(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に堆積させた樹脂材料に電子ビームを照射することにより前記樹脂材料を硬化させて前記支持体上に樹脂層を製造する方法であって、
堆積された前記樹脂材料が前記電子ビームの放出源から直接見通せないように前記放出源を遮蔽して、前記放出源から出射された前記電子ビームを偏向させて前記電子ビームを前記樹脂材料に照射することを特徴とする樹脂層の製造方法。
【請求項２】
樹脂材料を加熱し蒸発させて得た樹脂材料蒸気を前記支持体上で液化させることにより、前記支持体上に樹脂材料を堆積させる請求項１に記載の樹脂層の製造方法。
【請求項３】
前記電子ビームの放出源が加熱されたフィラメントである請求項１に記載の樹脂層の製造方法。
【請求項４】
前記樹脂層の厚さが１μｍ以下である請求項１に記載の樹脂層の製造方法。
【請求項５】
樹脂材料を堆積する工程と、前記樹脂材料に電子ビームを照射することにより前記樹脂材料を硬化させて樹脂層を形成する工程と、金属材料を真空プロセスにより堆積させて金属薄膜層を形成する工程とを有し、これらを周回する支持体上で繰り返し行うことにより前記支持体上に樹脂層と金属薄膜層とを含む積層体を製造する方法であって、
堆積された前記樹脂材料が前記電子ビームの放出源から直接見通せないように前記放出源を遮蔽して、前記放出源から出射された前記電子ビームを偏向させて前記電子ビームを前記樹脂材料に照射することを特徴とする積層体の製造方法。
【請求項６】
樹脂材料を加熱し蒸発させて得た樹脂材料蒸気を前記支持体上で液化させることにより、前記支持体上に樹脂材料を堆積させる請求項５に記載の積層体の製造方法。
【請求項７】
前記電子ビームの放出源が加熱されたフィラメントである請求項５に記載の積層体の製造方法。
【請求項８】
前記樹脂層の厚さが１μｍ以下である請求項５に記載の積層体の製造方法。
【請求項９】
真空槽と、前記真空槽内に収納された周回する支持体と、前記支持体上に樹脂材料を堆積させる樹脂層形成装置と、堆積された前記樹脂材料に電子ビームを照射して前記樹脂材料を硬化させる樹脂硬化装置と、硬化された前記樹脂材料上に金属材料を堆積させて金属薄膜層を形成する金属薄膜層形成装置とを有し、
前記樹脂硬化装置は、
電子ビームの放出源と、
前記支持体上に堆積された前記樹脂材料が前記放出源から直接見通せないように前記放出源を遮蔽する遮蔽部材と、
堆積された前記樹脂材料の表面を前記電子ビームが照射するように前記電子ビームを偏向させる偏向装置とを備えることを特徴とする積層体の製造装置。
【請求項１０】
前記放出源が加熱されたフィラメントである請求項９に記載の積層体の製造装置。
【請求項１１】
前記遮蔽部材が、前記電子ビームが通過する開口を備える請求項９に記載の積層体の製造装置。
【請求項１２】
更に、前記遮蔽部材を冷却するための冷却装置を備える請求項９に記載の積層体の製造装置。
【請求項１３】
前記偏向装置が、前記電子ビームを挟むように配置された一対の永久磁石と一対の電磁石とからなる請求項９に記載の積層体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂層の製造方法に関する。また、本発明は電子部品等に用いられる積層体の製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂層を積層する工程と金属薄膜層を積層する工程とを一単位として、これを周回する支持体上で繰り返すことにより、樹脂層と金属薄膜層とが交互に積層された積層体を製造する方法、及び得られた積層体からコンデンサなどの電子部品を得る方法は、例えば、特開平１０−２３７６２３号公報等で公知ある。
【０００３】
樹脂層と金属薄膜層との積層体の製造方法の一例を図面を用いて説明する。
【０００４】
図３は、従来の積層体の製造装置の一例の概略を模式的に示した断面図である。
【０００５】
図３において、９１５は真空槽、９１６は真空槽９１５内部を所定の真空度に維持する真空ポンプ、９１１は真空槽９１５内に設置された、図中の矢印方向に回転する円筒形状のキャンローラ、９１２は樹脂層形成装置、９１３はパターニング材料付与装置、９１４は金属薄膜形成装置、９１７はパターニング材料除去装置、９１８は樹脂硬化装置、９１９は表面処理装置、９２０ａ，９２０ｂは金属薄膜形成領域を他の領域と区別するための隔壁、９２２は隔壁９２０ａ，９２０ｂに設けられた開口、９２３は必要時以外に金属薄膜が形成されるのを防止するために開口９２２を閉じるための遮蔽板である。
【０００６】
樹脂層形成装置９１２は、樹脂層を形成するための樹脂材料を蒸発気化又は霧化させて、キャンローラ９１１表面に向けて放出する。キャンローラ９１１は所定の温度に冷却されているから、樹脂材料は冷却されてキャンローラ９１１の外周面に膜状に堆積する。
【０００７】
堆積した樹脂材料は、樹脂硬化装置９１８により所望の硬度に硬化される。樹脂硬化装置９１８は、キャンローラ９１１に向けて設置されたタングステンフィラメントを有し、これに通電して発生させた電子ビーム９１８ａを樹脂材料表面に照射することで樹脂材料を硬化させる。
【０００８】
硬化して形成された樹脂層は、必要に応じて樹脂表面処理装置９１９により、酸素プラズマ処理等が施され、樹脂層表面が活性化される。
【０００９】
