(57)【要約】【課題】  感光性スラリーを使用しない、微細なスルーホール形成を可能とする、セラミックグリーンシートの製造方法の提供。【解決手段】  基体上に、消失材料によるパターンを形成した後に絶縁体材料を形成し、消失処理によりパターン溝あるいはスルーホールを形成する積層型電子部品用セラミックグリーンシートの製造方法であって、少なくとも、基体上に、消失材料によるパターンを形成する工程、前記消失材料によるパターン上にセラミックスラリーはじき層を形成する工程、前記セラミックスラリーはじき層が形成された消失材料によるパターンを有する部材上に絶縁体材料を形成する工程、前記絶縁体材料が形成された部材に消失処理を施す工程、とを含むことを特徴とするセラミックグリーンシートの製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に、消失材料によるパターンを形成した後に絶縁体材料を形成し、消失処理によりパターン溝あるいはスルーホールを形成する積層型電子部品用セラミックグリーンシートの製造方法であって、
少なくとも、
基体上に、消失材料によるパターンを形成する工程、
前記消失材料によるパターン上にセラミックスラリーはじき層を形成する工程、
前記セラミックスラリーはじき層が形成された消失材料によるパターンを有する部材上に絶縁体材料を形成する工程、
前記絶縁体材料が形成された部材に消失処理を施す工程、
とを含むことを特徴とするセラミックグリーンシートの製造方法。
【請求項２】
基体上に、消失材料によるパターンを形成した後に絶縁体材料を形成し、消失処理によりパターン溝あるいはスルーホールを形成する積層型電子部品用セラミックグリーンシートの製造方法であって、
少なくとも、
基体上に、消失材料密着層を形成する工程、
前記消失材料密着層が形成された部材上に消失材料によるパターンを形成する工程、
前記消失材料によるパターン上にセラミックスラリーはじき層を形成する工程、
前記セラミックスラリーはじき層が形成された消失材料によるパターンを有する部材上に絶縁体材料を形成する工程、
前記絶縁体材料が形成された部材に消失処理を施す工程、
とを含むことを特徴とするセラミックグリーンシートの製造方法。
【請求項３】
前記消失材料が感光性材料からなり、
前記基体上あるいは前記消失材料密着層上に前記消失材料を形成した後、フォトリソグラフィー法によって消失材料のパターンを形成することを特徴とする、請求項１または２項のいずれか１項に記載のセラミックグリーンシートの製造方法。
【請求項４】
前記消失材料によるパターンの高さに対して、
前記絶縁体材料層の厚さを略一致に形成することを特徴とする、請求項１、２あるいは３項のいずれか１項に記載のセラミックグリーンシートの製造方法。
【請求項５】
前記消失処理を施す工程が、溶解処理により消失材料パターンに準じた貫通パターンを形成することを特徴とする請求項１、２、３あるいは４項のいずれか１項に記載のセラミックグリーンシートの製造方法。
【請求項６】
前記消失材料密着層は絶縁体材料からなることを特徴とする、請求項２に記載のセラミックグリーンシートの製造方法。
【請求項７】
前記消失材料密着層はアルカリ可溶性の材料からなることを特徴とする、請求項２に記載のセラミックグリーンシートの製造方法。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６あるいは７項のうちいずれか１項に記載のセラミックグリーンシートの製造方法により得られたセラミックグリーンシートを含んだセラミックグリーンシート群を積層、プレス、焼成して形成することを特徴とする積層型セラミック電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品、特にセラミックシートを積層して形成されるいわゆる積層型のセラミックからなるものを例とする電子部品に用いられるセラミックグリーンシートの製造方法に関する。なお、ここで述べる積層型セラミック電子部品としては、積層セラミックコンデンサ、積層セラミックインダクタ、これらを内蔵するＬＣ複合部品あるいはＥＭＣ関連部品等が具体例として挙げられる。
【背景技術】
【０００２】
