JP4577479B2

JP4577479B2 - 多層配線基板形成に用いられる異材質部を有するシート形成方法および異材質部を有するシート

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Publication number: JP4577479B2
Application number: JP2003110399A
Authority: JP
Inventors: 政幸吉田; 俊二青木; 源一渡辺; 純一須藤
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Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2010-11-10
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層インダクタおよび積層コンデンサに代表される、受動部品等を内蔵したいわゆる多層配線基板を例とする積層型の電子部品に関する。より詳細には、多層配線基板を製造する際に用いられるいわゆるセラミックグリーンシートに関し、種々の材質からなる部分を包含する単一のセラミックグリーンシートの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
【特許文献１】
特開２００１−８５２６４
【特許文献２】
特開２００１−１１０６６２
【特許文献３】
特開２００１−７６９５９
【特許文献４】
特開２０００−３３１８５８
【特許文献５】
特開２０００−３３１８６５
【特許文献６】
特開２００１−１１１２２３
【特許文献７】
特開２０００−１８３５３０
【特許文献８】
特開平１０−１２４５５
【０００３】
近年、電子機器の高性能化、あるいは携帯機器の急速な普及に伴って、電子部品はその高密度実装化と共に高周波特性の改善も求められるようになってきている。当該要求に応えるために、電子部品の生産工程においても、素子の微細化あるいは高精度な製造を可能とする製造方法の検討が行われている。
【０００４】
例えば、電子部品としていわゆる積層セラミックインダクタを例に取り、その製造方法について簡単に述べる。まず、所定の電気特性を有するセラミック粉末と有機系のバインダとを混合して得られるスラリーを、ＰＥＴフィルム等の支持体上に厚膜塗布する。このようにして得られた絶縁体層上に、更に金属粉末と有機系バインダとからなる金属ペーストを、所定のパターンに印刷して電極層を形成する。この電極層は、セラミックインダクタにおけるインダクタ本体の一部を構成する。
【０００５】
このようにして得られた絶縁体上にインダクタの一部が形成されたシートと、絶縁体のみからなるシートとを積層する。その際、個々のシートにおける電極層各々を、絶縁体シートの中に設けた導電部（ポスト）を介して電気的に接続することにより、セラミックインダクタ本体となる積層体が形成される。当該積層体を形成後、更に焼成、端面電極の形成等の処理を施すことにより、積層セラミックインダクタが得られる。セラミックインダクタ以外の積層型電子部品等の製造方法においても、基本的には前述の製造工程に準じた工程が行われる。
【０００６】
しかしながら、前述の製造方法においては、各層の形状、厚さ、焼成時の収縮率等のばらつきに起因して、より高性能を有した電子部品の提供には限界が生じていた。そこで本出願人は、前述の【特許文献１】あるいは【特許文献２】に示す様な電子部品の製造方法を提案し、要求される電子部品の高性能化に対応しようとしている。
【０００７】
例えば、【特許文献１】には、電子部品の一つである、いわゆる積層セラミックコンデンサの製造方法が開示されている。当該製造方法においては、具体的には、まず、予め導電処理が為された支持体表面に対して、感光性を有する有機系バインダとセラミック粉末とを混合して得られた感光性スラリーが所定厚さ塗布される。なお、当該感光性スラリーは電着技術により形成されることとしても良い。続いて、フォトマスクを介して、当該感光性スラリーに対する紫外線による露光処理、および現像液による現像処理が為され、空間部とセラミック部とからなる層が、支持体上に形成される。
【０００８】
ここで、電着技術により、この空間部に対してNi粉とアクリル系樹脂からなる共析被膜を、セラミック部とほぼ同じ厚さとなるように析出させる。このようにして得られた、セラミック部とNi粉末を含む共析被膜部とからなるシートを、一体ものとして支持体から剥離し、当該シートに対して積層、焼成、端面電極の形成等の処理を施すことにより、積層セラミックコンデンサを得ることとしている。また、【特許文献２】には、いわゆる積層セラミックインダクタの形成方法が開示されており、当該製造方法においても、支持体上へのセラミック部と空間部との形成、当該空間部へのAg粉を有する共析被膜の形成等が述べられている。
【０００９】
前述の【特許文献１】あるいは【特許文献２】に係る電子部品等の製造方法によれば、支持体上に形成されたシート自体にはセラミック部と共析被膜部とにおける膜厚の相違はなく、略均一な厚さとなっている。従って、従来の単純なセラミックパターンと電極パターンとを積層する方法と比較して、焼成処理等に起因する電気特性の変化が少なく、所望の電気特性を有する電子部品が再現性良く得られることとなる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
