JP2000228571A

JP2000228571A - 金属転写フィルム

Info

Publication number: JP2000228571A
Application number: JP11100744A
Authority: JP
Inventors: Zenichi Ueda; 善一上田; Masaharu Seki; 正治関
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1998-12-02
Filing date: 1999-04-08
Publication date: 2000-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易かつ確実に電極を形成でき、また、形成
された電極の薄膜化が図れ、さらには、低コストで電極
を形成し得る金属転写フィルムを提供すること。【解決手段】プラスチックフィルムの表面に離型層と
しての酸化された表面を有する金属層（離型金属層）２
を設け、その酸化された表面３に転写金属層４を設け
る。このような金属転写フィルムを使用すれば、転写し
たい対象物に、離型金属層２の表面に設けられた転写金
属層４を簡易かつ確実に転写することができるので、電
子部品の電極を低コストで形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金属転写フィルムに
関し、詳しくは、電子部品の電極を形成するために使用
される金属転写フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子部品の電極を形成する方
法としては、たとえば、半導体回路などの製造において
は、基板上に、蒸着やめっきなどによって金属層を形成
した後に、フォトリソグラフィによってパターンニング
を行う方法や、たとえば、積層セラミックコンデンサな
どの製造においては、セラミックグリーンシート上に、
スクリーン印刷によって導電ペーストをパターン塗工し
た後に、その塗工されたセラミックグリーンシートを積
層し、これを焼成する方法などが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、電子部
品の電極は、ますます微細化、高密度化する傾向にあ
り、そのため、半導体回路などの製造において使用され
る、蒸着やめっき、あるいはフォトリソグラフィを行う
ための装置も高精度の高価な装置が必要となってきてお
り、またそれに伴って、製造工程の複雑化によって生産
性が低下し、電極形成のためのコストが増大するように
なってきている。

【０００４】また、積層セラミックコンデサにおいて
は、高容量化が強く望まれており、それに対応すべく積
層数を増加させると、一方で積層セラミックコンデンサ
の小型化が図れず、そのため、電極の薄膜化が望まれて
いるが、スクリーン印刷で電極を形成する方法では、近
年要望されている電極の薄膜化には対応できなくなって
きている。

【０００５】本発明は、このような課題に鑑みなされた
もので、その目的とするところは、簡易かつ確実に電極
を形成でき、また、形成された電極の薄膜化が図れ、さ
らには、低コストで電極を形成し得る金属転写フィルム
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明は、プラスチックフィルムの表面に離型層と
しての酸化された表面を有する金属層（以下、離型金属
層と略する。）を設け、その酸化された表面に転写金属
層（対象物に転写される金属層）が設けられていること
を特徴とする金属転写フィルムを要旨とする。

【０００７】また、上記離型金属層は、異種の金属層を
複数積層したものであってもよい。

【０００８】そして、上記転写金属層は、電子部品の電
極パターンに加工されていることが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の金属転写フィルムに使用
されるプラスチックフィルムは、上記離型金属層との密
着性が良好であるものであれば、特に限定されるもので
はなく、従来公知のプラスチックフィルムを用いること
ができる。このようなプラスチックフィルムとしては、
たとえば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィ
ルム、ポリスチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィル
ム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィル
ム、ポリイミドフィルム、ポリサルフォンフィルム、ポ
リエーテルサルフォンフィルム、ポリアミドフィルム、
ポリエーテルケトンフィルム、ポリフェニレンスルフィ
ドフィルムなどが挙げられる。これらのプラスチックフ
ィルムは、その厚みが約１０μｍ〜２００μｍ、とりわ
け、約１５μｍ〜１５０μｍであることが好ましい。

【００１０】本発明の金属転写フィルムは、上記のよう
なプラスチックフィルムの表面に、離型金属層が形成さ
れている。この離型金属層は、その上に形成される転写
金属層に対する離型層としての役割を果たすもので、上
記のプラスチックフィルムと良好な密着性があり、か
つ、転写金属層に対し離型性を有するものである。この
離型金属層を形成する金属材料としては、アルミニウム
（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔ
ｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃ
ｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、銀（Ａｇ）およびこれら
の合金等が用いられる。