近年携帯電話を例とする電子機器の小型化及び急速な普及に伴って、これに用いられる電子部品に対してもより高密度な実装の実現とその高性能化が求められている。特に、受動素子として用いられる積層型セラミック電子部品は、このような要求に応えるために、薄層化、多層化等による小型化、高機能化が求められ、また、当該要求に応え得る製造方法の検討が求められている。
【０００３】
さらにこれらの要求に伴い、セラミックグリーンシートを積層してなる積層セラミック電子部品において、セラミックグリーンシートの形成方法も検討されている。
【０００４】
近年の積層型電子部品における、小型化、高性能化（高集積度）等の要求により、セラミックグリーンシートを作製する上で、ファインパターン化、すなわちスルーホールの微細化が進展している。さらに、金型やピン等によるパンチング、及びレーザー等による従来のスルーホールの加工方法に代わり、フォトリソグラフィーの技術により微小径、微小ピッチのスルーホールの一括形成の技術も導入が図られている。
【０００５】
このような目的のために、セラミックグリーンシートの加工作製において、スルーホールをまず形成する代わりにレジストで逆パターンのポストを形成するレジストパターンの形成事例が報告されている。しかしながら、レジストのポストをスラリーで覆ってしまうと、ポジの除去ができず、スルーホールが形成できない。さらに、感光性のバインダーは高価であり、製造コスト面等のさらなる改良が望まれる。
【０００６】
例えば、特許文献１は、レジストパターンの形成方法を開示し、レジストパターンを形成する材料表面に第1のポジ型レジスト膜を形成し、目的のパターンと反対のパターンが形成されたマスクを用いて前記第1のポジ型レジスト膜を露光し、現像して第1のレジストパターンを形成し、全面露光を行った後、前記材料表面の前記第1のレジストパターンが形成されていない部分に第２のレジスト膜を形成し、その後現像して前記第1のレジストパターンを除去することを特徴とするレジストパターンの形成方法を報告している。
【０００７】
この発明は、微細なレジストパターンを形成することを目的とし、２回のポジレジスト膜形成を採用する方法であるが、第１のレジストパターンのポストが被形成面より脱落しないことが前提である。また、この特許文献１の第２の実施例においては、第２のマスク合わせと露光を依然として実施しており、記載している課題の解決には至っていない。
【０００８】
さらに、特許文献２は、セラミック多層基板およびその製造方法を開示し、複数枚のセラミックグリーンシートを積層してなる積層体の上下両面に前記積層体の焼結温度では焼結しない未焼結材料を含むセラミックグリーンシートを配置し、加圧焼成してなるセラミック多層基板であって、感光性セラミックグリーンシートあるいは感光性セラミックペースト乾燥体にビアおよび配線を形成し、焼成してなる絶縁層を少なくとも一層備えることを特徴とするセラミック多層基板を提供するものである。
【０００９】
この発明は、微小径および微小ピッチが可能であり、ビアを高精度かつ高効率で形成することができるセラミック多層基板を提供しており、ｔ＝１００μｍシートに５０μｍの微小径のホールを形成し、最小３０μｍの微小径、および最小０．１ｍｍの微小ピッチのビアを形成している。
【００１０】
しかしながら、この発明では、露光する光の透過性のあるセラミック材料に限定され、さらに感光性グリーンシートのみを使用していることから高価であることから、汎用性のあるセラミックグリーンシートの製造方法を提供するものではない。
【特許文献１】特許第３２４３９０４号公報明細書
【特許文献２】特開平１１−１９５８７４号公報明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来のセラミックグリーンシートの製造方法においては、感光性スラリーが多用され、この感光性スラリーは高価であることから、必然的にセラミックグリーンシートの製造コストの面で問題があった。さらに、レジストのポストは基材離型面より脱落し易いという問題点がある。
【００１２】
すなわち、グリーンシートの剥離もしくは転写、積層を前提として離型処理が施されたＰＥＴフィルム等の基材表面は一般に形成された材料が剥離しやすい状態になっているため、スルーホールの逆パターンであるようなポスト状の形成物を基材上に形成しようとしても、基材とパターン化されたポストとの密着性が劣り、結局パターン化されたポストが基材から脱落してしまい、安定なパターン化されたポストを有する基材を形成することは容易なことではなかった。