現在、電子機器等に用いられる信号の高周波化がGHz帯にまで及んでおり、前述の電子部品等においても、これに対応するために、伝送線路の低容量化、接合部での低抵抗化等、更なる高性能化が望まれている。同時に、携帯用端末への提供のために、更なる高集積化、小型化も望まれている。前述の製造方法によって得られるシートに関しても、例えばその薄膜化、あるいは導電性ペースト等の材質の最適化と並行して進めることで、ある程度の対応は可能と思われる。
【００１１】
しかしながら、前述の製造方法によって得られるシートは、セラミック部と共析被膜部との２種類の材料から構成されるのみである。従って、一シートあたり絶縁体一種類と導電体一種類からなるという制限が、電子部品製造上常に課せられている。その結果、１）回路設計に制限が生じ、あるレベルからの高集積化が阻害される、２）例えばインダクタを含む電子部品を形成しようとした場合等では、積層する層数が極端に増加し、あるレベルからの小型化が阻害される、３）層数が増加することによって層間接続部が増加し、信頼性が低下する恐れがある、等の事態を招くことが考えられる。
【００１２】
また、感光性スラリーは、先にも述べたように、感光性を有する有機系バインダとセラミック粉末とを混合することで得られている。このセラミック粉末は、露光時において紫外線を散乱等させる効果を通常有している。このため、露光時においてパターンエッジが滲む等の現象が生じる。その結果、従来においては、形成すべき配線パターンの厚さとその幅との比率を、アスペクト比（厚さ÷幅）としてとった場合、約０．５〜０．６７がその上限となっていた。
【００１３】
【特許文献２】には、当該状況に対応するために方法が開示されている。具体的には、基台上に形成されたネガレジストのみからなる層をパターニングし、パターニング後に形成された空間に対して電着技術を用いてセラミック部分を形成し、パターニングされたレジスト層を除去し、除去後に形成された空間部に対して電着技術によって導電性を有した部分を形成している。
【００１４】
当該方法によれば、上述のパターンエッジの滲み等を生じず、従ってパターン精度の高いシートを形成することが可能となる。しかしながら、当該方法においても、上述の一シートあたり絶縁体一種類と導電体一種類からなるという制限は、やはり常に課せられている。従って、上述の１）乃至３）等の事態が生じ得る蓋然性は、当該方法においても同様と考えられる。
【００１５】
本発明は、上記状況に鑑みて為されたものであり、積層セラミックコンデンサ、積層セラミックインダクタ等のいわゆる積層型の電子部品に関し、その高集積化、小型化、高信頼性化等に寄与し得るシートを製造する方法を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るシート形成方法は、積層型の電子部品を形成する際にその各層として用いられるシートの形成方法であって、支持体上に、露光された部分が現像液によって除去される感光性の物質を所定厚さ付着させる工程と、感光性物質に対して所定のパターンを形成するための露光処理を施し、露光処理されたパターンを現像液によって現像除去する処理を施し、感光性物質が除去された部分に対して所望の電気的特性を有する物質を付着する処理を施し、支持体上にシートあるいはシートの一部を形成する工程と、シートから支持体を除去する工程とを含むことを特徴としている。
【００１７】
なお、上記方法においては、露光処理、現像処理および付着処理からなる工程は複数回繰り返されることが好ましい。また、上記方法においては、露光処理、現像処理および付着処理からなる工程において、所望の電気特性を有する物質に換えて、感光性の物質を付着する処理が含まれることが好ましい。
【００１８】
さらに、上記方法においては、露光されない部分が現像液によって除去される、所望の電気特性を有する感光性の物質を付着させる工程と、所望の電気特性を有する感光性の物質を露光および現像して更なるパターン空間を形成する処理と、パターン空間に所望の電気特性を有する物質あるいは更なる感光性の物質を付着させる処理からなる工程とをさらに含むことが好ましい。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明に係るシートは、積層型の電子部品を形成する際にその各層として用いられるシートであって、少なくとも3種類のそれぞれ異なった物性を有する部分を有し、部分を形成する際に、露光された部分が現像液によって除去される感光性の物質の付着処理、前記感光性物質の露光処理、前記感光性物質の現像処理、および前記現像処理により得られた空間部への前記部分の少なくともひとつの付着形成処理が行われ、部分の内、最も厚さの厚い部分における厚さと幅との比率をアスペクト比（厚さ÷幅）としてとった場合、当該アスペクト比の値が１以上であることを特徴としている。
【００２０】
なお、上記シートにおいては、シートが延在する平面方向において、異なる物性を有する部分がそれぞれ形成されることが好ましい。また、上述のシートにおいては、シートの厚さ方向において、異なる物性を有する部分が形成されることが好ましい。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明に係るシートは、積層型の電子部品を形成する際にその各層として用いられるシートであって、第一の厚さを有し、且つ第一の領域に形成された導電性の内部電極と、第二の厚さを有し、且つ第一の領域上であって第一の領域よりも小さい第二の領域に形成された導電性のポストと、内部電極およびポストを包含する絶縁性の物質とを有し、少なくともポストは、露光された部分が現像液によって除去される感光性の物質の付着処理、感光性物質の露光処理、感光性物質の現像処理、および現像処理により得られた空間部への導電性の物質の付着処理からなる工程により形成されており、その内部電極およびポストの内少なくとも一方の形成厚さとその幅との比率をアスペクト比（厚さ÷幅）としてとった場合、当該アスペクト比の値が１以上であることを特徴としている。