【００１１】また、離型金属層は、上記金属材料から形
成される金属層の一層から成るものでもよいし、同種あ
るいは異種の金属層を複数積層したものであってもよ
い。なお、複数積層する場合、その金属層間が剥離しな
いように、金属層間の界面が酸化されていないことが必
要である。

【００１２】上記の離型金属層は、一般的には、スパッ
タ蒸着、抵抗加熱蒸着、電子ビーム加熱蒸着などの公知
の真空蒸着法により形成されるが、この場合、離型金属
層とプラスチックフィルムとの密着力を向上させる目的
で、プラスチックフィルム表面をアルゴン、酸素、窒素
ガス等の雰囲気中でプラズマ処理することも可能であ
る。

【００１３】そして、離型金属層が有する酸化された表
面は、上記のように蒸着で形成した金属表面を酸素を含
む雰囲気中でプラズマ処理したり、単に、金属表面を大
気中に暴露することにより形成される。あるいは、上記
のように金属層を蒸着で形成する際に、その雰囲気に酸
素ガスを導入しておいてもよい。

【００１４】また、離型金属層の蒸着以外の形成方法と
しては、ウエットめっきでも可能で、この場合は特に表
面の金属層を酸化させる処理をしなくても、自然に酸化
膜が形成される。

【００１５】本発明において、上記離型金属層の厚み
は、通常、１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲が好ましい。

【００１６】本発明の金属転写フィルムにおいては、上
記の離型金属層の酸化された表面に、転写金属層が形成
されている。この転写金属層を形成する金属材料として
は、特に限定されるものではなく従来公知の金属材料を
使用することができる。このような金属材料としては、
その用途によって異なるが、たとえば、電極を形成する
のに好適な材料としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、パ
ラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、インジウム（Ｉ
ｎ）、錫（Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム
（Ｃｒ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉛
（Ｐｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａ
ｌ）およびこれらの合金等が挙げられる。

【００１７】また、転写金属層は、上記金属材料から形
成される金属層の一層から成るものでもよいし、同種あ
るいは異種の金属層を複数積層したものであってもよ
い。なお、複数積層する場合、その金属層間が剥離しな
いように、金属層間の界面が酸化されていないことが必
要である。

【００１８】このような転写金属層は、スパッタ蒸着、
抵抗加熱蒸着、電子ビーム加熱蒸着などの公知の真空蒸
着法や、電気めっき法、または、これらを併用して形成
することができるが、より好ましくは、真空蒸着法で形
成するのが良い。なお、上記併用の場合においても、ま
ず、最初の金属層を真空蒸着法で形成するのが良い。

【００１９】本発明において、上記転写金属層の厚み
は、用途によって異なるが、通常、約３００ｎｍ〜２０
００ｎｍの範囲が好ましい。

【００２０】ところで、上記転写金属層を電気めっき法
で形成する場合、下地となる離型金属層は導電性ができ
るだけ高いことが好ましいので、離型金属層の電気抵抗
を小さくするため、厚みをある程度厚くするか、あるい
は、離型金属層の金属材料として導電性が高い銅、銀、
アルミニウム等を用いることが好ましい。

【００２１】一方、後述するように、転写金属層を化学
エッチング等によりパターン加工する場合は、下地とな
る離型金属層は、転写金属層の化学エッチングの際に腐
食されないことが好ましい。例えば、転写金属層にニッ
ケルを用いる場合、通常、化学エッチング液として、塩
酸・硝酸系エッチング液が用いられるので、そのような
エッチング液に対して耐腐食性のあるステンレス等を離
型金属層に用いることが好ましい。ただし、ステンレス
は、銅、銀、アルミニウム等に比較すると、導電性が低
く、また、真空蒸着法である程度厚みの厚いものを形成
するのにより多くの時間を要する。

【００２２】従って、例えば、ニッケルの転写金属層を
電気めっき法で形成し、さらに、化学エッチングでパタ
ーン加工する場合は、下地となる離型金属層としては、
導電性が高い銅、銀、アルミニウム等の第一の金属層の
上にニッケルのエッチング液に対して耐腐食性のあるス
テンレス等の第二の金属層を設けたものが好ましい。

【００２３】また、上記のように、電気めっき法で転写
金属層を形成する場合は、離型金属層において、第一の
金属層の厚みは３０〜１００ｎｍ、第二の金属層の厚み
は１０〜５０ｎｍであることが好ましい。そうすること
により、短時間で、導電性が高く、かつ、ニッケルのエ
ッチング液に対して耐腐食性のある離型金属層を得るこ
とができる。