【００１３】
本発明者等は、係る問題点を鋭意検討した結果、感光性スラリーを使用せず、通常の誘電体スラリーまたは磁性体スラリーの塗布により、セラミックグリーンシートに抜きパターンあるいはスルーホールを形成する方法を見出した。
【００１４】
すなわち、高価な感光性バインダー（感光性スラリー）を使用しないで、ポジレジストによるフォトリソグラフィーで抜きパターンあるいはスルーホールに相当するパターン形成物を作り、その後全面にスラリーを塗布して覆い、その際、ポジレジストによるパターン形成物の上面にはじき層（セラミックスラリーはじき層）を形成しておくことにより、パターン形成物の上面が、はじき作用によりスラリーで覆われないのでパターンの除去が可能となる点を見出したものである。さらに離型処理の施された基材上になじみの良い、例えばレジストと比較してやや溶解性が劣るアルカリ低溶解性材料などにより、後に形成するレジストパターンを基材に密着させる層（密着層）を塗布形成し、この密着層の上にレジストパターン（ポスト）を形成し、さらにこのポスト上にはじき層を形成した後、アルカリ不溶性材料層を塗布形成し、その後アルカリ溶解処理により、レジストパターンとレジストパターンの密着層の両方を除去してスルーホールの加工を行うことにより、離型処理の施された基材上であってもパターン化されたポストの形成、並びに後にこれを除去することでスルーホールの形成が可能であることを見出した。さらに、このセラミックグリーンシートの加工方法において使用されるアルカリ不溶性材料層の材料としては、例えば誘電体スラリーと磁性体スラリーとのいずれも使用できることも見出した。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
すなわち、本発明は、基材上に、ポジレジスト（消失材料）のフォトリソグラフィーにより、抜きパターンまたはスルーホールに対応するパターン形成物（ポスト）を形成しておき、この形成されたパターン形成物の上面にはじき層、例えばセラミックスラリーはじき層を形成した後、セラミックスラリーを塗布、乾燥し、パターン形成物であるポジレジスト（消失材料）を消失処理し、セラミックグリーンシートに抜きパターンまたはスルーホールを形成することを特徴とするセラミックグリーンシートの製造方法である。
【００１６】
さらに、本発明は、離型処理された基材上に、密着層（アルカリ低溶解性絶縁層またはアルカリ可溶性絶縁層）を塗布形成し、ポジレジスト（消失材料）のフォトリソグラフィーにより、抜きパターンあるいはスルーホールに対応するポストを形成しておき、この形成されたポストの上面にはじき層、例えばセラミックスラリーはじき層を形成した後、スラリー塗布し、乾燥後、ポジレジスト（消失材料）と密着層の溶解処理によりセラミックグリーンシートに抜きパターンあるいはスルーホールを形成するセラミックグリーンシートの製造方法でもある。
【００１７】
このスラリーとしてはアルカリ不溶性であることを要するが、誘電体スラリーあるいは磁性体スラリーのいずれであってもよい。
【００１８】
また、溶解液は、抜きパターンを残す場合は弱アルカリ液を使用し、一方、ポジレジスト（消失材料）と密着層とを溶解処理する場合は強アルカリ液を使用するなどの方法によっても良い。
【００１９】
なお、本発明において、前記密着層は、基材と消失材料の密着性を高めるために使用することから、本明細書においては消失材料密着層との用語を使用している。さらに、この消失材料密着層は、目的とするパターン加工並びに所望のセラミックグリーンシートに応じて、アルカリ低溶解性の絶縁材料、アルカリ低溶解性の消失材料、アルカリ可溶性の消失材料、またはアルカリ可溶性の絶縁材料のいずれかから、焼成前後、或は特性に影響を及ぼさない範囲で、任意選択的に使用できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、このような構成を採用することにより、感光性のないグリーンシートへの、フォトリソグラフィーによる、微細抜きパターンあるいはスルーホールの加工が可能となり、高価な感光性バインダーを使用しないことから製造コスト面で