金属薄膜層の積層後であって、 誘電体層の積 層前に残存するパターニング材料を除去するのが好ましい場合がある。 パ夕一ニング材料の除去手段は特に制限はないが、 例えばパターニン グ材料がオイルの場合は、 ヒーターによる加熱蒸発、 又はプラズマ照射 による分解除去、 あるいはこれらの組み合わせにより行うことができる 。 このとき、 プラズマ照射は、 酸素プラズマ、 アルゴンプラズマ、 窒素 プラズマ等が使用できるが、 この中でも特に酸素プラズマが好ましい。 本発明の積層体は、 樹脂蒸発源 8 2を用いて樹脂材料を付着させて誘 電体層を形成する工程と、 前記誘電体層上にパターニング材料付与装置
8 3によりパターニング材料を帯状に付着させる工程と、 金属蒸着源 8 4により金属薄膜層を積層する工程とを一単位として、 これを所定回数 繰返すことにより製造される。
このとき、 2 n回目 (nは自然数) のパターニング材料の付着位置を
2 n - 1回目のパターニング材料の付着位置と異ならせるとともに、 2 n回目のパターニング材料の付着位置の全てを同一位置にせず、 また、
2 n— 1回目のパターニング材料の付着位置の全てを同一位置にしない ようにする。 これにより、 誘電体層の非端部に電気的絶縁部分が帯状に 形成され、 隣接する積層単位の電気的絶縁部分の積層位置が異なるとと もに、 ひとつおきの積層単位の電気的絶縁部分の積層位置が積層体全体 で同一でない積層体が製造できる。 あるいは、 誘電体層の一端に電気的 絶縁部分が帯状に形成され、 隣接する積層単位の電気的絶縁部分が互い に逆側に位置するように積層されており、 ひとつおきの積層単位の電気 的絶縁部分の幅が積層体全体で同一でない積層体が製造できる。
さらに、 帯状のパターニング材料の付着幅を Wとしたとき、 2 n + l 回目のパターニング材料の付着位置を 2 n— 1回目のパターニング材料 の付着位置に対して WZ 2 0〜4 Wの範囲内でずらし、 かつ、 2 η + 2 回目のパターニング材料の付着位置を 2 η回目のパターニング材料の付 着位置に対して WZ 2 0〜4 Wの範囲内でずらすことが好ましい。 これ により、 帯状の電気的絶縁部分の幅を Wとしたとき、 ひとつおきの積層 単位の電気的絶縁部分の積層位置のずれ量が WZ 2 0以上、 4 W以下の 積層体が製造できる。
さらに、 2 n回目のパターニング材料の付着位置のばらつきの最大値 、 及び 2 n— 1回目のパターニング材料の付着位置のばらつきの最大値 を、 いずれも 6 WZ 5〜5 W (Wは帯状のパターニング材料の付着幅) とするのが好ましい。 これにより、 ひとつおきの積層単位の電気的絶縁 部分の積層位置のばらつきの最大値が、 積層体全体でみたとき、 6 WZ 5以上、 5 W以下の積層体が製造できる。
本発明の積層体の製造過程において、 積層単位が順次積層されていく につれて積層厚みが厚くなるため、 パターニング材料を塗布等により直 接付着している場合はもちろん、 非接触で付着している場合であっても 、 パターニング材料付与装置 8 3を積層が進むにつれて後退させるのが 好ましい。 即ち、 図 2 9において、 キャンローラ 8 1上に形成されつつ ある積層体の外周面とパターニング材料付与装置の微細孔端との距離 D wを常に一定間隔に維持しながら積層していくのが好ましい。 これは、 特に気化させたオイルを噴射して付着させるような場合には、 パター二 ング材料が一定の指向性をもって拡散するため、 距離 D wの変動により 付着幅が変動し、 所定幅の電気的絶縁部分を安定的に得られないためで パターニング材料付与装置の後退及びパターニング材料の付着位置の 変更は、 例えば図 3 1に示す装置により実現できる。
まず、 パターニング材料付与装置の後退は以下により行われる。 即ち 、 可動ベース 1 0 1上にァクチユエ一夕 A 1 0 2が固定されており、 ァ クチユエ一夕 A 1 0 2の移動端にパターニング材料付与装置 8 3が取り 付けられている。 パターニング材料付与装置 8 3は、 ァクチユエ一夕 A 1 0 2により、 可動ベース 1 0 1上で矢印 1 0 3方向に移動可能に設置 されている。 パターニング材料付与装置 8 3には、 キャンローラ 8 1表 面 (積層体形成過程においては、 積層体外周面) との距離を測定するギ ャップ測定装置 1 0 4が設置されている。 ギヤップ測定装置 1 0 4とし ては、 例えばレーザを利用した非接触測距装置が利用できる。 ギャップ 測定装置 1 0 4は、 積層体の製造中、 常にキヤンローラ 8 1表面の積層 体の外周面との距離を測定しており、 その信号はギヤップ計測回路 1 0 5に送られる。 ギヤップ計測回路 1 0 5は、 パターニング材料付与装置 8 3の微細孔端とキヤンローラ 8 1表面 (積層体形成過程においては、 積層体外周面) との距離が所定範囲内にあるかどうかを常時チ ックし 、 積層が進んで該距離が所定範囲より小さいと判断した場合には、 ァク チユエ一夕 A 1 0 2に対してパターニング材料付与装置 8 3を所定量後 退させるよう指示し、 これに基づきパターニング材料付与装置 8 3が所 定量後退する。 かく して、 パターニング材料付与装置 8 3の微細孔端と キャンローラ 8 1上の積層体外周面との距離 D wが常に一定間隔に維持 されながら積層が進行する。