【００２４】本発明の金属転写フィルムは、例えば、図
１に示すように、プラスチックフィルム１の一方の面
に、離型金属層２が設けられており、さらに離型金属層
２の酸化された表面３に転写金属層４が設けられた形状
をなしている。

【００２５】また、図２には、離型金属層２が異種の金
属層を複数積層したものである場合を示した。図２にお
いて、離型金属層２はプラスチックフィルムに直接接し
ている第一の金属層６と、第一の金属層６の上に設置さ
れる第二の金属層７から成り、第二の金属層７の酸化さ
れた表面３に転写金属層４が設けられた形状をなしてい
る。そして、第一の金属層としては、導電性が高い銅、
銀、アルミニウム等が好ましく、第二の金属層として
は、ステンレスが好ましい。

【００２６】また、図１および図２において、転写金属
層４を電子部品の電極等の回路要素として用いる場合、
転写金属層４を所望のパターンとなるよう形成してもよ
い。その例として、図１に示した金属転写フィルムにお
いて、転写金属層４をパターン形成した場合を図３に示
した。パターン化された転写金属層５を形成する方法と
しては、図１に示したような離型金属層２の全面域に転
写金属層４を形成した金属転写シートにおいて、転写金
属層４を化学エッチング等によりパターン化してもよい
し（サブトラクティブ法）、あるいは、離型金属層２の
上に所望のパターンと逆パターンのレジストを形成した
後に、露出した離型金属層表面に、前述の真空蒸着法や
めっきによりパターン化された転写金属層５を形成する
こと（アディティブ法）もできる。

【００２７】ところで、従来、金属転写フィルムとし
て、フッ素樹脂フィルムやシリコーン系の離型剤を塗布
したプラスチックフィルム表面に転写金属層を設けてな
る転写金属シートが提案されているが、上記のように、
転写金属層をサブトラクティブ法やアディティブ法でパ
ターン加工すると、加工中に転写金属層が剥離してしま
うという問題があった。その点、本発明の金属転写フィ
ルムは、そのような剥離が生じないので、対象物に転写
金属層を転写する前に、予め、図３に示したように、転
写金属層５を所望のパターンに加工することができる。

【００２８】そして、本発明の金属転写フィルムによっ
て転写金属層を転写するには、たとえば、転写しようと
する対象物にその転写金属層を接触させるとともに、プ
ラスチックフィルム側から転写金属層側に向かって、た
とえば、熱、超音波、電磁波、物理的な圧力等の外力を
加えることによって、上記離型金属層の酸化された表面
から転写金属層を剥離させて、その対象物に転写すれば
よい。なお、この場合には、転写金属層の表面上または
対象物の表面上に粘着層を設けて転写性の向上を図って
もよく、また、上記した複数の外力を組合わせて使用し
てもよい。

【００２９】本発明の金属転写フィルムは、その用途が
特に限定されることはないが、主として、電子部品の電
極を形成するために使用される。たとえば、半導体回路
などの基板に電極を形成するには、本発明の金属転写フ
ィルムの転写金属層を、基板における電極を形成したい
部位に接触させるとともに、前記したようにプラスチッ
クフィルム側から転写金属層側に向かって外力を加えて
転写すればよい。また、積層セラミックコンデンサの内
部電極など積層型電子部品の電極を形成する場合にあっ
ては、本発明の金属転写フィルムの転写金属層を、セラ
ミックグリーンシートにおける電極を形成したい部位に
接触させるとともに、前記したようにプラスチックフィ
ルム側から転写金属層側に向かって外力を加えて転写し
た後に、その転写金属層が転写されたグリーンシートを
順次積層して焼成すればよい。

【００３０】このように、本発明の金属転写フィルムを
使用して電子部品の電極を形成すれば、半導体回路など
の製造においては、基板に簡易かつ確実に電極を形成で
き、また、積層セラミックコンデサなど積層型電子基板
の製造においては、プラスチックフィルムの表面に形成
された薄い金属層をそのまま転写させることができるの
で、セラミックグリーンシートに導電ペーストをパター
ン塗工する場合に比べて、薄い電極を形成することがで
きる。そのため、積層数を増やしても、それほど大型化
させることなく高容量のものを製造することができる。
したがって、ますます微細化、高密度化が要求される電
子部品の電極の形成を簡易かつ低コストで行うことがで
きる。

