(57)【要約】【課題】嫌気性の感光性材料から形成されるパターンの形状均一性を向上する。【解決手段】嫌気性の感光性材料２０が表面に塗布された基板１０の表面側とフォトマスク１２０とを互いに押し付けた状態でこのフォトマスク１２０を透過した光によって感光性材料２０を露光する工程と、感光性材料２０を露光する工程後に露光を停止して、基板１０とフォトマスク１２０とを引き離すことにより感光性材料２０ａの表面全体を空気に曝す工程と、上記感光性材料２０ａの表面全体を空気に曝す工程後に、基板１０の表面側と上記フォトマスク１２０とを互いに押し付けた状態でこのフォトマスク１２０を透過した光によって感光性材料２０ａを再度露光する工程とを備える。【選択図】図４
2015008190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
嫌気性の感光性材料が表面に塗布された基板の表面側とフォトマスクとを互いに押し付けた状態で該フォトマスクを透過した光によって前記感光性材料を露光する工程と、
前記感光性材料を露光する工程後に露光を停止して、前記基板と前記フォトマスクとを引き離すことにより前記感光性材料の表面全体を空気に曝す工程と、
前記感光性材料の表面全体を空気に曝す工程後に、前記基板の表面側と前記フォトマスクとを互いに押し付けた状態で該フォトマスクを透過した光によって前記感光性材料を再度露光する工程と
を備える、電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記感光性材料の表面全体を空気に曝す工程後において前記感光性材料を再度露光する工程の前に、露光を停止した状態で、前記基板の表面側と前記フォトマスクとを互いに押し付けて、さらに前記基板と前記フォトマスクとを引き離すことにより、前記感光性材料の周囲の空気を拡散させて該感光性材料の表面全体を空気に曝す工程をさらに備える、請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記感光性材料がガラスおよびアルミナを含む、請求項１または２に記載の電子部品の製造方法。
【請求項４】
前記感光性材料が銀を含む、請求項１または２に記載の電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の製造方法に関し、特に、積層チップインダクタなどの電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コイルなどのパターンの解像度を向上できる電子部品の製造方法を開示した先行文献として、特開２０００−２３６１５７号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された電子部品の製造方法においては、基板上に形成された感光性厚膜の表面を平滑化した状態で、プロキシミティ露光またはコンタクト露光を行なっている。
【０００３】
プロキシミティ露光を行なう場合、フォトマスクと基板との間に僅かな隙間を設ける。フォトマスクの自重による撓みおよび基板の反りなどによって、フォトマスクと基板との間の隙間にバラツキが生じると、形成されるパターンの形状が不均一になる。
【０００４】
コンタクト露光を行なう場合、フォトマスクを基板に押し付けるため、フォトマスクの自重による撓みおよび基板の反りの影響を受けることを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２３６１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
感光性材料の中には、空気と接触している状態では光反応が進みにくくなる嫌気性の感光性材料がある。嫌気性の感光性材料を用いてコンタクト露光を行なった場合、空気と接触している周縁部と、空気と接触していない中央部とにおいて、感光性材料の光反応の進行速度に差が生じるため、形成されるパターンの形状が不均一になる。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、嫌気性の感光性材料から形成されるパターンの形状均一性を向上できる、電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に基づく電子部品の製造方法は、嫌気性の感光性材料が表面に塗布された基板の表面側とフォトマスクとを互いに押し付けた状態でこのフォトマスクを透過した光によって感光性材料を露光する工程と、上記感光性材料を露光する工程後に露光を停止して、基板とフォトマスクとを引き離すことにより感光性材料の表面全体を空気に曝す工程と、上記感光性材料の表面全体を空気に曝す工程後に、基板の表面側と上記フォトマスクとを互いに押し付けた状態でこのフォトマスクを透過した光によって感光性材料を再度露光する工程とを備える。
【０００９】
本発明の一形態においては、電子部品の製造方法は、上記感光性材料の表面全体を空気に曝す工程後において上記感光性材料を再度露光する工程の前に、露光を停止した状態で、基板の表面側とフォトマスクとを互いに押し付けて、さらに基板とフォトマスクとを引き離すことにより、感光性材料の周囲の空気を拡散させてこの感光性材料の表面全体を空気に曝す工程をさらに備える。
【００１０】