なお、 上記のようなギヤップ測定装置 1 0 4及びギヤップ計測回路 1 0 5を用いた制御を行わずに、 キャンローラ 8 1の回転数 (例えば 1回 転) に応じて、 積層厚さに基づき予め設定した量だけ順次後退するよう にしたものであってもよい。 また、 これに上記のギャップ測定装置 1 0 4による距離計測を確認のために併用して、 適宜微調整を加えるもので も良い。
次に、 パターニング材料の付着位置の変更は以下により行われる。 即 ち、 固定ベース 1 0 6上にァクチユエ一夕 B 1 0 7が固定されており、 ァクチユエ一夕 B 1 0 7の移動端に前記可動ベース 1 0 1が取り付けら れている。 可動ベース 1 0 1は、 ァクチユエ一夕 B 1 0 7により、 固定 ベース 1 0 6上で矢印 1 0 8方向に移動可能に設置されている。 キャン ローラ 8 1の回転は回転検出器 (図示せず) により監視されており、 キ ャンローラ 8 1が 1回転するごとに回転信号 S 1が回転検出回路 1 0 9 に送られる。 回転検出回路 1 0 9は、 回転信号 S 1を所定回数 (例えば 1回) 検知するたびに、 ァクチユエ一夕 B 1 0 7に対して可動ベース 1 0 1を矢印 1 0 8方向の所定の向きに所定量移動させるよう指示し、 こ れに基づき可動ベース 1 0 1、 即ちパターニング材料付与装置 8 3が矢 印 1 0 8方向の所定の向きに所定量移動する。 かく して、 パターニング 材料の付着位置は、 キャンローラ 8 1が所定回数回転するごとに、 キヤ ンローラ 8 1表面の回転移動方向と直角方向に、 所定量だけ変更される o
以上の工程により、 キヤンローラ 8 1の外周面に、 誘電体層と電気的 絶縁部分により区別された金属薄膜層とが順次積層された積層体の円筒 状連続体が形成される。 所定回数の積層が完了すると、 積層体の円筒状 連続体を半径方向に分割 (例えば、 4 5 ° ごとに 8分割) して、 キャン ローラ 8 1から取り外し、 それぞれ加熱,加圧プレスをすることにより 平板状の積層体母素子を得る。
図 3 2は、 かく して得られた平板状の積層体母素子の概略構成を示し た一部斜視図である。 図中、 矢印 1 1 1方向は、 キャンローラ 8 1上で の移動方向 (円周方向) を示している。
図示したように、 積層体母素子 1 1 0は、 誘電体層 1 1 2と、 電気的 絶縁部分 1 1 4により区別される金属薄膜層 1 1 3とが順次積層されて いる。 その後、 切断面 1 1 5 a、 1 1 5 bで切断することにより、 図 1 8に示すようにしたような積層体が得られる。
また、 図 3 3に示すように、 同様にして得た積層体母素子 1 1 0 'を 、 切断面を 1 1 6 a、 1 1 6 bに変更して切断すれば、 図 2 1に示すよ うな積層体が得られる。
なお、 実施の形態 4で示したような補強層を積層する場合には、 図 2 9の装置において、 積層の最初又は最後の段階で、 所望する電気絶縁帯 の積層位置にパターニング材料が付与されるように、 パターニング材料 付与装置を移動 (図 3 1の矢印 1 0 8方向の所定位置に移動) させて、 所定回数キヤンロ一ラー 8 1を回転させればよい。 樹脂層及び Z又は金 属層の厚みを、 誘電体層及び z又は金属薄膜層の厚みと異なるものとす るには、 キャンローラ 8 1の回転速度を調節する力、、 あるいは、 樹脂蒸 発源 8 2及び/又は金属蒸着源 8 4に遮蔽板を設けて、 複数回転ごとに 樹脂層又は金属層を積層するようにすれば、 容易に実現できる。
また、 実施の形態 5で示したような保護層を積層する場合には、 図 2
9の装置において、 積層の最初又は最後の段階で、 金属蒸着源 8 4を遮 蔽するか金属蒸着を停止させた状態で、 所定回数キヤンローラ 8 1を回 転させて樹脂層のみを積層させることで実現できる。
なお、 図 2 9の装置では、 円筒状のキャンローラ 8 1上に積層体を形 成したが、 積層体を形成させる支持体はこれに限られず、 真空装置内で 周回するものであれば構わない。 例えば、 複数本のロールの間を周回す るベルト状支持体上に積層体を形成することもできる。 ベルト状支持体 としては、 金属、 樹脂、 布帛、 あるいはこれらの複合体などからなるも のが使用できる。 また、 回転する円盤も使用できる。 この場合、 電気的 絶縁部分を形成するときは、 同心円状に形成される。
このように、 本発明の積層体の製造方法によれば、 本発明の積層体を 簡便な方法で、 効率よく、 安価に製造することができる。