【００３１】

【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて、本発明
をさらに具体的に説明する。

【００３２】（実施例１）厚さ５０μｍのポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に、４×１０^-1Ｐ
ａのＡｒガス雰囲気中で、Ｃｕをスパッタ蒸着し、蒸着
の最後の段階でＯ ₂ガスをＡｒガスに対して１２％導入
し、離型金属層として、表面が酸化された厚さ７０ｎｍ
のＣｕ薄膜を形成した。次に、この離型金属層（Ｃｕ薄
膜）の上に、４×１０^-1ＰａのＡｒガス雰囲気中で、厚
さ５０ｎｍのＮｉ薄膜をスパッタ蒸着により形成し、さ
らに、そのＮｉ薄膜の上に、電気めっき法によりＮｉを
１０００ｎｍの厚さまでめっきすることにより、転写金
属層を形成して、金属転写フィルムを得た。

【００３３】（実施例２）厚さ５０μｍのポリイミドフ
ィルム上に、４×１０^-1ＰａのＡｒガス雰囲気中で、厚
さ３０ｎｍのＣｒ薄膜をスパッタ蒸着により形成し、こ
れを一旦、大気中に暴露することにより、Ｃｒ薄膜の表
面を酸化して離型金属層とした。次に、この離型金属層
（Ｃｒ薄膜）の上に、４×１０^-1ＰａのＡｒガス雰囲気
中で、厚さ５０ｎｍのＣｕ薄膜をスパッタ蒸着により形
成した。さらに、そのＣｕ薄膜の上に電気めっき法により
Ｃｕを５０００ｎｍの厚さまでめっきすることにより、
転写金属層を形成して、金属転写フィルムを得た。

【００３４】（実施例３）厚さ５０μｍのポリイミドフ
ィルム上に４×１０^-1ＰａのＡｒガス雰囲気中で、Ｃｕ
をスパッタ蒸着し、蒸着の最後の段階でＯ₂ガスをＡｒ
ガスに対して１２％導入し、離型金属層として、表面が
酸化された厚さ７０ｎｍのＣｕ薄膜を形成した。次に、
この離型金属層（Ｃｕ薄膜）の上に、４×１０^-1Ｐａの
Ａｒガス雰囲気中で厚さ５０ｎｍのＮｉ薄膜をスパッタ
蒸着により形成した後、続いて、同じ雰囲気中で厚さ５
０ｎｍのＣｕ薄膜をスパッタ蒸着により形成し、さら
に、その上に、電気めっき法によりＣｕを５０００ｎｍ
の厚さまでめっきすることにより、Ｎｉ層とＣｕ層から
成る転写金属層を形成して、金属転写フィルムを得た。

【００３５】（実施例４）厚さ５０μｍのＰＥＴフィル
ム上に、４×１０^-1ＰａのＡｒガス雰囲気中で、厚さ５
０ｎｍのＣｕ薄膜をスパッタ蒸着により形成し、続い
て、同じ雰囲気中で厚さ３０ｎｍのステンレス（ＳＵＳ
３０４）薄膜をスパッタ蒸着により形成し、これを一
旦、大気中に暴露することにより、ステンレス薄膜の表
面を酸化して離型金属層とした。次に、この離型金属層
（Ｃｕ薄膜上にステンレス薄膜を積層したもの）の上
に、電気めっき法によりＮｉを６００ｎｍの厚さまでめ
っきすることにより、転写金属層を形成して、金属転写
フィルムを得た。

【００３６】（実施例５）厚さ５０μｍのポリイミドフ
ィルム上に、４×１０^-1ＰａのＡｒガス雰囲気中で、Ｃ
ｕをスパッタ蒸着し、蒸着の最後の段階でＯ₂ガスをＡ
ｒガスに対して１２％導入し、離型金属層として、表面
が酸化された厚さ７０ｎｍのＣｕ薄膜を形成した。次
に、この離型金属層（Ｃｕ薄膜）の上に、４×１０^-1Ｐ
ａのＡｒガス雰囲気中で、厚さ３０ｎｍのＮｉ薄膜をス
パッタ蒸着により形成した。続いて、このＮｉ薄膜の上
に所定の電極パターンと逆パターンのレジストを形成し
た後、露出したＮｉ薄膜表面に、電気めっき法でＮｉを
８００ｎｍの厚さまでめっきすることにより、電極パタ
ーンに加工された転写金属層を形成し、その後、レジス
トを除去して、さらに、電極パターン間に露出した上記
スパッタ蒸着により形成したＮｉ薄膜をエッチング除去
して、金属転写フィルムを得た。