【００２２】
【実施例】
本発明の実施の形態に係るシートの形成方法を、フローチャートとして図１に示している。なお、図１は、各工程におけるシートについて、これをその厚さ方向に切断した場合の断面構成を示している。また、例示するシートは、XY（平面）方向およびZ（厚さ）方向において、おのおの異なる材料からなる部分を画成して有することとしている。以下、図面を参照して、シート形成方法の詳細に付いて述べる。
【００２３】
まず、導電処理が施された支持体１の表面上に、ポジレジストからなる層３を電着処理により所定厚さ形成し、ステップ１の状態のシートを得る。なお、本発明におけるポジレジストは、光の照射によって露光された部分が現像液による現像処理によって除去される感光性の物質をさす。続いて、不図示の第一のマスクを介した紫外線等によるポジレジスト層３の露光処理、および現像液による現像処理を行う。当該処理によって、ポジレジスト層において露光された部分のみが除去され、支持体１上には未露光のポジレジスト層３と第一の空間部分５とが形成される（ステップ２）。第一の空間部分５に対しては、電着処理によって、絶縁材部を形成する。本実施例においては、絶縁材として、例えば低誘電率材料からなる部分７を形成する（ステップ３）。なお、本実施例においては、低誘電率材部分7の形成厚さは、ポジレジスト層３の厚さと略一致させている。
【００２４】
低誘電率材部分７形成後、未露光のポジレジスト層３に対して、不図示の第二のマスクを介しての露光処理および現像液による現像処理を行う。当該処理により、ポジレジスト層３における露光部分の除去が行われ、更に第二の空間部分９が形成される（ステップ４）。第二の空間部分９に対しては、電着処理によって、新たな絶縁材部を形成する。本実施例においては、絶縁材として、例えば高透磁率材料からなる部分１１を形成する（ステップ５）。なお、本実施例においては、高透磁率材部分１１の形成厚さも、ポジレジスト層３の厚さと略一致させている。
【００２５】
続いて、残存する未露光のポジレジスト層３に対し、更に、不図示の第三のマスクを介しての露光処理および現像液による現像処理を行う。当該処理により、ポジレジスト層３における露光部分の除去が行われ、更に第三の空間部分１３が形成される（ステップ６）。第三の空間部分１３に対しては、電着処理によって、第一の導電体からなる部分１５を形成する。なお、本実施例においては、第一の導電体部分１５の形成時において、その形成厚さは、ポジレジスト層3の厚さより薄くすることとし、第三の空間部１３を第一の導電体部分１５の上部に残存させている（ステップ７）。
【００２６】
この第三の空間部分１３の残存部分に対して、電着処理によって、再度ポジレジストからなる第二の層１７を形成する（ステップ８）。その際、第二のポジレジスト層１７は、その最表面がポジレジスト層３、低誘電率材部分7等の表面と略一致するまで、形成されることが望ましい。第二のポジレジスト層１７に対しては、不図示の第四のマスクを介した露光処理および現像液による現像処理を行う。当該処理により、第二のポジレジスト層１７における露光部分の除去が行われ、第四の空間部分１９が形成される（ステップ９）。
【００２７】
第四の空間部分１９に対しては、電着処理によって、更なる絶縁材部を形成する。本実施例においては、当該絶縁材として、例えば低透磁率材料からなる部分２１を形成する（ステップ１０）。なお、本実施例においては、低透磁率材部分２１は、その最表面がポジレジスト層３、低誘電率材部分7等の表面と略一致するまで、形成される。その後、残存する第二のポジレジスト層１７に対しての、露光処理および現像液による現像処理を行う。当該処理により、残存する第二のポジレジスト層１７の除去が行われ、第五の空間部分２３が形成される（ステップ１１）。
【００２８】
第五の空間部分２３に対しては、電着処理によって、第二の導電体からなる部分２５を形成する。なお、本実施例においては、第二の導電体部分２５は、その最表面がポジレジスト層３、低誘電率材部分7等の表面と略一致するまで、形成される。また、本実施例においては、第一の導電体部分１５を構成する材料と、第二の導電体部分２５を構成する材料は同一としている。以上の工程を経て得られたシートから、支持体１を剥離することにより、実際に電子部品を形成する際の素材となるシートが得られる。
【００２９】
（変形例）
続いて、本発明にかかるシート形成方法を、その内部に回路パターン（いわゆるパターン）および層間接続材（いわゆるポスト）を有するシートに対して用いた場合を説明する。図２に当該シートの形成方法をフローチャートとして示す。なお、図中、各ステップに示される図は、図1と同様に各工程におけるシートの断面を示すものである。
【００３０】
まず、導電処理が施された支持体１の表面上に、ポジレジストからなる層３を電着処理により形成し、ステップ１の状態のシートを得る。続いて、不図示の第一のマスクを介した紫外線等によるポジレジスト層３の露光処理、および現像液による現像処理を行う。当該処理によって、ポジレジスト層において露光された部分のみが除去され、支持体１上には未露光のポジレジスト層３と第一の空間部分５とが形成される（ステップ２）。第一の空間部５に対しては、電着処理によって、絶縁材部を形成する。本実施例においては、絶縁材として、例えば低誘電率材料からなる部分７を形成する（ステップ３）。なお、本実施例においては、低誘電率材部分7の形成厚さは、ポジレジスト層３の厚さと略一致させている。