次ぎに、 本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
(実施例 2 )
図 2 9に示す装置を用いて積層体を製造した。 真空容器 8 5内は 2 X
1 0— 4 T o r rとし、 キャンローラ 8 1はその外周面を 5 °Cに維持して あ
まず最初に、 保護層となる部分をキヤンローラ 8 1の外周面に積層さ せた。 保護層材料としてジシクロペンタジェンジメタノールジァクリレ ートを用い、 これを気化してキャンローラ 8 1の外周面に堆積させた。 次いで樹脂硬化装置 8 8として、 紫外線硬化装置を用い、 上記により堆 積させた保護層材料を重合し、 硬化させた。 この操作を、 キャンローラ
8 1を回転させることにより繰返し、 キャンローラ 8 1外周面に厚さ 1 5 mの保護層を形成した、
次いで、 捕強層となる部分を積層させた。 樹脂層材料は、 上記の保護 層材料と同じものを用い、 これを気化して保護層上に堆積させた。 次い で樹脂硬化装置 8 8として、 紫外線硬化装置を用い、 上記により堆積さ せた樹脂層材料を重合し、 硬化させた。 このとき形成された樹脂層は 0 . 6 /Ζ Π1である。 その後、 樹脂表面処理装置 8 9により、 表面を酸素プ ラズマ処理した。 次ぎに、 パターニング材料付与装置 8 3により電気絶 縁帯に相当する部分にパターニング材料を付着させた。 パターニング材 料としては、 フッ素系オイルを使用し、 これを気化させて直径 5 0 / m の微細孔より噴出させて、 幅 1 5 0 /z mの帯状に付着させた。 次ぎに、 金属蒸発源 8 4からアルミニウムを金属蒸着させた。 蒸着厚みは 3 0 0 オングストローム、 膜抵抗 4 である。 その後、 パターニング材料 除去装置 8 7により、 遠赤外線ヒータによる加熱及びプラズマ放電処理 により残存したパターニング材料を除去した。 以上の操作を、 キャン口 ーラ 8 1を回転させることにより 5 0 0回繰り返し、 総厚さ 3 1 5 z m の補強層を形成した。 なお、 パターニング材料付与装置の、 キャン口一 ラ 8 1の外周面の移動方向と垂直方向 (図 3 1の矢印 1 0 8の方向) の 移動は、 図 3 0及び図 3 1に示す装置を用いて、 以下のパターンで行つ た。 即ち、 キャンローラ 8 1が 1回転すると、 ある向きに 6 0 z m移動 し、 次の 1回転後同じ向きに 6 0 m移動し、 次の 1回転後逆向きに 6 0; 移動し、 次の 1回転後同じ向きに 6 0 m移動するという動きを 1周期として、 以下この動きを繰り返した。 また、 パターニング材料付 与装置の微細孔 9 2と被付着表面との距離 D wは、 常に 2 5 0〜3 0 0 β mが維持できるように制御した。 次ぎに、 誘電体層と金属薄膜層とからなる積層体部分を積層した。 誘 電体層材料は、 上記の保護層及び樹脂層の材料と同じものを用い、 これ を気化して樹脂層上に堆積させた。 次いで樹脂硬化装置 8 8として、 紫 外線硬化装置を用い、 上記により堆積させた誘電体層材料を重合し、 硬 化させた。 このとき形成された誘電体層は 0 . 4 z mである。 その後、 樹脂表面処理装置 8 9により、 表面を酸素プラズマ処理した。 次ぎに、 パター二ング材料付与装置 8 3により電気的絶縁部分に相当する部分に パターニング材料を付着させた。 パターニング材料としては、 フッ素系 オイルを使用し、 これを気化させて直径 5 0 i mの微細孔より噴出させ て、 幅 1 5 0 mの帯状に付着させた。 次ぎに、 金属蒸発源 8 4からァ ルミ二ゥムを金属蒸着させた。 蒸着厚みは 3 0 0オングストローム、 膜 抵抗 4 Ω ΖΕ]である。 その後、 パターニング材料除去装置 8 7により、 赤外線ヒータによる加熱及びプラズマ放電処理により残存したパター二 ング材料を除去した。 以上の操作を、 キャンローラ 8 1を回転させるこ とにより約 2 0 0 0回繰り返し、 総厚さ 8 6 0 mの積層体部分を形成 した。 なお、 なお、 パターニング材料付与装置の、 キャンローラ 8 1の 外周面の移動方向と垂直方向 (図 3 1の矢印 1 0 8の方向) の移動は、 図 3 0及び図 3 1に示す装置を用いて、 以下のパターンで行った。 即ち 、 キャンローラ 8 1が 1回転すると、 ある向きに 1 0 0 0 /z m移動し、 次の 1回転後逆向きに 9 4 0 m移動し、 次の 1回転後逆向きに 1 0 0
0 μ πι移動し、 次の 1回転後逆向きに 9 4 0 μ πι移動し、 次の 1回転後 逆向きに 1 0 0 0 m移動し、 次の 1回転後逆向きに 1 0 6 0 /z m移動 し、 次の 1回転後逆向きに 1 0 0 0 m移動し、 次の 1回転後逆向きに