【００３７】（比較例１）Ｃｕのスパッタ蒸着中、Ｏ₂
ガスを全く導入しなかったこと以外は、実施例１と同様
の方法で金属転写フィルムを得た。

【００３８】（比較例２）Ｃｒ薄膜を大気中に暴露しな
かったこと以外は、実施例２と同様の方法で金属転写フ
ィルムを得た。

【００３９】（比較例３）シリコーン系離型剤を塗布し
た厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムの上に、４×１０^-1Ｐ
ａのＡｒガス雰囲気中で、厚さ８０ｎｍのＮｉ薄膜をス
パッタ蒸着により形成し、さらに、このＮｉ薄膜の上
に、電気めっき法によりＮｉを１０００ｎｍの厚さまで
めっきすることにより、転写金属層を形成して、金属転
写フィルムを得た。

【００４０】（金属転写フィルムの評価）実施例１〜
４、および、比較例１〜３の金属転写フィルムの転写金
属層の表面に、感光性レジストを塗布、パターン露光、
現像することにより、所定の電極パターンと同パターン
のエッチングレジストを形成した。次いで、露出した転
写金属層の化学エッチングを行った後、エッチングレジ
ストを除去して、最終的に１ｍｍ×２ｍｍの大きさの電
極パターンを５ｃｍ×５ｃｍの面積に３００個形成し
た。この段階で、比較例３については、部分的に電極パ
ターンの剥離が生じた。それ以外は、電極パターンを完
全に形成することができた。次に、これらの金属転写フ
ィルムの転写金属層と粘着シート（５０μｍのＰＥＴフ
ィルムにアクリル系粘着剤が塗布されたもの）とを貼り
合せた後、再度、剥離させて、電極パターンの転写性を
評価した。また、実施例５で得た金属転写フィルムにつ
いても同様に評価した。その結果、実施例１〜５の金属
転写フィルムの電極パターンは全て完全に粘着シートに
転写したのに対し、比較例１および２の金属転写フィル
ムは全く転写しなかった。なお、実施例３のＮｉ層とＣ
ｕ層から成る転写金属層は、Ｎｉ層とＣｕ層の界面で剥
離することなく、転写金属層のＮｉ層と離型金属層の界
面で剥離が生じ、良好に転写されていた。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の金属転写フ
ィルムは転写性が良好であり、転写したい対象物に、転
写金属層を、簡易かつ確実に転写することができる。そ
して、このような本発明の金属転写フィルムは、主とし
て、電子部品の電極を形成するために好適に使用でき、
低コストで電極を形成することができる。また、図３に
示したように、転写金属層を化学エッチング等により、
所定のパターンに加工する場合にも、その加工中に、転
写金属層が離型金属層から剥離することがないので、パ
ターン化した転写金属層を転写することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属転写フィルムの一実施形態を示
す断面図である。

【図２】本発明の金属転写フィルムにおいて、離型金
属層が異種の金属層を積層したものである場合の一実施
形態を示す断面図である。

【図３】本発明の金属転写フィルムにおいて、転写金
属層が電極パターンに加工されている場合の一実施形態
を示す断面図である。

【符号の説明】

１プラスチックフィルム２離型金属層３離型金属層の酸化された表面４転写金属層５電極パターンに加工された転写金属層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチックフィルムの表面に離型層と
しての酸化された表面を有する金属層を設け、その酸化
された表面に転写金属層が設けられていることを特徴と
する金属転写フィルム。
【請求項２】上記酸化された表面を有する金属層が異
種の金属層を複数積層したものである請求項１に記載の
金属転写フィルム。
【請求項３】上記転写金属層が、電子部品の電極パタ
ーンに加工されていることを特徴とする請求項１または
２に記載の金属転写フィルム。