【００３１】
低誘電率材部分７形成後、未露光のポジレジスト層３に対して、不図示の第二のマスクを介しての露光処理および現像液による現像処理を行う。当該処理により、ポジレジスト層３における露光部分の除去が行われ、更に第二の空間部分９が形成される（ステップ４）。第二の空間部分９に対しては、電着処理によって、新たな絶縁材部を形成する。本実施例においては、絶縁材として、例えば高透磁率材料からなる部分１１を形成する（ステップ５）。なお、本実施例においては、高透磁率材部分１１の形成厚さも、ポジレジスト層３の厚さと略一致させている。
【００３２】
続いて、残存する未露光のポジレジスト層３に対し、更に、不図示の第三のマスクを介しての露光処理および現像液による現像処理を行う。当該処理により、ポジレジスト層３における露光部分の除去が行われ、更に第三の空間部分１３が形成される（ステップ６）。第三の空間部分１３に対しては、電着処理によって、第一の導電体からなる部分１５を形成する。第一の導電体部分１５は、当該シートにおけるパターンとしての機能を有する。なお、本実施例においては、第一の導電体部分１５の形成時において、その形成厚さは、ポジレジスト層３の厚さより薄くすることとし、第三の空間部１３を第一の導電体部分１５の上部に残存させている（ステップ７）。
【００３３】
この第三の空間部分１３の残存部分に対して、電着処理によって、再度ポジレジストからなる第二の層１７を形成する（ステップ８）。その際、第二のポジレジスト層１７は、その最表面がポジレジスト層３、低誘電率材部分7等の表面と略一致するまで、形成されることが望ましい。第二のポジレジスト層１７に対しては、不図示の第四のマスクを介した露光処理および現像液による現像処理を行う。当該処理により、第二のポジレジスト層１７における露光部分の除去が行われ、第四の空間部分１９が形成される（ステップ９）。
【００３４】
第四の空間部分１９に対しては、電着処理によって、更なる絶縁材部を形成する。本実施例においては、当該絶縁材として、例えば低透磁率材料からなる部分２１を形成する（ステップ１０）。なお、本実施例においては、低透磁率材部分２１は、その最表面がポジレジスト層３、低誘電率材部分7等の表面と略一致するまで、形成される。その後、残存する第二のポジレジスト層１７に対しての、露光処理および現像液による現像処理を行う。当該処理により、残存する第二のポジレジスト層１７の除去が行われ、第五の空間部分２３が形成される（ステップ１１）。
【００３５】
第五の空間部分２３に対しては、電着処理によって、第二の導電体からなる部分２５を形成する（ステップ１２）。第二の導電体部分２５は、当該シートにおいてポストとしての機能を有する。なお、本実施例においては、第二の導電体部分２５は、その最表面がポジレジスト層３、低誘電率材部分7等の表面と略一致するまで、形成される。また、本実施例においては、第一の導電体部分１５を構成する材料と、第二の導電体部分２５を構成する材料は同一としている。以上の工程を経て得られたシートから、支持体１を剥離することにより、その内部にパターンおよびポストを有するシートが得られる。
【００３６】
上述のごとく、本発明の実施により、低誘電率材料、低透磁率材料、高透磁率材料、導電体等、複数種類（この場合は三種類以上）の材料を、XY（平面）方向およびZ（厚さ）方向に画成して有するシート、あるいはその内部にパターンとポストとを有するシートを形成することが可能となる。また、本発明においては、光等を散乱させる要素を有しないポジレジスト単体からなる層に対して、露光および現像の処理を施し、その結果得られたパターンを用いて、各材料からなる部分の形成を行っている。
【００３７】
従って、パターン精度が高く、且つパターンエッジにおけるにじみ等が何ら存在しない良好な画成状態を有したシートを得ることが可能となる。また、ポジレジスト単体からなる層を用いるため、露光処理による露光可能な層厚さはポジレジストの特性のみに起因している。
【００３８】
具体的には、以上の方法を用いることによって、従来技術によっては不可能とされていた、異なる物性からなる３種類以上の部分を有し、且つこれら各部分中最も厚い部分における厚さとその幅との比率をアスペクト比（厚さ÷幅）としてとった場合、当該アスペクト比の値が１以上となるシートを提供することが可能となる。また、パターンとポストとを包含するシートの場合には、形成厚さとその幅との比が１以上となるポストを包含するシートの形成が可能となる。
【００３９】
なお、本実施例においては、各部分を構成する材料、すなわち所望の電気的特性を有する物質として低誘電率材料、低透磁率材料、高透磁率材料、導電体を用いているが、本発明はこれら材料に限定されず、得ようとするシートの構成等に応じて適宜変更されることが望ましい。すなわち、複数種類、少なくとも３種類のそれぞれ異なった物性を有する部分を、平面方向あるいは厚さ方向に形成することが可能である。従って、露光、現像および電着の各処理を繰り返す回数は、シート構成に応じて本実施例より減少させるあるいは増加させることが好ましい。
【００４０】