1 0 6 0 m移動するという動きを 1周期として、 以下この動きを繰り 返した。 また、 パターニング材料付与装置の微細孔 9 2と被付着表面と の距離 D wは、 常に 2 5 0〜3 0 0 mが維持できるように制御した。 P
次ぎに、 積層体部分表面に、 厚さ 3 1 5 mの補強層を形成した。 形 成方法は上記の補強層の形成方法と全く同一とした。
最後に、 補強層表面に、 厚さ 1 5 mの保護層を形成した。 形成方法 は上記の保護層の形成方法と全く同一とした。
次いで、 得られた円筒状の積層体を半径方向に 8分割 (4 5 ° ごとに 切断) して取り外し、 加熱下でプレスして図 3 2に示すような平板状の 積層体母素子を得た (但し、 実際には、 上下面に補強層及び樹脂層が積 層されている) 。 これを、 切断面 1 1 5 aで切断し、 切断面に黄銅を金 属溶射して外部電極を形成した。 更に、 金属溶射表面に熱硬化性フニノ —ル樹脂中に銅、 N i、 銀の合金等を分散させた導電性ペーストを塗布 し、 加熱硬化させ、 更にその樹脂表面に溶融ハンダメ ツキを施した。 そ の後、 図 3 2の切断面 1 1 5 bに相当する箇所で切断し、 シランカップ リング剤溶液に浸漬して外表面をコーティ ングし、 図 2 8に示すような チップコンデンサを得た。
コンデンザとしての容量発生部分の電気的絶縁部分の幅は 1 5 0
、 ひとつおきの積層単位の電気的絶縁部分の積層位置のずれ量 dは 6 0 m、 積層体全体で見たときのひとつおきの積層単位の電気的絶縁部分 の積層位置の最大ずれ幅 Dは 2 7 0 mであった。 また、 補強層の電気 絶縁帯の幅は 1 5 0 mで、 幅方向に略中央に位置しており、 隣接する 積層単位の電気絶縁帯の積層位置のずれ量 は 6 0 ^ m . 補強層体全 体で見たときの電気絶縁帯の積層位置の最大ずれ幅 は 2 7 0 /i mで あった o
得られたチップコンデンサは、 積層方向厚み約 1 . 5 m m、 奥行約 1 . 6 m m、 幅 (両外部電極間方向) 約 3 . 2 m mであり、 小型ながら容 量は 0 . 4 7 ^ Fであった。 耐電圧は、 5 0 Vであった。 また、 積層方 向の上下面の凹凸はほとんど見られず、 段差が 1 0 z m以下であった。 これを、 プリント配線基板に半田により実装したが、 外部電極の欠落な どの問題は一切生じなかった。 更に、 チップコンデンサを分解して誘電 体層表面及び金属薄膜層表面の表面粗さ R aを測定したところ、 順に 0 . 0 0 5 // m、 0 . 0 0 5 / mであった。 また、 誘電体層、 樹脂層、 及 び保護層の硬化度は、 それぞれ 9 5 %、 9 5 %、 9 0 %であった。
(実施例 3 )
実施例 2において、 誘電体層と金属薄膜層とからなる積層体部分のパ ターニング材料の付着条件を以下の通りに変更した。 即ち、 パターニン グ材料付与装置の微細孔直径を 7 5 m mに変更し、 幅 2 0 0 m mの帯状 にパターニング材料を付着させた。 パターニング材料付与装置の、 キヤ ンローラ 8 1の外周面の移動方向と垂直方向 (図 3 1の矢印 1 0 8の方 向) の移動は、 図 3 0及び図 3 1に示す装置を用いて、 以下のパターン で行った。 即ち、 キャ ンローラ 8 1が 1回転すると、 ある向きに 1 0 0 0 β m移動し、 次の 1回転後逆向きに 9 4 0 m移動し、 次の 1回転後 逆向きに 1 0 0 0 m移動し、 次の 1回転後逆向きに 9 4 0 m移動し 、 次の 1回転後逆向きに 1 0 0 0 // m移動し、 次の 1回転後逆向きに 1 0 6 0 z m移動し、 次の 1回転後逆向きに 1 0 0 0 μ ιη移動し、 次の 1 回転後逆向きに 1 0 6 0 移動するという動きを 1周期として、 以下 この動きを繰り返した。
上記以外は同様にして、 図 3 3に示すような積層体母素子を得た (但 し、 実際には、 上下面に補強層及び樹脂層が積層されている) 。 これを 、 切断面 1 1 6 aで切断し、 切断面に黄銅を金属溶射して外部電極を形 成した。 更に、 金属溶射表面に熱硬化性フ ノール樹脂中に銅粉を分散 させた導電性ペーストを塗布し、 加熱硬化させ、 更にその樹脂表面に溶 融ハンダメ ツキを施した。 その後、 図 3 3の切断面 1 1 6 bに相当する 箇所で切断し、 シランカツプリング剤溶液に浸潰して外表面をコーティ ングし、 図 34に示すようなチップコンデンサ 70 'を得た。
コンデンサとしての容量発生部分の電気的絶縁部分の幅の平均値 WAV Eは 140 / m、 最大値 WMAXは 200 m、 最小値 WMINは 8 0 mで あつた。
得られたチップコンデンサは、 積層方向厚み約 1. 5 mm、 奥行約 1