本発明の一形態においては、感光性材料がガラスおよびアルミナを含む。
本発明の一形態においては、感光性材料が銀を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、嫌気性の感光性材料から形成されるパターンの形状均一性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１に係る電子部品の製造方法の第１工程を示す断面図である。
【図２】同実施形態に係る電子部品の製造方法の第２工程を示す断面図である。
【図３】同実施形態に係る電子部品の製造方法の第３工程を示す断面図である。
【図４】同実施形態に係る電子部品の製造方法の第４工程を示す断面図である。
【図５】同実施形態に係る電子部品の製造方法の第５工程を示す断面図である。
【図６】同実施形態に係る電子部品の製造方法の第６工程を示す断面図である。
【図７】同実施形態に係る電子部品の製造方法の第７工程を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る電子部品の製造方法の追加工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態１に係る電子部品の製造方法について図を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
【００１４】
(実施形態１)
まず、電子部品の一例である積層チップインダクタの製造工程の一例を説明する。最初に、光硬化性を有するモノマーを含有するセラミックペーストを保持材上に塗布して乾燥させることによりセラミックシートを形成する。このセラミックシートに選択的な露光処理および現像処理を施すことにより、セラミックシートの一部を除去して貫通部を形成する。この貫通部に導電性ペーストを充填することにより、ビアホールを形成する。ビアホールを形成したセラミックシート上に導電性ペーストをスクリーン印刷して露光および現像することにより、コイルのパターンを形成する。
【００１５】
コイルのパターンを形成したセラミックシートの上側にセラミックペーストを塗布して乾燥させることにより、さらに別のセラミックシート設ける。このセラミックシートに選択的な露光処理および現像処理を施すことにより、セラミックシートの一部を除去して貫通部を形成する。この貫通部に導電性ペーストを充填することにより、ビアホールを形成する。ビアホールを形成したセラミックシート上に導電性ペーストをスクリーン印刷して露光および現像することにより、コイルのパターンを形成する。
【００１６】
上記のように、ビアホールおよびコイルのパターンが各々形成されたセラミックシートを繰り返し積層することにより、マザーブロックが形成される。マザーブロックを個々のチップに分割して焼成する。焼成されたチップに外部電極を形成することにより、積層チップインダクタが完成する。
【００１７】
本実施形態に係る電子部品の製造方法は、上記のような積層体においてパターンを形成するための露光処理に関する。以下、本実施形態に係る電子部品の製造方法の各工程について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態１に係る電子部品の製造方法の第１工程を示す断面図である。図１に示すように、実施形態１に係る電子部品の製造方法の第１工程においては、露光装置１００に、嫌気性の感光性材料２０が表面に塗布された基板１０をセットする。露光装置１００は、基板１０が載置されるステージ１１０と、フォトマスク１２０と、フォトマスク１２０を昇降可能に支持するマスクホルダ１３０と、光照射部１４０とを備える。
【００１９】
本実施形態においては、基板１０は、上記のようにビアホールおよびコイルのパターンなどが形成された複数のセラミックシートからなる積層体である。すなわち、基板１０は、マザーブロックの未完成品である。基板１０には、複数のセラミックシートを積層した際の歪みによって反りが発生することがある。図１においては基板１０の中央側が上側に凸状に反っている状態を示しているが、基板１０の中央側が下側に凸状に反っていてもよい。
【００２０】
感光性材料２０が、基板１０上に形成されるコイルのパターンとなる場合には、感光性材料２０は銀を含む導電性材料で構成される。一方、感光性材料２０が、コイルのパターンとは相補関係にある形状を有して基板１０上に形成される絶縁パターンとなる場合には、感光性材料２０はガラスおよびアルミナを含む絶縁性材料で構成される。感光性材料２０は、ポジ型およびネガ型のいずれでもよい。
【００２１】
本実施形態においては、感光性材料２０をスクリーン印刷によって基板１０上に塗布したが、スプレー塗布またはスピンコートなどの他の方法によって感光性材料２０を塗布してもよい。
【００２２】
フォトマスク１２０は、感光性材料２０の露光対象に対応する位置に光透過部を有し、それ以外の位置に遮光部を有している。フォトマスク１２０は、周縁部をマスクホルダ１３０によって支持されている。そのため、フォトマスク１２０には、自重によって撓みが生じている。
【００２３】
マスクホルダ１３０は、環状の形状を有して、図示しない昇降機構と接続されている。マスクホルダ１３０は、フォトマスク１２０を間に挟んで基板１０の周縁部を押圧可能な外形を有している。
【００２４】