パターニング材料付与装置９１３は、オイルマージンと呼ばれる手法により金属薄膜層にマージン部を形成することにより金属薄膜層を所定の形状にパターニングするための装置である。樹脂層上に予めパターニング材料を薄く付与した後に、金属薄膜層を蒸着などによって形成すると、パターニング材料上には金属薄膜層が形成されず、マージン部が形成される。パターニング材料を特定領域に付与することで所望のパターンを持つ金属薄膜層を形成することが出来る。パターニング材料は、パターニング材料付与装置９１３内で気化されてキャンローラ９１１の外周面に向けて所定位置に形成された細孔から放出される。これによりパターニング材料が金属薄膜層を形成する面に予め薄くパターン塗布される。パターニング材料としては例えばフッ素系オイルが使用される。
【００１０】
その後、金属薄膜形成装置９１４により金属薄膜層が蒸着などによって形成される。
【００１１】
その後、パターニング材料除去装置９１７により余剰のパターニング材料が除去される。
【００１２】
以上の製造装置９００によれば、開口９２２を開いた状態では、周回するキャンローラ９１１の外周面上に、樹脂層形成装置９１２による樹脂層と、金属薄膜形成装置９１４による金属薄膜層とが交互に積層された積層体が製造され、また、開口９２２を遮蔽板９２３で閉じた状態では、周回するキャンローラ９１１の外周面上に、樹脂層形成装置９１２による樹脂層が連続して積層された積層体が製造される。また、キャンローラ９１１の回転と同期させてパターニング材料付与装置９１３をキャンローラ９１１の回転軸と平行方向に移動させることにより、マージン部の位置が異なる金属薄膜層を形成することができる。
【００１３】
このようにして、キャンローラ９１１の外周面上に金属薄膜層と樹脂層とからなる円筒状の多層積層体を形成し、その後、積層体を半径方向に切断してキャンローラ９１１から取り外し、平板プレスすることにより、例えば図４のような積層体母素子９３０を得ることができる。図４において、９３１は金属薄膜層、９３２は樹脂層、９３３はマージン部（非金属帯）であり、矢印９３８はキャンローラ９１１の外周面の走行方向と一致する。図４の積層体母素子９３０は、キャンローラ９１１上に、層９３６ａ、層９３５ａ、層９３４、層９３５ｂ、層９３６ｂの順に積層することにより製造される。ここで、層９３６ａ，９３６ｂは開口９２２を閉じて樹脂層のみを連続して積層した層であり、層９３４及び層９３５ａ，９３５ｂは、開口９２２を開いて、金属薄膜層９３１と樹脂層９３２とを交互に積層した層である。また、層９３４は、キャンローラ９１１の回転と同期させて１回転ごとにパターニング材料の付着位置を変更して積層してある。
【００１４】
この積層体母素子９３０を、例えば切断面９３９ａ，９３９ｂで切断し、切断面９３９ａに外部電極を形成することにより、図５に示すようなチップコンデンサ９４０を多数得ることができる。図５において、９４１ａ，９４１ｂは金属薄膜層９３１と電気的に接続して形成された外部電極である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
電子部品はますます小型化・高性能化される傾向がある。上記の方法で得られる電子部品も例外ではなく、積層される樹脂層の厚みを薄くして、例えばコンデンサであれば小型化と高容量化とを両立させることが検討されている。
【００１６】
しかしながら、実際に樹脂層の厚みを薄くしたコンデンサを製造すると、電極間の絶縁抵抗値が低下するという問題が生じた。この問題が生じたコンデンサを分解してその原因を調査したところ、樹脂層に異常突起やピンホールが散見された。そして、異常突起及びピンホールの原因を更に調査したところ、これらは樹脂硬化装置９１８によるものであることが判明した。即ち、異常突起は、樹脂硬化装置９１８のフィラメントから電子ビームとともに放出されるフィラメント材料が樹脂材料に混入して形成されたものである。また、ピンホールは電子ビーム照射時にフィラメントが発熱し、それにより硬化前の樹脂材料が加熱され、再蒸発又は劣化して形成されたものである。あるいは、金属薄膜層は極めて薄いので樹脂層表面の異常突起がそのままその上の金属薄膜層の表面に反映され、その上に樹脂層を形成することで異常突起部分にピンホールが形成されることもある。このような異常突起やピンホールによって上下の金属薄膜層が短絡したり電流がリークしたりすることで絶縁抵抗値の低下を招いていたのである。
【００１７】
樹脂硬化装置９１８は樹脂材料の硬化を促進するものであり、これを省略すれば樹脂材料の硬化に長時間を要し、生産効率が著しく悪化する。
【００１８】
本発明は、上記のような従来の問題点を解決し、電子ビームを照射する樹脂硬化装置を使用しながら樹脂層に異常突起やピンホールが発生することがない樹脂層の製造方法、及び積層体の製造方法と製造装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために以下の構成とする。
【００２０】
本発明の樹脂層の製造方法は、支持体上に堆積させた樹脂材料に電子ビームを照射することにより前記樹脂材料を硬化させて前記支持体上に樹脂層を製造する方法であって、堆積された前記樹脂材料が前記電子ビームの放出源から直接見通せないように前記放出源を遮蔽して、前記放出源から出射された前記電子ビームを偏向させて前記電子ビームを前記樹脂材料に照射することを特徴とする。かかる構成によれば、電子ビームの放出源から堆積された樹脂材料が直接見通せないように放出源を遮蔽しているので、樹脂材料中へ放出源の材料が混入するのを防止できる。よって、樹脂層を薄くしてもに表面に異常突起が形成されにくい。また、放出源からの放射熱で樹脂材料が加熱されるのを防止できるので、樹脂材料が蒸発又は劣化するのを防止できる。よって、樹脂層を薄くしてもにピンホールが形成されない。以上により、安定した極薄の樹脂層を形成することができる。