. 6 mm、 幅 (両外部電極間方向) 約 3. 2 mmであり、 小型ながら容 量は 0. 47 Fであった。 耐電圧は、 50 Vであった。 また、 積層方 向の上下面には凹凸はほとんど見られなかった。 これを、 プリント配線 基板に半田により実装したが、 外部電極の欠落などの問題は一切生じな かった。 実施例 2に比べて外部電極と接続する金属薄膜層の数がかなり 少ないにもかかわらず、 十分な外部電極の付着強度が得られたのは、 金 属薄膜層間の間隔が広く、 溶射金属粒子が金属薄膜層間に十分侵入でき たことに加えて、 補強層の金属層が寄与しているものと考えられる。 更 に、 チップコンデンサを分解して誘電体層表面及び金属薄膜層表面の表 面粗さ R aを測定したところ、 順に 0. 005 zm、 0. 005 111で あった。 また、 誘電体層、 樹脂層、 及び保護層の硬化度は、 それぞれ 9 5%、 95%、 9 0%であった。
(比較例 1 )
実施例 2において、 積層体部分の電気的絶縁部分の積層位置のずれ、 及び補強層の電気絶縁帯の積層位置のずれが全くない以外は同様にして チップコンデンサを製造した。
得られたチップコンデンサは、 積層方向厚み約 1. 5mm、 奥行約 1 • 6mm、 幅 (両外部電極間方向) 約 3. 2 mmである。 積層方向の上 面には、 積層体部分の電気的絶縁部分に相当する 2箇所と、 補強層の電 気絶縁帯に相当する 1箇所に凹部が見られた。 前者は深さ 30 / m、 後 者は深さ 3 0 m程度であった。 コンデンサの容量は 0. 40 Fであ り、 要求仕様を満足していなかった。 容量が実施例 2に比べて減少して いるのは、 電気的絶縁部分に生じた凹部により、 金属薄膜層の一部が破 断しているためであると推測される。 耐電圧は、 1 6 Vであり、 要求仕 様を満足していなかった。 耐電圧が実施例 2に比べて下がっているのは 、 電気的絶縁部分に生じた凹部により、 誘電体層の厚みが局所的に薄く なっているためと推測される。 これを、 プリント配線基板に半田により 実装したが、 表面の凹部のために、 半田濡れ性がわずかに劣った。 なお 、 外部電極の欠落などの問題は一切生じなかった。
(比較例 2 )
実施例 3の製造条件を変更して、 図 3 5に示すようなチップコンデン サ 7 0〃 を得た。 製造条件は以下の通りである。 即ち、 パターニング材 料付与装置の、 キャンローラ 8 1の外周面の移動方向と垂直方向 (図 3 1の矢印 1 0 8の方向) の移動パターンを変更して、 電気的絶縁部分の 幅が全て同一になるようにしたこと、 及び、 補強層を設けずにコンデン サとして機能する積層体部分 7 2〃 の上下に直接保護層を 7 4 a、 7 4 bを積層する以外は実施例 3と同様とした。
得られたチップコンデンサは、 積層方向厚み 0 . 9 m m (補強層がな い分だけ実施例 2より薄い) 、 奥行 1 . 6 m m、 幅 (両外部電極間方向 ) 3 . 2 m mであったが、 図 3 5に示すように、 上面の金属薄膜層の積 層数が少ない両端部分に凹部 1 2 0 a、 1 2 0 bが生じていた。 凹部の 深さは 3 0 /z mであった。 コンデンサとしての容量は 0 . 4 0 /z Fであ り、 要求仕様を満足していなかった。 誘電体層の厚み、 積層回数などの 条件が実施例 3と同様であるにもかかわらず、 実施例 3のコンデンサに 比べて容量が小さいものであった。 これは、 凹部 1 2 0 a、 1 2 0 bに 相当する部分で、 図 3 5に示すように金属薄膜層に段差が生じており、 この部分で金属薄膜層の一部に破断が生じているためであると考えられ る。 耐電圧は、 1 6 Vであり、 要求仕様を満足していなかった。 耐電圧 が実施例 3に比べて下がっているのは、 電気的絶縁部分に生じた凹部に より、 誘電体層の厚みが局所的に薄くなつているためと推測される。 ま た、 このチップコンデンサを、 プリント配線基板に半田により実装しよ うとしたところ、 一部に外部電極の欠落や電気的接続不良を生じるもの があった。 これは、 実施例 3に比べて外部電極との付着強度に寄与する 補強層部分の金属層が本例では存在しないために、 十分な付着強度が得 られなかったためであると考えられる。 さらに、 表面の凹部のために、 半田濡れ性がわずかに劣っていた。
以上に説明した実施の形態及び実施例は、 いずれもあくまでも本第 1 発明及び本第 2発明の技術的内容を明らかにする意図のものであって、 本第 1発明及び本第 2発明はこのような具体例にのみ限定して解釈され るものではなく、 その発明の精神と請求の範囲に記載する範囲内でいろ いろと変更して実施することができ、 本発明を広義に解釈すべきである
産業上の利用の可能性
《第 1発明について》
本第 1発明の積層体の製造方法は、 小型化 ·高性能化 ·低コス卜化が 要求される各種積層体、 例えば、 磁気テープなどの磁気記録媒体、 包装 用材料、 電子部品などの製造に広範囲に利用することができる。 特に、 上記要求レベルの向上が著しい電子部品の製造に好適に利用することが できる。 例えば、 コンデンサ、 特にチップコンデンサの製造に利用する と、 小型 ·高容量で品質が安定したコンデンサを低価格で得ることがで きる。 その他、 チップコイル、 ノイズフィルタ一等の電子部品の製造に 利用することにより、 これらの電子部品の小型化 ·高性能化 ·品質安定 化 ·低コスト化を達成できる。