光照射部１４０は、光源および光源から照射された光を平行光に変えるレンズなどの光学系を含む。光源は、紫外線などの感光性材料２０を光反応させる光を照射する。
【００２５】
図２は、本実施形態に係る電子部品の製造方法の第２工程を示す断面図である。図２に示すように、本実施形態に係る電子部品の製造方法の第２工程においては、感光性材料２０が表面に塗布された基板１０の表面側とフォトマスクとを互いに押し付ける。本実施形態においては、基板１０の表面側にフォトマスク１２０を押し付ける。
【００２６】
具体的には、マスクホルダ１３０が昇降機構によって図２中の矢印１で示すように下降させられることにより、フォトマスク１２０を間に挟んでマスクホルダ１３０が基板１０の周縁部を押圧する。これにより、フォトマスク１２０および基板１０は、マスクホルダ１３０とステージ１１０との間に挟まれて、互いに平行な平板状になって互いに密着する。たとえば、０．１６ＭＰａの圧力で、フォトマスク１２０と基板１０とを接触させる。
【００２７】
なお、本実施形態においては、マスクホルダ１３０が昇降機構に接続されているが、これに限られず、ステージ１１０が昇降機構に接続されていてもよい。この場合、ステージ１１０が上昇して基板１０の表面側をフォトマスク１２０に押し付けることにより、フォトマスク１２０および基板１０を互いに平行な平板状にして互いに密着させる。
【００２８】
図３は、本実施形態に係る電子部品の製造方法の第３工程を示す断面図である。図３に示すように、本実施形態に係る電子部品の製造方法の第３工程においては、基板１０の表面側とフォトマスク１２０とを互いに押し付けた状態でフォトマスク１２０を透過した光によって感光性材料２０を露光する。具体的には、光照射部１４０から平行光１４１をフォトマスク１２０に直交するように照射する。フォトマスク１２０の光透過部を透過した平行光１４１の一部のみが感光性材料２０に到達して感光性材料２０を露光する。なお、感光性材料２０は、第３工程の露光による光反応によって感光性材料２０ａになる。
【００２９】
この際、感光性材料２０の表面は、フォトマスク１２０によって覆われているため空気と遮断されている。一方、感光性材料２０の周面は露出しているため、空気と接触している。よって、感光性材料２０の周縁部においては、感光性材料２０の中央部に比較して光反応の進行が抑制される。
【００３０】
ここで、感光性材料２０の光反応に必要な露光量は、照度と露光時間との積によって表わされる。上記のように、感光性材料２０においては、中央部に比較して周縁部の光反応が抑制されているため、周縁部の光反応に必要な露光量が中央部に比較して多くなる。
【００３１】
そのため本実施形態においては、感光性材料２０の周縁部において必要な露光量を確保しつつ感光性材料２０の中央部において露光量が過度になりすぎないようにするために、露光時間を分割して複数回の露光を行なうとともに合計の露光時間を調整している。具体的には、以下の工程を行なう。
【００３２】
図４は、本実施形態に係る電子部品の製造方法の第４工程を示す断面図である。図４に示すように、本実施形態に係る電子部品の製造方法の第４工程においては、露光を停止して、基板１０とフォトマスク１２０とを引き離すことにより感光性材料２０ａの表面全体を空気に曝す。
【００３３】
具体的には、マスクホルダ１３０が昇降機構によって図４中の矢印２で示すように上昇させられることにより、フォトマスク１２０が基板１０から引き離される。たとえば、フォトマスク１２０を１００μｍ上昇させる。これにより、フォトマスク１２０と基板１０との間の空間に矢印９０で示すように空気が流入する。その結果、感光性材料２０ａの表面全体が空気に曝される。
【００３４】
感光性材料２０ａの表面全体を空気に曝すことにより、感光性材料２０ａ全体において光反応の進行速度を抑制することができる。これにより、感光性材料２０ａの中央部と周縁部とにおいて光反応の進行速度の差を小さくすることができる。
【００３５】
図５は、本実施形態に係る電子部品の製造方法の第５工程を示す断面図である。図５に示すように、本実施形態に係る電子部品の製造方法の第５工程においては、感光性材料２０が表面に塗布された基板１０の表面側とフォトマスクとを互いに押し付ける。本実施形態においては、基板１０の表面側にフォトマスク１２０を押し付ける。
【００３６】
具体的には、マスクホルダ１３０が昇降機構によって図５中の矢印１で示すように下降させられることにより、フォトマスク１２０を間に挟んでマスクホルダ１３０が基板１０の周縁部を押圧する。これにより、フォトマスク１２０および基板１０は、マスクホルダ１３０とステージ１１０との間に挟まれて、互いに平行な平板状になって互いに密着する。たとえば、０．１６ＭＰａの圧力で、フォトマスク１２０と基板１０とを接触させる。
【００３７】
図６は、本実施形態に係る電子部品の製造方法の第６工程を示す断面図である。図６に示すように、本実施形態に係る電子部品の製造方法の第６工程においては、基板１０の表面側とフォトマスク１２０とを互いに押し付けた状態でフォトマスク１２０を透過した光によって感光性材料２０ａを露光する。具体的には、光照射部１４０から平行光１４１をフォトマスク１２０に直交するように照射する。フォトマスク１２０の光透過部を透過した平行光１４１の一部のみが感光性材料２０ａに到達して感光性材料２０ａを露光する。なお、感光性材料２０ａは、第６工程の露光による光反応によって感光性材料２０ｂになる。