有利であり、さらに、ＰＥＴ基材上になじみの良い密着層（アルカリ低溶解性絶縁層またはアルカリ可溶性絶縁層）を挟んでセラミックグリーンシートをパターン加工することもできるので、基材からのシートの離型性とレジストパターンの密着性とを両立させることが可能となり、基材表面からのレジストパターンの脱落が防止され、さらに誘電体グリーンシートと磁性体グリーンシートとのいずれの場合であっても使用することができ、広範な用途に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の一つの実施態様は、基体上に、消失材料によるパターンを形成した後に絶縁体材料を形成し、消失処理によりパターン溝あるいはスルーホールを形成する積層型電子部品用セラミックグリーンシートの製造方法であって、少なくとも、基体上に、消失材料によるパターンを形成する工程、前記消失材料によるパターン上にセラミックスラリーはじき層を形成する工程、前記セラミックスラリーはじき層が形成された消失材料によるパターンを有する部材上に絶縁体材料を形成する工程、前記絶縁体材料が形成された部材に消失処理を施す工程、とを含むことを特徴とするセラミックグリーンシートの製造方法である。
【００２２】
本発明のもう一つの実施態様は、基体上に、消失材料によるパターンを形成した後に絶縁体材料を形成し、消失処理によりパターン溝あるいはスルーホールを形成する積層型電子部品用セラミックグリーンシートの製造方法であって、少なくとも、基体上に、消失材料密着層を形成する工程、前記消失材料密着層が形成された部材上に消失材料によるパターンを形成する工程、前記消失材料によるパターン上にセラミックスラリーはじき層を形成する工程、前記セラミックスラリーはじき層が形成された消失材料によるパターンを有する部材上に絶縁体材料を形成する工程、前記絶縁体材料が形成された部材に消失処理を施す工程、とを含むことを特徴とするセラミックグリーンシートの製造方法である。
【００２３】
本発明のさらにもう一つの実施態様は、前記消失材料が感光性材料からなり、前記基材上あるいは前記消失材料密着層上に前記消失材料を形成した後、フォトリソグラフィー法によって消失材料のパターンを形成することを特徴とする、上記に記載のセラミックグリーンシートの製造方法である。
【００２４】
本発明のさらにもう一つの実施態様は、前記消失材料によるパターンの高さに対して、前記絶縁体材料層の厚さを略一致に形成することを特徴とする、上記に記載のセラミックグリーンシートの製造方法である。
【００２５】
本発明のさらにもう一つの実施態様は、前記消失処理を施す工程が、溶解処理により消失材料パターンに準じた貫通パターンを形成することを特徴とする、上記に記載のセラミックグリーンシートの製造方法である。
【００２６】
本発明のさらにもう一つの実施態様は、前記消失材料密着層が絶縁体材料からなることを特徴とする、上記に記載のセラミックグリーンシートの製造方法である。
【００２７】
本発明のさらにもう一つの実施態様は、前記消失材料密着層がアルカリ可溶性の材料からなることを特徴とする、上記に記載のセラミックグリーンシートの製造方法である。
【００２８】
本発明の別の実施態様は、上記に記載のセラミックグリーンシートの製造方法により得られたセラミックグリーンシートを含んだセラミックグリーンシート群を積層、プレス、焼成して形成することを特徴とする積層型セラミック電子部品である。
【００２９】
本発明において、スラリーはじき層としては、例えばセラミックスラリーの溶媒が水系の場合、パラフィン等のＣ−Ｈ結合を多く含む化合物、シリコーン樹脂化合物、およびＣ−Ｆ結合を有するフッ素化合物等が挙げられる。あるいは撥水撥油性を有するパーフロロアルキル基を持つシリコーン化合物、フッ素化合物等もあり、水系、有機溶剤系などのセラミックスラリーに使用する溶媒に適したはじき作用を有する材料を、適宜選択して使用することが好ましい。
【００３０】
また、セラミックスラリーはじき層とセラミックスラリー（セラミックスラリー中の溶媒）との接触角は、鈍角を成すことが好ましい。これによる効果とセラミックスラリー粘度、セラミックスラリー塗布厚さ等を適宜調整し、はじき層上のセラミックスラリーをはじくことにより、はじき層の上方にセラミックスラリーのない空間を形成することがことが可能となる（はじき作用）。