《第 2発明について》
本第 2発明の積層体は、 小型化 ·高性能化 ·低コスト化が要求される 各種積層体、 例えば、 磁気テープなどの磁気記録媒体、 包装用材料、 電 子部品などに広範囲に利用することができる。 特に、 上記要求レベルの 向上が著しい電子部品に好適に利用することができる。 例えば、 コンデ ンサ、 特にチップコンデンサに利用すると、 小型 ·高容量で品質が安定 したコンデンサを低価格で得ることができる。 その他、 チップコイル、 ノイズフィルター等の電子部品に利用することにより、 これらの電子部 品の小型化 ·高性能化 ·品質安定化 ·低コスト化を達成できる。
また、 本第 2発明のコンデンサは、 従来のチップ型フィルムコンデン ザと外観形状や構造が類似しながら、 それ以上の小型化 ·高性能化が可 能であるので、 特に従来のチップ型フィルムコンデンサでは要求仕様を 満足できなかった用途に利用することができる。
更に、 本第 2発明の積層体の製造方法は、 上記の各種用途に使用され る積層体の製造に利用することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 樹脂材料を付着させて樹脂層を積層する工程と、 前記樹脂層上に パターニング材料を付着させる工程と、 金属薄膜層を積層する工程とを 一単位とし、 これを周回する支持体上で所定回数繰り返すことにより、 樹脂層と金属薄膜層とからなる積層体を製造する方法であつて、 パターニング材料を樹脂層表面に非接触で付着させることを特徴とす る積層体の製造方法。
2 . バタ一ニング材料の付着が、 樹脂層表面に対向して配置されたパ ターニング材料付与装置の微細孔から気化したパターニング材料を放出 して、 樹脂層表面に付着させることにより行うことを特徴とする請求の 範囲第 1項に記載の積層体の製造方法。
3 . 微細孔の形状が、 丸形、 楕円形、 長孔形、 及び矩形のいずれかを 、 単独又は複数配列したものであることを特徴とする請求の範囲第 2項 に記載の積層体の製造方法。
4. 微細孔の最大径 Dが 1 0 111〜 5 0 0 mであることを特徴とす る請求の範囲第 2項又は第 3項に記載の積層体の製造方法。
5 . 微細孔の最大径を D、 微細孔の深さを Lとしたとき、 L / Dが 1 ~ 1 0であることを特徴とする請求の範囲第 2項又は第 3項に記載の積 層体の製造方法。
6 . 微細孔の最大径を D、 微細孔の深さを Lとしたとき、 Dが 1 0 μ m〜5 0 0 であり、 かつ、 L Z Dが 1〜 1 0であることを特徴とす る請求の範囲第 2項又は第 3項に記載の積層体の製造方法。
7 . 加熱したパターニング材料付与装置に気化したパターニング材料 を供給し、 次いで前記パター二ング材料付与装置の微細孔を通じて樹脂 層表面に向けてパターニング材料を放出することを特徴とする請求の範 囲第 2項に記載の積層体の製造方法。
8. 加熱したパターニング材料付与装置に液体状態のパターニング材 料を供給し、 前記パターニング材料付与装置内でパターニング材料を蒸 発させて気体状態にした後、 前記パターニング材料付与装置の微細孔を 通じて樹脂層表面に向けてパターニング材料を放出することを特徴とす る請求の範囲第 2項に記載の積層体の製造方法。
9. パターニング材料付与装置に液体状態のパターニング材料を供給 した後、 前記パターニング材料付与装置を昇温して前記パターニング材 料付与装置内でパターニング材料を蒸発させて気体状態にした後、 前記 パターニング材料付与装置の微細孔を通じて樹脂層表面に向けてパター ニング材料を放出することを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の積層 体の製造方法。
1 0 . 積層が進行するに従って、 微細孔を後退させることを特徴とす る請求の範囲第 2項に記載の積層体の製造方法。
1 1 . パターニング材料が付着される樹脂層表面と微細孔との距離を 5 0〜5 0 0 / mに維持することを特徴とする請求の範囲第 2項に記載 の積層体の製造方法。
1 2 . パターニング材料の付着が、 樹脂層表面に対向して配置された パターニング材料付与装置の微細孔から液体状態のパターニング材料を 放出して、 樹脂層表面に付着させることにより行うことを特徴とする請 求の範囲第 1項に記載の積層体の製造方法。
1 3. 液体状態のパターニング材料を液滴として放出することを特徴 とする請求の範囲第 1 2項に記載の積層体の製造方法。
1 4. 樹脂層表面にパターニング材料の連続した液膜を形成すること を特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の積層体の製造方法。