さらに、電着処理時に前述のポジレジスト、あるいは所望の電気特性を有する粉体を含有するポジあるいはネガの特性を有するレジスト（感光性物質）を電着することとしても良い。この場合、次工程等においてこれらレジストに対して露光、現像等の処理がさらに施されることとなる。なお、ここで述べたネガレジストとは、光の照射によって露光された部分以外の部分が現像液によって現像される感光性の物質をさす。
【００４１】
具体的には、たとえば低透磁率を特性として有する絶縁粉とネガレジストとを混成して得られるネガ材料を、図１中、ステップ７における第三の空間部分１３に電着形成することとしても良い。当該ネガ材料に露光および現像を施すことによって、低透磁率材部分２１および第五の空間部分２３（ステップ１1参照）とを一度に形成することができる。先にも述べたように、粉体を包含したネガレジストは、パターン精度等に関して相対的にポジレジストに劣ると考えられる。しかしながら、パターン精度の許容値等を考慮して、本発明にかかる製造方法において、部分的にネガレジストからなる材料を用いることによって、工程の短縮が可能となる。
【００４２】
また、電着処理による各部分の形成厚さも、本実施例の如くポジレジスト層３の厚さによって規定せず、得ようとするシートの構成等に応じて、適宜定めることも可能である。例えば、積層−圧着の工程を経る際に、積層されるシート間における導電体部分の接続状態を良好な物とすべく、追加の導電体部分をセラミック部分３の上面より盛り上げる構成とする等、各部分の形成状態を改変しても良い。
【００４３】
また、第一および第二の導電体部分は同一材料としているが、これを異なる材料からなることとしても良い。更に、これら導電体部分の形成に電着処理を用いずにメッキ法等、本実施例とは異なる手法によってこれらを形成することとしても良い。また、導電体部分を形成する際に、ポジレジストの電着、露光、現像、導電体の電着の各処理を更に繰り返すこととし、Z（厚さ）方向において更なる構成を付加することとしても良い。
【００４４】
（本発明により得られたシートを用いて作製した電子部品の具体例）
以上述べた本発明にかかる方法に対し、適宜変更を加えることで得られた複数種類のシートを積層してなるセラミックインダクタの一例を図３に示す。図３はセラミックインダクタをその積層方向に切断した断面の構成を模式的に示すものである。当該インダクタはシートＬ１〜Ｌ８を積層して構成されている。各々のシートには、導電体部分A（Ａ１、Ａ２）、低誘電率材料からなる第一の絶縁体部分B、高透磁率材料からなる第二の絶縁体部分C（Ｃ１、Ｃ２）、第二の絶縁体部分Cより低い透磁率を有する材料からなる第三の絶縁体部Dが、任意に含まれている。各々のシート構成について、以下簡単にシートＬ４を例として説明する。
【００４５】
図３中、平面４Ａ-４ＡにてシートＬ４を切断し、これを図中矢印方向から見た図を図４Ａに、平面４Ｂ-４ＢにてシートＬ４を切断し、これを図中矢印方向から見た図を図４Ｂにそれぞれ示す。図４Ａに示すように、当該シート下部において、中央部の高透磁率材部分Ｃ１は、インダクタにおける芯材として作用する。導電体部分Ａ１は高透磁率材部分Ｃ１の略半周を取り囲むように形成されており、インダクタ回路の一部を形成している。
【００４６】
高透磁率材部分Ｃ１の残りの周囲には、低透磁率材部分Ｄが形成されている。当該絶縁体部分Ｄは、シート積層時に、上下方向で重なり合う導電体部分Ａ１間を絶縁するための絶縁部として作用する。これら導電体部分Ａ１および低透磁率部分Ｄの周囲には高透磁率材部分Ｃ２が配置されており、当該部分は高透磁率材部分Ｃ１と共に磁束量を増加させる効果を持つ絶縁体部分として作用する。さらにその周囲には、低誘電率材料である、第一の絶縁体部分Ｂが保護層を形成している。
【００４７】
図４Ｂに示すように、シートＬ４上部においては、低透磁率材部分Ｄからなる絶縁体部分が芯材である高透磁率材部分Ｃ１のほぼ全周を取り巻くように形成されている。この低透磁率材部分Ｄは、シート積層時に、上下方向で重なり合う導電体部分Ａ１間を絶縁するための絶縁部として作用する。また、芯材の周囲の一部にのみ導電体部分Ａ２が形成されている。当該導電体部分Ａ２は、個々のシートに形成されたインダクタにおける回路の一部を各々接続するための接続用の導電体部分、いわゆるポストとして作用する。
【００４８】
以上述べた如く、シートＬ４は、その内部に、芯材、芯材の略半周に巻き回されたインダクタにおける回路の一部、この回路の一部を他のシートにおける回路の一部と接続するためのポスト、各シートにおける回路部個々の間の絶縁を果たす絶縁体、芯材と共に磁束量を増加させるインダクタ周囲に配置された絶縁体、およびその周囲の保護材部分を有している。当該構成を有するシートを予め複数枚作製し、個々のシートにおける回路部の端部と、ポストの端部とが各々連続的に接続されるように積層することにより、図３に示すインダクタ本体が形成される。
【００４９】
（電子部品製造用のシート形成方法具体例）
次に、本発明を用いて、図４Aおよび４Bに示すシートL4を実際に形成する際の工程について、図５A〜５Cに示すフローチャートを参照して説明する。なお、フローチャートに示される各図は、図1あるいは図2に示した如く、各工程におけるシートの断面を示している。すなわち、図４Aおよび４Bにおける線I-Iに沿ってシートL4を切断した際の断面については図５Aに、線II-IIにおける断面については図５Bに、また線III-IIIにおける断面については図５Cに、各々の形状の変化をそれぞれ示している。また、前述の図1あるいは図2において示した実施例における構成と同様の構成については、同一の参照符号を用いることとする。
【００５０】