【００２１】
次に、本発明の積層体の製造方法は、樹脂材料を堆積する工程と、前記樹脂材料に電子ビームを照射することにより前記樹脂材料を硬化させて樹脂層を形成する工程と、金属材料を真空プロセスにより堆積させて金属薄膜層を形成する工程とを有し、これらを周回する支持体上で繰り返し行うことにより前記支持体上に樹脂層と金属薄膜層とを含む積層体を製造する方法であって、堆積された前記樹脂材料が前記電子ビームの放出源から直接見通せないように前記放出源を遮蔽して、前記放出源から出射された前記電子ビームを偏向させて前記電子ビームを前記樹脂材料に照射することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の積層体の製造装置は、真空槽と、前記真空槽内に収納された周回する支持体と、前記支持体上に樹脂材料を堆積させる樹脂層形成装置と、堆積された前記樹脂材料に電子ビームを照射して前記樹脂材料を硬化させる樹脂硬化装置と、硬化された前記樹脂材料上に金属材料を堆積させて金属薄膜層を形成する金属薄膜層形成装置とを有し、前記樹脂硬化装置は、電子ビームの放出源と、前記支持体上に堆積された前記樹脂材料が前記放出源から直接見通せないように前記放出源を遮蔽する遮蔽部材と、堆積された前記樹脂材料の表面を前記電子ビームが照射するように前記電子ビームを偏向させる偏向装置とを備えることを特徴とする。
【００２３】
かかる積層体の製造方法及び製造装置によれば、電子ビームの放出源から堆積された樹脂材料が直接見通せないように放出源を遮蔽しているので、樹脂材料中へ放出源の材料が混入するのを防止できる。よって、樹脂層を薄くしてもに表面に異常突起が形成されにくい。また、放出源からの放射熱で樹脂材料が加熱されるのを防止できるので、樹脂材料が蒸発又は劣化するのを防止できる。よって、樹脂層を薄くしてもにピンホールが形成されない。以上により、金属薄膜層を電極とする電子部品を製造した場合に電極間の絶縁抵抗の低下が少ない、安定した品質の積層体を製造することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の積層体の製造方法を図面を用いて説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる積層体の製造装置の一例を示した概略断面図である。
【００２６】
図１において、１００は本実施の形態の積層体の製造装置、１１５は真空槽、１１６は真空槽１１５内部を所定の真空度に維持する真空ポンプ、１１１は真空槽１１５内に設置された、図中の矢印１１１ａの方向に回転する円筒形状のキャンローラ、１１２は樹脂層形成装置、１１３はパターニング材料付与装置、１１４は金属薄膜形成装置、１１７はパターニング材料除去装置、１１９は表面処理装置、１２０は金属薄膜形成領域を他の領域と区別するための隔壁、１２１は隔壁１２０に設けられた開口、１２３は必要時以外に金属薄膜が形成されるのを防止するために、移動方向１２３ａの方向に移動して開口１２１を開閉する遮蔽板、１３０は樹脂硬化装置である。
【００２７】
真空槽１１５の内部は真空ポンプ１１６により所定の真空度に保たれている。真空槽１１５内の好ましい真空度は０．０２Ｐａ程度である。また、隔壁１２０で仕切られた金属薄膜形成装置１１４を含む空間をこれ以外の空間よりわずかに低圧に維持しておくのが好ましい。こうしておくことで、金属薄膜形成装置１１４からの金属蒸気流又は金属粒子流が、金属薄膜形成装置１１４を含む空間外に不用意に漏れ出すのを防止することができる。
【００２８】
キャンローラ１１１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−２０〜４０℃、特に好ましくは−１０〜１０℃に冷却されている。回転速度は自由に設定できるが、１５〜１００ｒｐｍ程度、周速度は好ましくは２０〜３００００ｍ／ｍｉｎである。
【００２９】
樹脂層形成装置１１２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１１１表面に向けて放出する。樹脂材料は、キャンローラ１１１の外周面に付着して樹脂層を形成する。このような方法によれば、厚みが極めて薄く均一で、ピンホール等の欠点のない良好な樹脂層が得られる。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、得られる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、ア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）アクリレートモノマー、多官能ビニルエーテルモノマーが好ましく、中でも、シクロペンタジエンジメタノールジアクリレート、シクロヘ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ーが電気特性、耐熱性、安定性等の点で好ましい。樹脂材料を飛散させる手段としては、ヒータ等の加熱手段、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、キャンローラ１１１上で液化させる方法が、形成される樹脂層の厚み及びその均一性、欠点の発生防止、装置の簡素化の観点から好ましい。