1 5 . パターニング材料の放出を圧電素子により行うことを特徴とす る請求の範囲第 1 2項に記載の積層体の製造方法。
1 6 . パターニング材料付与装置の微細孔を、 樹脂層表面の移動方向 と垂直な方向に複数個配列することを特徴とする請求の範囲第 1 2項に 記載の積層体の製造方法。
1 7 . 複数個配列された微細孔から選択的にパターニング材料を放出 することを特徴とする請求の範囲第 1 6項に記載の積層体の製造方法。
1 8 . 放出された液体状態のパターニング材料を帯電させることを特 徴とする請求の範囲第 1 2項に記載の積層体の製造方法。
1 9 . パターニング材料が放出された空間に電場が存在することを特 徴とする請求の範囲第 1 2項に記載の積層体の製造方法。
2 0 . 支持体が所定の回数回転するごとにパターニング材料の付着位 置を変更することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の積層体の製造 方法。
2 1 . 樹脂材料を付着させて樹脂層を積層する工程と、 前記樹脂層上 にパターニング材料を付着させる工程と、 金属薄膜層を積層する工程と を一単位とし、 これを周回する支持体上で所定回数繰り返すことにより 、 樹脂層と金属薄膜層とからなる積層体を製造する方法であつて、 金属薄膜層を積層する工程の後であって、 樹脂層を積層する工程の前 に、 残存するパターニング材料を除去する工程を有することを特徴とす る積層体の製造方法。
2 2 . パターニング材料を加熱して除去することを特徴とする請求の 範囲第 2 1項に記載の積層体の製造方法。
2 3 . 加熱を光照射により行うことを特徴とする請求の範囲第 2 2項 に記載の積層体の製造方法。
2 4 . パターニング材料を分解して除去することを特徴とする請求の 範囲第 2 1項に記載の積層体の製造方法。
2 5 . 分解を、 プラズマ照射、 イオン照射、 及び電子照射のうちの少 なくとも一つにより行うことを特徴とする請求の範囲第 2 4項に記載の 積層体の製造方法。
2 6 . 樹脂材料を付着させて樹脂層を積層する工程と、 前記樹脂層上 にパターニング材料を付着させる工程と、 金属薄膜層を積層する工程と を一単位とし、 これを周回する支持体上で所定回数繰り返すことにより 、 樹脂層と金属薄膜層とからなる積層体を製造する方法であつて、 前記パターニング材料がエステル系オイル、 グリコール系オイル、 フ ッ素系オイル及び炭化水素系オイルよりなる群から選ばれた少なく とも 一種のオイルであることを特徴とする積層体の製造方法。
2 7 . パターニング材料の蒸気圧が 0 . 1 t 0 r rとなる温度が 8 0
〜2 5 0 °Cの範囲内にあることを特徴とする請求の範囲第 2 6項に記載 の積層体の製造方法。
2 8 . オイルの平均分子量が 2 0 0〜3 0 0 0であることを特徴とす る請求の範囲第 2 6項に記載の積層体の製造方法。
2 9 . 積層体の製造を真空中で行うことを特徴とする請求の範囲第 1 項、 第 2 1項、 又は第 2 6項に記載の積層体の製造方法。
3 0 . 周回する支持体が円筒状のドラムであることを特徴とする請求 の範囲第 1項、 第 2 1項、 又は第 2 6項に記載の積層体の製造方法。
3 1 . 樹脂材料が反応性モノマー樹脂であることを特徴とする請求の 範囲第 1項、 第 2 1項、 又は第 2 6項に記載の積層体の製造方法。
3 2 . 樹脂材料を付着させた後、 これを硬化処理することを特徴とす る請求の範囲第 1項、 第 2 1項、 又は第 2 6項に記載の積層体の製造方 法。
3 3 . 硬化処理が、 付着した樹脂材料を重合及び/又は架橋させる処 理であることを特徴とする請求の範囲第 3 2項に記載の積層体の製造方 法。
3 4. 樹脂層の硬化度が 5 0〜9 5 %になるまで硬化処理することを 特徴とする請求の範囲第 3 2項に記載の積層体の製造方法。
3 5 . パターニング材料を付着させる工程の前に、 樹脂層を表面処理 することを特徴とする請求の範囲第 1項、 第 2 1項、 又は第 2 6項に記 載の積層体の製造方法。
3 6 . 表面処理が酸素プラズマ処理であることを特徴とする請求の範 囲第 3 5項に記載の積層体の製造方法。
3 7 . 金属薄膜層の積層を蒸着により行うことを特徴とする請求の範 囲第 1項、 第 2 1項、 又は第 2 6項に記載の積層体の製造方法。
3 8 . 蒸着が電子ビーム蒸着であることを特徴とする請求の範囲第 3
7項に記載の積層体の製造方法。
3 9 . 厚さ 1 / m以下の誘電体層と、 前記誘電体層の片面に積層され 、 帯状の電気的絶縁部分により区別される第 1の金属薄膜層と第 2の金 属薄膜層とからなる積層単位を 1 0 0層以上積層してなる積層体であつ て、 隣接する前記積層単位の前記電気的絶縁部分の積層位置が異なると ともに、 ひとつおきの積層単位の電気的絶縁部分の積層位置が積層体全 体で同一でないことを特徴とする積層体。