まず、導電処理が施された支持体１の表面上に、ポジレジストからなる層３を電着処理により形成し、ステップ１０１の状態のシートを得る。続いて、不図示の第一のマスクを介した紫外線等によるポジレジスト層３の露光処理、および現像液による現像処理を行う。第一のマスクは、図４Aおよび４Bにおける低誘電率材部分Bに対応する領域を露光する形状を有している。
【００５１】
当該処理によって、ポジレジスト層において露光された部分のみが除去され、支持体１上には未露光のポジレジスト層３と第一の空間部分５とが形成される（ステップ１０２）。第一の空間部５に対しては、電着処理によって、低誘電率材料からなる部分７を形成する（ステップ１０３）。なお、低誘電率材部分7の形成厚さは、ポジレジスト層３の厚さと略一致させている。当該低誘電率材部分７は、シートL４における低誘電率材部分Bに対応する。
【００５２】
低誘電率材部分７形成後、未露光のポジレジスト層３に対して、不図示の第二のマスクを介しての露光処理および現像液による現像処理を行う。第二のマスクは、図４Aおよび４Bにおける高透磁率材部分C１およびC２に対応する領域を露光する形状を有している。当該処理により、ポジレジスト層３における露光部分の除去が行われ、更に第二の空間部分９が形成される（ステップ１０４）。
【００５３】
第二の空間部分９に対しては、電着処理によって、高透磁率材料からなる部分１１を形成する（ステップ１０５）。なお、高透磁率材部分１１の形成厚さも、ポジレジスト層３の厚さと略一致させている。断面II-IIにおける中央部の高透磁率部分１１は、シートL４における芯材となる部分C１に対応し、その他の高透磁率材部分１１は、シートL４におけるインダクタ等の外周の部分C２に対応する。
【００５４】
続いて、残存する未露光のポジレジスト層３に対し、更に、不図示の第二‘のマスクを介しての露光処理および現像液による現像処理を行う。第二’のマスクは、図４Aにおける低透磁率材部分Dに対応する領域を露光する形状を有している。当該処理により、ポジレジスト層３における露光部分の除去が行われ、更に第二‘の空間部分１２が形成される（ステップ１０６）。第二’の空間部分１２に対しては、電着処理によって、低透磁率材部分１４を形成する（ステップ１０７）。なお、低透磁率材部分１４の形成厚さも、ポジレジスト層３の厚さと略一致させている。低透磁率材部分１４は、シートL4において、図４Aにおける低透磁率材部分D、およびその上面に位置する図４Bにおける低透磁率材部分Dに対応する。
【００５５】
更に、残存する未露光のポジレジスト層３に対し、更に、不図示の第三のマスクを介しての露光処理および現像液による現像処理を行う。第三のマスクは、図４Aにおける導電体部分A１に対応する領域を露光する形状を有している。当該処理により、ポジレジスト層３における露光部分の除去が行われ、更に第三の空間部分１３が形成される（ステップ１０８）。
【００５６】
第三の空間部分１３に対しては、電着処理によって、第一の導電体からなる部分１５を形成する。なお、本実施例においては、第一の導電体部分１５の形成時において、その形成厚さは、ポジレジスト層3の厚さより薄くすることとし、第三の空間部１３を第一の導電体部分１５の上部に残存させている（ステップ１０９）。第一の導電体部分は、シートL4における導電体部分A1に対応する。
【００５７】
この第三の空間部分１３の残存部分に対して、電着処理によって、再度ポジレジストからなる第二の層１７を形成する（ステップ１１０）。その際、第二のポジレジスト層１７は、その最表面がポジレジスト層３、低誘電率材部分7等の表面と略一致するまで、形成されることが望ましい。第二のポジレジスト層１７に対しては、不図示の第四のマスクを介した露光処理および現像液による現像処理を行う。第四のマスクは、図４Ｂにおける低透磁率材部分Ｄに対応する領域を露光する形状を有している。当該処理により、第二のポジレジスト層１７における露光部分の除去が行われ、第四の空間部分１９が形成される（ステップ１１１）。
【００５８】
第四の空間部分１９に対しては、電着処理によって、低透磁率材料からなる部分２１を形成する（ステップ１１２）。なお、本実施例においては、低透磁率材部分２１は、その最表面がポジレジスト層３、低誘電率材部分7等の表面と略一致するまで、形成される。低透磁率材部分２１は、シートＬ４において、図４Ｂにおける低透磁率材部分Ｄに対応する。その後、残存する第二のポジレジスト層１７に対しての、露光処理および現像液による現像処理を行う。当該処理により、残存する第二のポジレジスト層１７の除去が行われ、第五の空間部分２３が形成される（ステップ１１３）。
【００５９】
第五の空間部分２３に対しては、電着処理によって、第二の導電体からなる部分２５を形成する。なお、本実施例においては、第二の導電体部分２５は、その最表面がポジレジスト層３、低誘電率材部分7等の表面と略一致するまで、形成される。また、本実施例においては、第一の導電体部分１５を構成する材料と、第二の導電体部分２５を構成する材料は同一としている。以上の工程を経て得られたシートから、支持体１を剥離および残存するポジレジスト層３の除去を行うことにより、実際に電子部品を形成する際の素材となるシートＬ４が得られる。以上の構成を得ることにより、従来からの積層セラミックインダクタより更に優れた特性を有するインダクタを提供することが可能となる。
【００６０】
本発明によれば、異なる種々の材料を同一シート内に形成することが可能である。従って、図３に示したようなインダクタを構成することが可能であり、浮遊容量、クロストーク等をより低下し、更に小型化且つ高集積化を達成した積層型の電子部品の製造が可能となる。また、図中明示されていないが、本発明に係るシートを用いることによって、インダクタ本体端部を外部端子に接続するの配線等の配置を、インダクタ形成時に任意の配置に引き回すことも可能となる。