【００３０】
堆積した樹脂材料は、必要に応じて樹脂硬化装置１３０により所望の硬化度に硬化処理される。図２（Ａ）に樹脂硬化装置１３０の詳細構成を示す。樹脂硬化装置１３０は、略直方体形状の筐体１３３と、その内部に納められたフィラメント（電子ビームの放出源）１３７とを有する。筐体１３３の一面には開口１３４が形成されており、フィラメント１３７は開口１３４に向けて配置されている。フィラメント１３７に電流を流して加熱するとともに、フィラメント１３７を負電位、キャンローラ１１１を正電位に維持することで、フィラメント１３７より電子ビーム１３１が放出され、筐体１３３の開口１３４を通ってキャンローラ１１１の外周面に到達する。このとき、開口１３４は図２（Ａ）に示したように、キャンローラ１１１の外周面側ではなく、キャンローラ１１１の回転方向１１１ａの上流側に向かって形成されている。また、筐体１３３の周囲の空間には図示しない第１磁界発生装置により図２（Ａ）の紙面に垂直方向の磁界が付与されている。この結果、開口１３４を出た電子ビーム１３１は、その進行方向を筐体１３３の周りに約２７０°偏向された後、キャンローラ１１１の外周面上に到達する。このように、フィラメント１３７からキャンローラ１１１の外周面を直接見通せないようにフィラメント１３７を遮蔽して、所定の磁界を形成することでフィラメント１３７から出た電子ビーム１３１の軌道を湾曲させて、電子ビーム１３１をキャンローラ１１１の外周面に到達させる。これにより、フィラメント１３７から電子ビーム１３１とともにフィラメント材料が放出されたとしても、フィラメント材料は開口１３４を出た後直進するから（厳密には、重力による影響を受ける）、キャンローラ１１１の外周面上に落下することはない。また、フィラメント１３７からの放射熱もキャンローラ１１１の外周面に直接到達することはない。この結果、樹脂材料中にフィラメント１３７の金属材料が混入したり、樹脂材料が硬化する前に加熱されて再蒸発又は劣化したりすることがない。
【００３１】
キャンローラ１１１の外周面上に形成された樹脂層の幅方向（キャンローラ１１１の回転軸方向に平行な方向）の全幅にわたって電子ビーム１３１を照射するために、電子ビーム１３１を該方向に走査する必要がある。電子ビーム１３１の幅方向の走査は、図２（Ａ）の紙面に平行な方向の磁界を発生させる第２磁界発生装置（図示せず）を設置して、電子ビーム１３１に印加する磁界の向き及び強度を経時的に変化させることで行なうことができる。
【００３２】
電子ビーム１３１の軌道を偏向させる第１磁界発生装置及び第２磁界発生装置の構成は特に制限はない。例えば、第１磁界発生装置は、電子ビーム１３１の軌道を挟むように設置された一対の永久磁石で構成することができるが、更に一対の電磁石を併用することが好ましい。永久磁石による磁界と電磁石による磁界とが重畳するように永久磁石と電磁石とを配置して、電磁石のコイルに流れる電流量を調整することで全体の磁界を調整することができる。これにより電子ビームの偏向量を調整でき、キャンローラ１１１の外周面の所望する地点に所望する入射角度で電子ビームを射突させることができる。一方、電子ビームを幅方向に走査させる第２磁界発生装置は、電子ビーム１３１の軌道を挟むように設置された一対の電磁石で構成することができる。
【００３３】
フィラメント１３７は、電子ビーム１３１を発生させることができる材料であれば特に制限はなく、例えば、タングステン等の線材を使用することができる。フィラメント１３７の径は０．３ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。径がこれより太いとフィラメント電流が大きくなり電源が大がかりとなり、これより細いとフィラメント寿命が短く実用に耐えない。フィラメント１３７はコイル状等に加工されていても良い。
【００３４】
フィラメント１３７は電子ビームを発生する際に高温となる。フィラメント１３７からの放射熱によってキャンローラ１１１上の樹脂材料や真空槽１１５内の他の装置が加熱されるのを防止するために、筐体１３３を、例えば銅板などの熱伝導性の良好な材料で構成し、水冷することが好ましい。水冷は、例えば筐体１３３に配管（例えば銅パイプ）を溶接し配管内に冷却水を通したり、又は筐体１３３を二重構造にしてその間に冷却水を通したりすることで行なうことができる。冷却水の供給は、例えば真空槽１１５の外部に設置した給水ポンプ及び熱交換器を用いて行なうことができる（図示せず）。
【００３５】
図２（Ｂ）は樹脂硬化装置１３０の別の設置方法を示す断面図である。本例は、樹脂硬化装置１３０の開口１３４をキャンローラ１１１の回転方向１１１ａの下流側に向けている点で図２（Ａ）と相違し、その他は図２（Ａ）と同様である。本例では、第１磁界発生装置によって筐体１３３の周囲の空間に形成された、図２（Ｂ）の紙面に垂直方向の磁界により、開口１３４を出た電子ビーム１３１は、進行方向を筐体１３３の周りに約９０°偏向された後、キャンローラ１１１の外周面上に到達する。
【００３６】
開口１３４の向きは、フィラメント１３７からキャンローラ１１１の外周面を直接見通すことができなければ良く、図２（Ａ），図２（Ｂ）に限定されない。例えば、キャンローラ１１１の外周面と反対側方向に向けて設置して、電子ビームの軌道を約１８０°回転させることもできる。