【００３１】
消失材料によるパターン上へのはじき層の形成方法としては、印刷法、転写法（転写ヘッド、転写ロール等による）、インクジェット塗布法等がある。
【００３２】
また、消失材料密着層を用いる場合、その表面、および、消失材料によるパターン形成の何れかの工程中において、消失材料表面を荒らしておくこととしても良い（不図示）。これにより消失材料によるパターン、並びにはじき層の、それぞれの保持性をより高めることが可能となる。
【００３３】
はじき層の形成厚さは、消失材料の消失処理（溶解処理）に影響のない範囲であり、消失材料によるパターン幅、厚さ（高さ）並びにセラミックスラリーの塗布厚さにもよるが、好ましくは数μｍ〜数十μｍ程度である。
【００３４】
以下に、本発明の実施例について、図面を参照して具体的に説明する。図１乃至図３は、本発明のセラミックグリーンシートの製造方法における主要部の工程を示すフローチャートである。なお、図１乃至図３は、全て基材、シート等の要部についての断面を示している。さらに図１に示す構成と同一の作用効果を呈する構成については図２及び図３においても同一の符号を用いて説明することとする。また、図１乃至図３に示す各シートは、実際に作製される縮尺とは相異していることは当業者であれば容易に理解されよう。
【００３５】
さらに、以下の実施例では、本発明の好ましい実施態様を例示しているに過ぎず、実施例と同様な方法により、目的とする積層型電子部品に応じて、種々のタイプのセラミックグリーンシートを加工製造できることは、当業者であれば容易に理解されよう。
【００３６】
なお、消失材料としてポジ形のフォトレジストを用いる場合、消失材料によるパターンを形成した後の、はじき層を形成する前に露光処理を施しておくことにより、はじき層の光透過性は考慮しなくても良い。逆に、はじき層に光透過性があり、消失材料が十分露光可能な厚さ、パターンである場合においては、露光処理をはじき層形成後、あるいはアルカリ不溶性絶縁層（セラミック層）形成後に行うこととしても良い（不図示）。
【実施例１】
【００３７】
図１に示すように、離型処理を施した基材１上に、溶媒に溶解可能なポジ型消失材料層２を形成する。この消失材料層２を有する部材を、フォトマスク３を使用して露光し、現像して、ポジ型消失材料をパターン４として形成させる。このパターン４が形成された部材の全面を上部側から露光、または、離型処理を施した基材１に光透過性がある場合は基材側から露光、あるいは両側から露光して、パターン４に光を照射しておく。
【００３８】
このパターン４上に、セラミックスラリーはじき層５を印刷法などの任意の方法で形成する。
【００３９】
このパターン４上にセラミックスラリーはじき層５を有する部材に、アルカリ溶媒不溶性絶縁材料からなる絶縁層６を形成する。このとき、図１に示すように、絶縁層６を、パターン４とセラミックスラリーはじき層５を合算した厚さを上回る厚さ、またはパターン４とセラミックスラリーはじき層５を合算した厚さと略同一の厚さ、あるいはパターン４と略同一の厚さとなるように形成する等としてもよい。
【００４０】
次に、この絶縁層６が形成された部材に対して、アルカリ溶媒による溶解処理を行って、パターン部を除去することにより、スルーホール（抜きパターン）７を形成する。
【００４１】
この得られたスルーホール７を有するセラミックグリーンシートを使用して、任意に電極等を内蔵させ、複数のセラミックグリーンシートを積層、プレス、焼成して所望の積層型電子部品を製造する。
【実施例２】
【００４２】
図２に示すように、離型処理を施した基材１上に、溶媒に対して低溶解性の絶縁材料でアルカリ低溶解性絶縁層を消失材料密着層８として形成する。この消失材料密着層８を有する部材上に、溶媒に溶解可能なポジ型消失材料層２を形成する。この消失材料層２を有する部材を、フォトマスク３を使用して露光し、現像して、ポジ型材料をパターン４として形成させる。なおこの露光現像処理において、パターン４の周辺部以外の消失材料密着層８が除去されても良い。このパターン４が形成された部材の全面を上部側から露光、または、離型処理を施した基材１に光透過性がある場合は基材側から露光、あるいは両側から露光して、パターン４に光を照射しておく。
【００４３】