【００６１】
従って、これら配線部の配置の適正化を図ることも容易となる。すなわち、本発明に係る構成のシートを用いることによりａ）回路設計の自由度が向上してより高集積化が可能となる、ｂ）複合回路部品形成の際においても、同等の特性を有する電子部品を製造した場合であっても積層層数をむしろ減少させて電子部品としての小型化を図ることが可能である、更にｃ）層数の減少に伴って層間での配線の接続が減り、信頼性が向上し、更には電子部品が完成に至るまでの工程数の短縮が見込める、といった効果が得られる。
【００６２】
なお、本発明に係るシートに関してその形成方法について前述したが、ここで述べられた支持体等、各種材料に関しては特に限定されない。支持体としては、ステンレス系の薄板、導電処理が表面に為されたＰＥＴフィルム、導電処理が表面に為されたガラス基板等、種々の材料が使用可能である。また、支持体表面に離型用の処理を施す場合があるが、当該処理としては、Ni-PTFE、ステンレス粉末とテフロン（登録商標）樹脂またはシリコン樹脂等との混合複合被膜の表面形成等がある。
【００６３】
また、導電体部を形成する電着工程において用いる金属粉としてはAg、Cu、Ni等の粉体が使用可能である。ポジレジストに関しては、本実施例において特に規定していないが、その粘度、感光性等を勘案し、導電体、絶縁対等の材料の選択も含め、種々の材料から適宜選択されることが望ましい。また、上述のシート形成方法においては、導電体部分の形成についても、電着形成することとしている。しかしながら、更なる材料形成の必要がない場合には、この導電体部分を電着技術の一つであるメッキにより形成することとし、導電体部分がほぼ金属からのみ構成されることとしても良い。
【００６４】
また、本発明に係るシートにおける各部分およびポジレジストは、各々電着技術を用いてその形成工程が為されている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、ペーストの塗布等、通常の膜形成に用いられる種々の方法を用いることが可能である。しかしながら、上述したように、導電体部分の形成に関しては、導電性をより高める観点から、メッキ等の技術によることが好ましい場合も考えられ、導電体部の形成をメッキ等により行えるようにその製造工程を構築することが望ましいと考えられる。
【００６５】
また、本発明にかかるシート形成方法は、ポジレジストを用いることによって上述の種々の効果を得ているものであるが、本発明の内容は、上述の実施例に限定されない。例えば、素子形成において、パターン精度等がそれほど要求されない部分に対しては、従来技術と同様のネガレジストを用いたパターン形成を部分的に用いる等、ポジレジストとネガレジストとを併用することとしても良い。
【００６６】
【本発明の効果】
本発明に係るシート形成方法、すなわち、ポジレジスト層に対して、露光、現像および現像により得られたパターン空間に対する所望の材料を電着形成する各処理を繰り返して施す手法により、ＸＹ方向において３種類以上の、またＺ方向において複数種類の異材質からなる部分が、その内部に高精度に配置されたシートを得ることが可能となる。また、ポジレジスト単体からなる層に対して露光および現像の処理を施してパターン空間を形成することにより、パターンの厚さとその幅の比、いわゆるアスペクト比において１以上、１．０〜１．５、すなわち従来と比較して約１．５〜３．０倍のパターンが得られることとなる。
【００６７】
また、本発明によれば、各種パターンを高精度ならびに高い位置精度等にて形成することが可能となることから、ａ）回路設計の自由度が向上し、より高集積化することが可能となる、ｂ）シート一層に対しての回路の高集積化により積層総数の低減が可能となり、電子部品としての小型化が可能となる、ｃ）積層数の現象に伴って各層間における接続個所が減少し、信頼性の向上あるいは工程の短縮化が可能となる、ｄ）各種材料をより適当な位置に形成することが可能となり、積層型電子部品としての性能向上が可能となる、およびｅ）これらの効果の積み重ねによって電子部品の製造工程におけるコストパフォーマンスを向上させることが可能となる、といった効果が得られる。
【００６８】
また、更に、寸法精度等の高いシートが得られることから、ｆ）各シートにおける層間接続部材間の位置精度も向上し、接続信頼性が向上する、ｇ）層間接続部材の形状をより小さなものへと最適化することが可能であり、より高集積化が可能である、およびｈ）層間接続部材を、厚さを有するシートに内在させることが可能となり、層間接続部材に関する部分の強度を考慮した従来の設計等と比較してその自由度が向上し、更にはハンドリングが安定することによって積層精度を更に向上させることが可能になる、等の効果も得られる。
【００６９】
また、電着等の処理によって必要部分にのみ層形成が為されることから、材料の無駄が無く、製造コストの低減が図れる。更に、各種シートを形成後、これらを積層して電子部品を得ることから、電子部品に求められる特性に応じて、積層するシートの種類あるいは積層形式等を変更することが可能である。従って、本発明に係るシートを用いることによって、多品種少量生産にも対応可能な電子部品の製造工程の構築が容易である。
【００７０】