【００３７】
樹脂硬化装置１３０からの電子ビーム１３１が照射されて、樹脂材料は重合及び／又は架橋して硬化する。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５０〜９５％、更には５０〜７５％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、後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、後工程において外力等が加わると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、赤外分光光度計でＣ＝Ｏ基の吸光度とＣ＝Ｃ基（１６００ｃｍ-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から引いたものと定義する。
【００３８】
本発明において、樹脂層の厚みは特に制限はないが、１μｍ以下、更に０．７μｍ以下、特に０．４μｍ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、本発明の製造方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。そして、このような極薄の樹脂層を製造した際に本発明の効果がより顕著に発現する。
【００３９】
形成された樹脂層は、必要に応じて表面処理装置１１９により表面処理される。例えば、酸素雰囲気下で放電処理又は紫外線照射処理等を行って、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。
【００４０】
パターニング材料付与装置１１３は、オイルマージンと呼ばれる手法により金属薄膜層にマージン部を形成することにより、金属薄膜層を所定の形状にパターニングするための装置である。樹脂層上に予めパターニング材料を薄く付与した後に、金属薄膜層を蒸着などによって形成すると、パターニング材料上には金属薄膜層が形成されず、マージン部が形成される。パターニング材料は、真空槽１１５外から配管（図示せず）を用いてパターニング材料付与装置１１３に供給される。パターニング材料はパターニング材料付与装置１１３内で加熱され、気化されて、キャンローラ１１１の外周面に向けて所定位置に所定個数だけ形成された微細孔から放出される。これによりパターニング材料が樹脂層上に薄く塗布される。微細孔のキャンローラ１１１の回転軸方向の配置（間隔、数）は形成しようとするマージン部の配置に応じて決定する。また、マージン部の幅は、微細孔の大きさやパターニング材料の吐出量を変化させることで調整できる。このとき、キャンローラ１１１の回転と同期させてパターニング材料付与装置１１３をキャンローラ１１１の回転軸と平行方向に移動させることにより、マージン部の位置が異なる金属薄膜層を形成することができる。
【００４１】
使用するパターニング材料としては、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が好ましい。更に好ましくは、エステル系オイル、グリコール系オイル、フッ素系オイルであり、特に、フッ素系オイルが好ましい。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、金属薄膜層の形成境界部分の不安定化等の問題を生じることがある。
【００４２】
パターニング材料を付与した後、金属薄膜層形成装置１１４を用いて金属薄膜層を形成する。金属薄膜層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真空プロセス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、鉄、コバルト、シリコン、ゲルマニウム若しくはその化合物、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。また、金属薄膜層を一種とせず、例えばＡｌ層とＣｕ層の混入とすることによって特性の補完がなされ、使用条件によっては高性能化が図れる場合もありうる。
【００４３】
金属薄膜層の厚みは、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、１００ｎｍ以下、更に１０〜５０ｎｍ、特に２０〜４０ｎｍであるのが好ましい。また、膜抵抗は、上限は２０Ω／□以下、さらに１５Ω／□以下、特に１０Ω／□以下であるのが好ましく、また下限は１Ω／□以上、さらに２Ω／□以上、特に３Ω／□以上であるのが好ましい。
【００４４】
その後、パターニング材料除去装置１１７により余剰のパターニング材料が除去される。残存したパターニング材料は、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）、金属薄膜層の形成境界部分の不安定化等の問題を発生させる。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。
【００４５】