4 0 . 帯状の電気的絶縁部分の幅を Wとしたとき、 ひとつおきの積層 単位の電気的絶縁部分の積層位置のずれ量が WZ 2 0以上、 4 W以下で あることを特徴とする請求の範囲第 3 9項に記載の積層体。
4 1 . 帯状の電気的絶縁部分の幅を Wとしたとき、 ひとつおきの積層 単位の電気的絶縁部分の積層位置のばらつきの最大値が、 積層体全体で みたとき、 6 WZ 5以上、 5 W以下であるであることを特徴とする請求 の範囲第 3 9項に記載の積層体。
4 2 . 厚さ 1 以下の誘電体層と、 前記誘電体層の片面上であって
、 その一端に存在する帯状の電気的絶縁部分を除く部分に積層された金 属薄膜層とからなる積層単位を 1 0 0層以上積層してなる積層体であつ て、 隣接する前記積層単位の前記電気的絶縁部分が互いに逆側に位置す るように積層されており、 ひとつおきの積層単位の電気的絶縁部分の幅 が積層体全体で同一でないことを特徴とする積層体。
4 3 . ひとつおきの積層単位の電気的絶縁部分の幅の平均値を WAVE
、 最大値を WMAX、 最小値を WMINとしたとき、 (WMAX— WMIN) /WAV Eが WAVEZ 5以上、 WAVE以下であることを特徵とする請求の範囲第 4 2項に記載の積層体。
4 4 . 前記積層体の少なくとも片側に補強層が積層されており、 前記 補強層は、 樹脂層と、 前記樹脂層の片面に積層され、 電気絶縁帯により 区別される第 1の金属層と第 2の金属層とからなる積層単位を少なくと も一層以上積層してなることを特徵とする請求の範囲第 3 9項又は第 4 2項に記載の積層体。
4 5 . 電気絶縁帯が積層体の略中央部にあることを特徴とする請求の 範囲第 4 4項に記載の積層体。
4 6 . 前記捕強層を構成する積層単位が 2層以上積層されており、 前 記電気絶縁帯の積層位置が補強層全体で同一でないことを特徴とする請 求の範囲第 4 4項に記載の積層体。
4 7 . 前記電気絶縁帯が一定の幅 を有する帯状であって、 かつ、 隣接する積層単位の電気絶縁帯の積層位置が、 W i Z 2 0以上ずれてい ることを特徴とする請求の範囲第 4 6項に記載の積層体。
4 8 . 前記補強層を構成する積層単位が 2層以上積層されており、 前 記電気絶縁帯が一定の幅 を有する帯状であって、 かつ、 補強層全体 でみたときの電気絶縁帯の積層位置のばらつきの最大値が 6 W i / 5以 上であることを特徵とする請求の範囲第 4 4項に記載の積層体。
4 9 . 前記積層体の少なく とも片側に補強層が積層されており、 前記 補強層は、 樹脂層と、 前記樹脂層の片面上であって、 前記樹脂層表面の 一端に存在する電気絶縁帯を除く部分に積層された金属層とからなる積 層単位を少なく とも一層以上積層してなることを特徴とする請求の範囲 第 39項又は第 42項に記載の積層体。
50. 前記補強層を構成する積層単位が 2層以上積層されており、 前 記電気絶縁帯の幅が補強層全体で同一でないことを特徵とする請求の範 囲第 49項に記載の積層体。
51. 電気絶縁帯の幅の平均値を W!AVE、 最大値を W AX 最小値を としたとき、 (WJAX— W!MIN) ZW^VEが W!AVEZ 5以上であ ることを特徴とする請求の範囲第 49項に記載の積層体。
52. 請求の範囲第 39項又は第 42項に記載の積層体を用いてなる ことを特徵とするコンデンサ。
53. 樹脂材料を付着させて誘電体層を形成する工程と、 前記誘電体 層上にパターニング材料を帯状に付着させる工程と、 金属薄膜層を積層 する工程とを一単位とし、 これを所定の回数繰返すことにより、 誘電体 層と金属薄膜層とからなる積層体を製造する方法であって、 2 n回目 ( nは自然数) のパターニング材料の付着位置を 2 n- 1回目のパター二 ング材料の付着位置と異ならせるとともに、 2 n回目のパターニング材 料の付着位置を全て同一位置にせず、 また、 2 n— 1回目のパターニン グ材料の付着位置を全て同一位置にしないことを特徴とする積層体の製 造方法。
54. 帯状のパターニング材料の付着幅を Wとしたとき、 2 n + l回 目のパターニング材料の付着位置を 2 n - 1回目のパターニング材料の 付着位置に対して WZ20〜4Wの範囲内でずらし、 かつ、 2 n + 2回 目のパターニング材料の付着位置を 2 n回目のパターニング材料の付着 位置に対して 20〜4Wの範囲内でずらすことを特徴とする請求の 範囲第 53項に記載の積層体の製造方法。
55. 2 n回目のパターニング材料の付着位置のばらつきの最大値、 及び 2 n— 1回目のパターニング材料の付着位置のばらつきの最大値が 、 いずれも 6WZ5〜5W (Wは帯状のパターニング材料の付着幅) で あることを特徴とする請求の範囲第 53項に記載の積層体の製造方法。
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