なお、所望の電気特性を有する粉末と有機系のバインダとからなる、いわゆるネガレジストからなるスラリーを用い、このパターニングと電着処理とを行う従来技術は、得られるパターン精度が本発明と比較して大きく劣っている。しかしながら、製品の要求精度、例えば電気特性のばらつきの許容値に応じて、本発明に係るポジレジストを用いた工程を部分的に用いることによって、上述の効果を部分的に得ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるシートの形成方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明にかかるシートの形成方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明により得られたシートを用いて作製した積層方インダクタの断面概略を示す図である。
【図４Ａ】図３に示すインダクタを線４A−４Aにて切断しこれを上面から見た状態の概略を示す図である。
【図４Ｂ】図３に示すインダクタを線４B−４Bにて切断しこれを上面から見た状態の概略を示す図である。
【図５Ａ】図３に示すシートL４を形成する工程を示すフローチャートである。
【図５Ｂ】図３に示すシートL４を形成する工程を示すフローチャートである。
【図５Ｃ】図３に示すシートL４を形成する工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1：支持体
３：ポジレジスト層
５：第一の空間部分
７：低誘電率材部分
９：第二の空間部分
１１：高透磁率材部分
１２：第二の空間部分
１３：第三の空間部分
１４：低透磁率材部分
１５：第一の導電体部分
１７：第二のポジレジスト層
１９：第四の空間部分
２１：低透磁率材部分
２３：第五の空間部分
２５：第二の導電体部分
A：導電体部分
B：低誘電率材部分
C：高透磁率材部分
D：低透磁率材部分
L１〜Ｌ７：シート

Claims

積層型の電子部品を形成する際にその各層として用いられるシートの形成方法であって、
支持体上に、露光された部分が現像液によって除去されるポジ型の感光性の物質を所定厚さ付着させる工程と
前記ポジ型の感光性の物質に対して所定のパターンを形成するための露光処理を施し、
前記露光処理されたパターンを前記現像液によって現像除去する処理を施してパターン空間を形成する工程と、
前記パターン空間に対して所望の電気的特性を有する物質を用いた電着処理を施し、前記支持体上に前記シートを形成する工程と、
前記シートの積層に際して、前記シートから前記支持体を除去する工程と、を含み、
前記電着処理は、前記電着処理により得られる層が前記ポジ型の感光性の物質の前記所定厚さと同一となるまで複数回繰り返して、前記ポジ型の感光性の物質からなるシート内に前記所望の電気的特性を有する物質を複数種類存在させることを特徴とするシート形成方法。
前記所望の電気的特性を有する物質は複数種類存在し、前記電着処理は前記物質に応じて複数回行われることを特徴とする請求項１記載のシート形成方法。
前記露光処理、現像処理および電着処理からなる工程において、前記所望の電気特性を有する物質として、前記ポジ型の感光性の物質を用いた電着処理が含まれることを特徴とする請求項１記載のシート形成方法。
露光されない部分が現像液によって除去される、所望の電気特性を有するネガ型の感光性の物質を前記所望の電気的特性を有する物質の一として付着させる工程と、
前記ネガ型の感光性の物質を露光および現像して第二のパターン空間を形成する工程と、
前記第二のパターン空間を用いて前記電着処理を行う工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１記載のシート形成方法。
積層型の電子部品を形成する際にその各層として用いられるシートであって、
前記シートの厚さ方向においてそれぞれ異なった物性を有する部分を有し、前記部分を形成する際に、ポジ型の感光性の物質を用いた電着処理、前記感光性の物質の露光処理、前記感光性の物質の現像処理、および前記現像処理により得られた空間部への前記部分の少なくともひとつを形成する電着処理が行われ、
前記電着処理により得られる部分は、前記ポジ型の感光性の物質の厚さと同一となるまで前記電着処理を複数回繰り返すことで、前記シートの厚さ方向において複数の異なった物性を有する部分が形成され、
前記部分の内、最も厚さの厚い部分における厚さと幅との比が１以上であることを特徴とするシート。
前記シートが延在する平面方向において、前記異なる物性を有する部分を電着処理を複数回繰り返すことでそれぞれ形成されることを特徴とする請求項５記載のシート。
積層型の電子部品を形成する際にその各層として用いられるシートであって、
第一の厚さを有し、且つ第一の領域に形成された導電性の内部電極と、
第二の厚さを有し、且つ前記第一の領域上であって前記第一の領域よりも小さい第二の領域に形成された導電性のポストと、
前記内部電極および前記ポストを厚さ方向において包含する絶縁性の物質とを有し、
少なくとも前記ポストは、ポジ型の感光性の物質を用いた電着処理、前記感光性物質の露光処理、前記感光性物質の現像処理、および前記現像処理により得られた空間部への導電性の物質を用いた電着処理からなる工程により形成され、
前記電着処理により得られるポストには、前記ポジ型の感光性の物質の厚さと同一となるまで複数回、前記工程が繰り返されることで、前記シートの厚さ方向において複数の異なった物性を有する部分が形成され、
前記内部電極および前記ポストの内少なくとも一方の形成厚さとその幅との比率が１以上であることを特徴とするシート。