以上の製造装置１００によれば、キャンローラ１１１を必要回数周回させることにより、開口１２１を開いた状態では、キャンローラ１１１の外周面上に、樹脂層形成装置１１２による樹脂層と、金属薄膜形成装置１１４による金属薄膜層とが交互に積層された積層体が製造される。このとき、キャンローラ１１１の回転と同期させてパターニング材料付与装置１１３をキャンローラ１１１の回転軸と平行方向に移動させることにより、マージン部の位置が異なる金属薄膜層を形成することができる。また、開口１２１を閉じた状態では、キャンローラ１１１の外周面上に、樹脂層形成装置１１２による樹脂層が連続して積層された積層体を製造することもできる。
【００４６】
その後、従来と同様にキャンローラ１１１上に形成された積層体を切断し、電極形成等を行なうことにより、チップコンデンサ等の電子部品を得ることができる。
【００４７】
上記の実施の形態では、フィラメント１３７を遮蔽する遮蔽部材として略直方体形状の筐体１３３を例示したが、遮蔽部材はこれに限定されるものではない。電子ビーム放出源（フィラメント１３７）から支持体上の樹脂材料が直接見通せないように放出源を遮蔽でき、かつ、電子ビーム放出源から樹脂材料へ至る電子ビームの軌道が確保できれば、他の構成をとることも可能である。例えば、電子ビーム放出源の周りを全て覆う必要はなく、少なくともキャンローラ１１１側のみを覆うことができる、平板状、断面が略Ｌ字状、断面が略Ｕ字状等の遮蔽部材であっても良い。但し、放出源を包囲する割合が多いとフィラメント材料が真空槽中に飛散したり、真空槽内部の温度が上昇したりするのを防止できるので好ましい。
【００４８】
また、上記の実施の形態では、積層体をコンデンサに利用する例を説明したが、本発明によって得られる積層体の用途はこれに限定されない。例えばマージン部の形状を変えることにより、コイル、抵抗、容量性電池、電気回路基板、またはこれらの複合品などに広く応用することができる。
【００４９】
また、マージン部の形成方法としてオイルマージン法を用いたが本発明はこれに限定されない。例えば、金属薄膜層を形成した後、所定箇所にレーザ光を照射して金属薄膜材料を除去することでマージン部を形成することもできる。
【００５０】
また、支持体として円筒形状のキャンローラを例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、２本又はそれ以上のロールの間を周回するベルト状の支持体、あるいは回転する円盤状支持体等であってもよい。
【００５１】
また、積層の開始に先立って、キャンローラ１１１の外周面上に離型剤を付与しておくと、積層終了後に積層体を取り外す作業が容易になるので好ましい。離型剤としては、例えばフッ素系離型剤（例えば、商品名：“ダイフリー”、ダイキン工業（株）製）等を使用できる。離型剤の付与方法は、スプレー噴霧法の他、スパッタ法や蒸着法など、離型剤材料とプロセスの条件等に適合するものを適宜選択すると良い。
【００５２】
更に、上記の実施の形態では、樹脂層と金属薄膜層とが積層された積層体を製造する場合における樹脂材料の硬化処理を例に説明したが、上記の樹脂材料の硬化方法は上記以外にも使用可能である。即ち、支持体上に付与された未硬化の樹脂材料を電子ビームを照射して硬化させる場合に上記の硬化方法を適用することができ、それにより樹脂材料中へフィラメント材料が混入するのを防止でき、フィラメントからの熱で樹脂材料が蒸発又は劣化するのを防止できる。
【００５３】
【実施例】
（実施例１）
図１に示した製造装置を用いて、図５に示す構成のチップコンデンサを製造した。
【００５４】
真空ポンプ１１６により真空槽１１５内を０．０２Ｐａとし、また、キャンローラ１１１の外周面を１０℃にまで冷却した。キャンローラ１１１の直径は５００ｍｍ、外表面の移動速度は１００ｍ／分とした。
【００５５】
積層に先立ち、キャンローラ１１１の外周面にフッ素系離型剤（ダイキン工業（株）製“ダイフリー”）をスプレー塗布し、その後不織布で薄く延ばした。
【００５６】
まず最初に、樹脂層のみが連続積層された層（保護層）９３６ａを積層した。樹脂材料として、ジシクロペンタジエンジメタノールジアクリレートを用い、これを気化して樹脂層形成装置１１２よりキャンローラ１１１の外周面に堆積させた。１層当たりの積層厚さは０．２μｍである。積層幅（キャンローラ１１１の回転軸方向の幅）は約１００ｍｍである。次いで樹脂硬化装置１３０を用いて電子ビームを照射して堆積させた樹脂材料を重合し硬化させた。
【００５７】
樹脂硬化装置１３０は図２（Ａ）に示す構成のものを用いた。フィラメント１３７として、直径０．８ｍｍのタングステン線材をコイル状に巻いたものを用い、これを銅板を略直方体形状に接合した筐体１３３内に設置した。筐体１３３の外面には銅管が溶接され、配管中に冷却水を通すことで筐体１３３の冷却を行なった。筐体１３３の一面に形成した開口１３４がキャンローラ１１１の回転方向１１１ａの上流側を向くように樹脂硬化装置１３０を設置した。フィラメント１３７とキャンローラ１１１の外周面との最短距離は１５０ｍｍとした。フィラメント１３７に通電するとともに、フィラメント１３７を−５ｋＶ、キャンローラ１１１を０Ｖに維持することで（即ち加速電圧：５ｋＶ）電子ビーム１３１を放射させた。電子ビーム１３１によるフィラメント１３７とキャンローラ１１１間の電流値（エミッション電流）は５０ｍＡであった。開口１３４を出た電子ビームの進行方向を筐体１３３の周りに約２７０°偏向させるための第１磁界発生装置として電子ビーム軌道を挟む一対の永久磁石と一対の電磁石を用いた。電磁石に付与する電流量を調整することで永久磁石が発生する磁界を調整して、電子ビーム１３１をキャンローラ１１１の外周面にほぼ直角に入射させた。また、電子ビーム１３１をキャンローラ１１１の幅方向に走査させるための第２磁界発生装置として電子ビーム軌道を挟む一対の電磁石を用いた。電磁石による磁界の向き及び強度を周期的に変化させることで、電子ビーム１３１をキャンローラ１１１の幅方向に約１００ｍｍ走査させた。