【００３８】
第４工程において、感光性材料２０ａの中央部と周縁部とにおいて光反応の進行速度の差を小さくした後で感光性材料２０ａを露光することにより、感光性材料２０ａをより均一に光反応をさせて、形状均一性の高いパターンを形成することができる。
【００３９】
また、本実施形態においては、露光時間を２分割しているため、感光性材料２０の中央部および周縁部の両方において適正な露光量の範囲となるように、第３工程の露光時間と第６工程の露光時間との合計の露光時間を設定することにより、感光性材料２０によって形成されるパターンの形状均一性を向上することができる。
【００４０】
すなわち、感光性材料２０の中央部においては露光量が過度にならないようにし、かつ、感光性材料２０の周縁部においては必要な露光量を確保することにより、感光性材料２０の全体においてより均一に光反応をさせることができる。
【００４１】
図７は、本実施形態に係る電子部品の製造方法の第７工程を示す断面図である。図７に示すように、本実施形態に係る電子部品の製造方法の第７工程においては、露光を停止して、基板１０とフォトマスク１２０とを引き離す。
【００４２】
具体的には、マスクホルダ１３０が昇降機構によって図７中の矢印２で示すように上昇させられることにより、フォトマスク１２０が基板１０から引き離される。これにより、感光性材料２０の露光が完了する。
【００４３】
上記のように感光性材料２０を露光することにより、感光性材料２０によって形成されるパターンの形状均一性を向上することができる。なお、本実施形態においては、露光を２回行ったが、これに限られず、露光を３回以上行なってもよい。露光回数を多くして１回の露光時間を短くするほど、感光性材料２０の全体においてより均一に光反応をさせることができるため、感光性材料２０によって形成されるパターンの形状均一性を向上することができる。
【００４４】
なお、電子部品として積層チップインダクタを例に説明したが、電子部品はこれに限られず、感光性材料によって形成されるパターンを含む電子部品であればよい。
【００４５】
以下、本発明の実施形態２に係る電子部品の製造方法について図を参照して説明する。なお、本実施形態に係る電子部品の製造方法は、感光性材料の周囲の空気を拡散させる工程をさらに備える点のみ実施形態１に係る電子部品の製造方法と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００４６】
(実施形態２)
本実施形態においては、実施形態１に係る電子部品の製造方法の第５工程と第６工程との間において、下記の追加工程を行なう。
【００４７】
図８は、本発明の実施形態２に係る電子部品の製造方法の追加工程を示す断面図である。図８に示すように、本実施形態に係る電子部品の製造方法の追加工程においては、露光を停止した状態で、基板１０の表面側とフォトマスク１２０とを互いに押し付けて、さらに基板１０とフォトマスク１２０とを引き離すことにより、感光性材料２０ａの周囲の空気を拡散させて感光性材料２０ａの表面全体を空気に曝す。
【００４８】
具体的には、マスクホルダ１３０が昇降機構によって図８中の矢印１，２で示すように連続して上下動させられる。たとえば、フォトマスク１２０を１秒間で１００μｍだけ上昇または下降するように上下動させる。これにより、フォトマスク１２０と基板１０との間の空間の圧力が、負圧から正圧に急激に変化する。
【００４９】
その結果、フォトマスク１２０と基板１０との間の空間に矢印９０で示すように空気が流入するとともに、矢印９１で示すように感光性材料２０ａの周囲の空気が拡散する。よって、感光性材料２０ａの表面全体をより強力に空気に曝すことができる。
【００５０】
感光性材料２０の表面全体をより強力に空気に曝すことにより、感光性材料２０の全体において光反応の進行速度を効果的に抑制することができる。これにより、感光性材料２０の中央部と周縁部とにおいて光反応の進行速度の差を小さくして、感光性材料２０によって形成されるパターンの形状均一性を向上することができる。
【００５１】
なお、マスクホルダ１３０の上下動は１回に限られず、複数回連続して行なってもよい。また、マスクホルダ１３０の上下動する距離を大きくするほど、感光性材料２０ａの表面全体を空気に曝しやすくすることができる。さらに、フォトマスク１２０と基板１０との間の空間の空気をファンなどによって強制的に換気してもよい。
【００５２】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５３】
１０  基板、２０，２０ａ，２０ｂ  感光性材料、１００  露光装置、１１０  ステージ、１２０  フォトマスク、１３０  マスクホルダ、１４０  光照射部、１４１  平行光。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015008190.tif 000007
【図６】
2015008190.tif 000008
【図７】
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【図８】
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