このパターン４上に、セラミックスラリーはじき層５を印刷法などの任意の方法で形成する。
【００４４】
このパターン４上にセラミックスラリーはじき層５を有する部材に、アルカリ溶媒不溶性絶縁材料からなる絶縁層６を形成する。このとき、図２に示すように、絶縁層６を、パターン４とセラミックスラリーはじき層５を合算した厚さを上回る厚さ、またはパターン４とセラミックスラリーはじき層５を合算した厚さと略同一の厚さ、あるいはパターン４と略同一の厚さとなるように形成する等としてもよい。
【００４５】
次に、この絶縁層６が形成された部材に対して、アルカリ溶媒による溶解処理を行って、ポジ型消失材料からなるパターン部およびパターン部の下の消失材料密着層８を除去することにより、スルーホール（抜きパターン）７を形成する。
【００４６】
このスルーホール７を有するセラミックグリーンシートを使用して、任意に電極等を内蔵させ、複数のセラミックグリーンシートを積層、プレス、焼成して所望の積層型電子部品を製造する。
【００４７】
なお、本実施例では、消失材料密着層が、アルカリ低溶解性の絶縁材料から構成されている場合を示したが、焼成前後、或は特性に影響を及ぼさない範囲で消失材料も使用できる。
【実施例３】
【００４８】
図３に示すように、離型処理を施した基材１上に、溶媒に可溶性の消失材料でアルカリ可溶性消失材料層を消失材料密着層９として形成する。この消失材料密着層９を有する部材上に、溶媒に溶解可能なポジ型消失材料層２を形成する。この消失材料層２を有する部材を、フォトマスク３を使用して露光し、現像して、基材上に、消失材料密着層とポジ型消失材料とからなるパターンを形成させる。このパターン形成された部材の全面を上部側から露光、または、離型処理を施した基材１に光透過性がある場合は基材側から露光、あるいは両側から露光して、パターン１０に光を照射しておく。
【００４９】
このパターン１０上に、セラミックスラリーはじき層５を印刷法などの任意の方法で形成する。
【００５０】
このパターン上にセラミックスラリーはじき層５を有する部材に、アルカリ溶媒不溶性絶縁材料からなる絶縁層６を形成する。このとき、図３に示すように、絶縁層６を、パターン１０とセラミックスラリーはじき層５を合算した厚さを上回る厚さ、またはパターン１０とセラミックスラリーはじき層５を合算した厚さと略同一の厚さ、あるいはパターン１０と略同一の厚さとなるように形成する等としてもよい。
【００５１】
次に、この絶縁層６が形成された部材に対して、アルカリ溶媒による溶解処理を行って、パターン部を除去することにより、スルーホール（抜きパターン）７を形成する。
【００５２】
このスルーホール７を有するセラミックグリーンシートを使用して、任意に電極等を内蔵させ、複数のセラミックグリーンシートを積層、プレス、焼成して所望の積層型電子部品を製造する。
【００５３】
なお、本実施例では、消失材料密着層が、アルカリ可溶性の消失材料から構成されている場合を示したが、焼成前後、或は特性に影響を及ぼさない範囲で絶縁材料も使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によるセラミックグリーンシートの製造方法は、感光性スラリーを使用せず、製造コストが良好であり、工程が簡便であり、使用材料の制約もなく、種々の広範な積層型電子部品等の製造に好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明のセラミックグリーンシートの加工方法の一例を示すフローチャートである。
【図２】本発明のセラミックグリーンシートの加工方法のもう一つの例を示すフローチャートである。
【図３】本発明のセラミックグリーンシートの加工方法のもう一つの例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１：基材
２：アルカリ可溶性消失材料
３：フォトマスク
４：パターン
５：セラミックスラリーはじき層
６：アルカリ不溶性絶縁層
７：スルーホール（抜きパターン）
８：アルカリ低溶解性消失材料密着層
９：アルカリ可溶性消失材料密着層
１０：パターン
【図１】
2006186047.tif 000003
【図２】
2006186047.tif 000004
【図３】
2006186047.tif 000005