【００５８】
以上の操作を、キャンローラ１１１を回転させることにより繰返し、キャンローラ１１１の外周面に厚さ１５μｍの保護層９３６ａを形成した。この間、開口１２１は遮蔽板１２３で遮蔽しておいた。
【００５９】
次いで、樹脂層と金属薄膜層とが交互に積層された層（補強層）９３５ａを積層した。樹脂材料は、上記と同じものを用いた。樹脂層１層当たりの積層厚さは０．２μｍである。次いで樹脂硬化装置１３０により上記と同様の処理をして樹脂材料を硬化させた。その後、表面処理装置１１９により、表面を酸素プラズマ処理した。次に、パターニング材料付与装置１１３により、気化させたパターニング材料を微細孔から噴出させて、樹脂層表面上に帯状に付着させた。パターニング材料として、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１３Ｐａとなる温度は１００℃である。オイルの平均分子量は１５００である。帯状のパターニング材料の付着幅は２００μｍとした。次に、遮蔽板１２３を移動して開口１２１を開いた。そして、金属薄膜形成装置１１４からアルミニウムを金属蒸着させた。積層厚みは３０ｎｍとした。その後、パターニング材料除去装置１１７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を行ない、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１１１を回転させることにより４３０回繰り返し、総厚さ１００μｍの層９３５ａを形成した。
【００６０】
次に、コンデンサとしての容量発生部分となる層（素子層）９３４を積層した。樹脂材料は上記と同じものを用い、１層当たりの積層厚さは０．２μｍとした。次いで樹脂硬化装置１３０により、上記と同様の処理をして樹脂材料を硬化させた。その後、表面処理装置１１９により、表面を酸素プラズマ処理した。次に、パターニング材料付与装置１１３により、気化させたパターニング材料を微細孔から噴出させて、樹脂層表面上に帯状に付着させた。パターニング材料は上記と同じものを用いた。また、付着幅も上記と同様である。次に、金属薄膜形成装置１１４からアルミニウムを金属蒸着させた。積層厚みは３０ｎｍとした。その後、パターニング材料除去装置１１７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を行ない、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１１１を回転させることにより３０００回繰り返した。なお、この間、キャンローラ１１１の回転に同期させて、キャンローラ１１１が１回転するごとにパターニング材料付与装置１１３を回転軸方向に１０００μｍ往復移動させた。以上により総厚さ６９０μｍの層９３４を形成した。
【００６１】
次に、厚さ１００μｍの層（補強層）９３５ｂを形成した。形成方法は上記の層９３５ａと全く同一とした。
【００６２】
最後に、厚さ１５μｍの層（保護層）９３６ｂを形成した。このとき、遮蔽板１２３を移動して開口１２１を遮蔽した。層９３６ｂの形成方法は上記の層９３６ａと全く同一とした。
【００６３】
次いで、キャンローラ１１１の外周面上に形成された円筒状積層体を、周方向に８分割して取り外し、加熱下でプレスして図４に示すような平板状の積層体母素子９３０を得た。これを、切断面９３９ａ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ェノール樹脂中に銅、Ｎｉ、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ッキを施した。その後、切断面９３９ｂに相当する箇所で切断した。その後、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５に示すようなチップコンデンサを得た。得られたチップコンデンサは、積層方向厚み約０．６９ｍｍ、奥行約３．２ｍｍ、幅（両外部電極間方向）約１．６ｍｍである。
【００６４】
（実施例２）
実施例１において、図２（Ｂ）に示すように開口１３４をキャンローラ１１１の回転方向１１１ａの下流側に向けて樹脂硬化装置１３０を設置し、第１磁界発生装置による磁界の強度を調整して、開口１３４を出た電子ビーム１３１を約９０°偏向させて、キャンローラ１１１の外周面にほぼ直角に入射させた。これ以外は実施例１と同様にしてチップコンデンサを得た。
【００６５】
（比較例１）
実施例１において、開口１３４をキャンローラ１１１の回転中心軸方向に向けて樹脂硬化装置１３０を設置し、第１磁界発生装置による電子ビーム１３１の偏向を行なわず、電子ビーム１３１をキャンローラ１１１の外周面にほぼ直角に入射させた。これ以外は実施例１と同様にしてチップコンデンサを得た。
【００６６】
［評価］
上記の実施例１，２及び比較例１を以下の項目について評価した。
【００６７】
（１）硬化度
図４の積層体母素子を分解して、層９３４を構成する樹脂層の硬化度を測定した。硬化度は以下のようにして測定した。樹脂材料であるモノマー及び被検サンプルである層９３４の樹脂について、それぞれ赤外分光光度計でＣ＝Ｏ基とＣ＝Ｃ基（１６００ｃｍ-1）の吸光度を測定し両者の比を求める。得られた比の差（減少分吸光度）を１から引いたものを百分率で表示し、これを硬化度とする。
【００６８】
（２）欠陥数
キャンローラ１１１上での積層を終了後、層９３６ｂの表面に観察される直径０．１ｍｍ以上の異常突起の個数を、１０ｃｍ四方の領域内でカウントした。
【００６９】
（３）ＩＲ歩留まり
得られたチップコンデンサの絶縁抵抗を計測し、それが１．０×１０11Ω以上である個数割合を求めた。
【００７０】
評価結果を表１に示す。
【００７１】
【表１】
0004469074.tif 000002
【００７２】
表１から分かるように、実施例１，２及び比較例１の樹脂層はいずれも同程度に硬化されている。即ち、電子ビーム１３１の加速電圧、エミッション電流、及び樹脂材料表面への入射角度などの条件が同様であれば、樹脂硬化装置１３０の開口１３４の向きや電子ビーム１３１の偏向量にかかわらず、樹脂材料を同様に硬化させることができる。
【００７３】
欠陥数とＩＲ歩留まりとの間には相関関係が認められ、実施例１，２に比べて比較例１の欠陥数及びＩＲ歩留まりは劣っている。比較例１の欠陥数が多いのは、樹脂硬化装置１３０のフィラメント１３７の材料が電子ビーム１３１とともに飛散して樹脂層中に混入したためであると考えられる。また、比較例１のＩＲ歩留まりが低いのは、樹脂層中に混入したフィラメント材料、該フィラメント材料によって形成された突起に起因する樹脂層のピンホール、更に開口１３４より放射されたフィラメント１３７の放射熱による樹脂材料の蒸発及び劣化に起因する樹脂層のピンホールにより、樹脂層の上下に積層された金属薄膜層が短絡したためであると考えられる。
【００７４】
実施例１は、実施例２に比べて欠陥数及びＩＲ歩留まりにおいてわずかに良好な結果が得られている。これは電子ビーム１３１の偏向量の違いによるものと思われる。樹脂材料がフィラメント材料の飛散やフィラメント１３７からの放熱の影響を受けないように電子ビーム１３１の偏向量を大きくすると、高品質の樹脂層及びこれを含む積層体が得られる可能性がある。
【００７５】
【発明の効果】
本発明の樹脂層の製造方法によれば、電子ビームの放出源から堆積された樹脂材料が直接見通せないように放出源を遮蔽しているので、樹脂材料中へ放出源の材料が混入するのを防止できる。よって、樹脂層を薄くしてもに表面に異常突起が形成されにくい。また、放出源からの放射熱で樹脂材料が加熱されるのを防止できるので、樹脂材料が蒸発又は劣化するのを防止できる。よって、樹脂層を薄くしてもにピンホールが形成されない。以上により、安定した極薄の樹脂層を形成することができる。
【００７６】
また、本発明の積層体の製造方法及び製造装置によれば、電子ビームの放出源から堆積された樹脂材料が直接見通せないように放出源を遮蔽しているので、樹脂材料中へ放出源の材料が混入するのを防止できる。よって、樹脂層を薄くしてもに表面に異常突起が形成されにくい。また、放出源からの放射熱で樹脂材料が加熱されるのを防止できるので、樹脂材料が蒸発又は劣化するのを防止できる。よって、樹脂層を薄くしてもにピンホールが形成されない。以上により、金属薄膜層を電極とする電子部品を製造した場合に電極間の絶縁抵抗の低下が少ない、安定した品質の積層体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１にかかる積層体の製造装置の一例を示した概略断面図である。
【図２】  図２（Ａ）は図１の製造装置に使用される樹脂硬化装置の構成を示した断面図、図２（Ｂ）は樹脂硬化装置の別の構成を示した断面図である。
【図３】  従来の積層体の製造装置の一例を示した概略断面図である。
【図４】  積層体母素子の一例を示した斜視図である。
【図５】  チップコンデンサの一般的な構成の一例を示した概略斜視図である。
【符号の説明】
１００  積層体の製造装置
１１１  キャンローラ
１１１ａ  キャンローラの回転方向
１１２  樹脂層形成装置
１１３  パターニング材料付与装置
１１４  金属薄膜形成装置
１１５  真空槽
１１６  真空ポンプ
１１７  パターニング材料除去装置
１１９  表面処理装置
１２０  隔壁
１２１  開口
１２３  遮蔽板
１２３ａ  遮蔽板の移動方向
１３０  樹脂硬化装置
１３１  電子ビーム
１３３  筐体
１３４  開口
１３７  フィラメント（電子ビーム放出源）
９００  積層体の製造装置
９１１  キャンローラ
９１２  樹脂層形成装置
９１３  パターニング材料付与装置
９１４  金属薄膜形成装置
９１５  真空槽
９１６  真空ポンプ
９１７  パターニング材料除去装置
９１８  樹脂硬化装置
９１８ａ  電子ビーム
９１９  表面処理装置
９２０ａ，９２０ｂ  隔壁
９２２  開口
９２３  遮蔽板
９３０  積層体母素子
９３１  金属薄膜層
９３２  樹脂層
９３３  マージン部（非金属帯）
９３８  キャンローラの外周面の走行方向
９３９ａ，９３９ｂ  切断面
９４０  チップコンデンサ
９４１ａ，９４１ｂ  外部電極
【図１】
0004469074.tif 000003
【図２】
0004469074.tif 000004
【図３】
0004469074.tif 000005
【図４】
0004469074.tif 000006
【図５】
0004469074.tif 000007