專利名稱：層壓體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于由樹脂屬和金屬薄膜層形成的層壓體的制造方法，更詳細講，是關(guān)于在周邊進行旋轉(zhuǎn)的支撐體上，使樹脂層和金屬薄膜層相互進行層壓制造層壓體的方法。
將層壓樹脂層的工序和層壓金屬薄膜層的工序作為一個單元，通過使其在周邊進行旋轉(zhuǎn)的支撐體上重復(fù)進行，使樹脂層和金屬薄膜層相互層壓制造層壓體的方法，例如已在歐洲專利公開第808667號上公開。
借助


由樹脂層和金屬薄膜層制造層壓體的一例方法。
圖12是模擬地表示以前實施層壓體制造方法的一例制造裝置的概略的斷面圖。
層壓體制造裝置900，在其真空槽901內(nèi)安裝有可旋轉(zhuǎn)的圓筒狀輥筒910，配置在輥筒910周圍的形成樹脂層的裝置920，樹脂硬化裝置940和形成金屬薄膜的裝置930。真空槽901內(nèi)由真空泵902維持減壓態(tài)。
液體狀樹脂材料，由流量調(diào)節(jié)閥922調(diào)整到規(guī)定流置，由樹脂材料供管921供入樹脂層形成裝置920內(nèi)。液體狀樹脂材料儲存在加熱容器923內(nèi)。進行加熱蒸發(fā)，附著在沿旋轉(zhuǎn)方向924旋轉(zhuǎn)的加熱輥子925的外表面上，再次進行蒸發(fā)，附著在沿旋轉(zhuǎn)方向911旋轉(zhuǎn)的輥筒910的外周面上。
由于輥筒910冷卻到樹脂材料冷凝點以下，附著的樹脂材料在輥筒910表面上被冷卻從而由樹脂材料形成固體狀的樹脂層。
形成的樹脂層通過樹脂硬化裝置940照射紫外線，而被硬化。
接著，通過金屬薄膜形成裝置930，利用蒸鍍在樹脂層表面上形成鋁薄膜。
這樣，通過輥筒910的周邊旋轉(zhuǎn)，由樹脂層形成裝置920產(chǎn)生的樹脂層和由金屬薄膜形成裝置930產(chǎn)生的金屬薄膜層，相互交替形成在輥筒910的外周面上，從而可制造由樹脂層和金屬薄膜層形成的層壓體。
根據(jù)上述方法可以制造出樹脂層厚度為0.1～1μm，金屬薄膜層厚度為50nm的層壓體，將得到的層壓體應(yīng)用于把樹脂層作電介質(zhì)的電容器有可能進一步開發(fā)制造出小型、大容量、低價格的電容器。
然而，本發(fā)明者們經(jīng)研究，得知在上述方法實際應(yīng)用時，存在許多待解決的難題。
首先，樹脂層和金屬薄膜層各層厚度越薄，固體雜物也就越侵入到層壓體內(nèi)部，這一現(xiàn)象的存在不容忽視。作為雜物的侵入形態(tài)，大多是在打開真空槽901對內(nèi)部各個裝置進行調(diào)整后，并閉真空槽901，開始制造層壓體時，細小的固體雜物附著在輥筒910的表面上。圖13是表示在固體雜物961附著在輥筒910表面上的狀態(tài)下進行疊層時，樹脂層951和金屬薄膜層952疊層狀態(tài)的模擬斷面圖。如圖所示，當(dāng)疊層厚度很薄時，雜物相對于各層的厚度來說，就很大，這是不可忽視的，在得到的層壓體表面上形成突起956，其大小要比侵入的雜物還要大。進而，這種形成的突起部分很容易使樹脂層和金屬薄膜層的厚度變得不均勻。因此，例如，在將層壓體用作電容器時，由于樹脂層存在變薄的部分，導(dǎo)致電容器的耐壓性降低，最壞的情況是產(chǎn)生針孔造成短路。再有，當(dāng)金屬薄膜層變薄時，這一部分會使耐電流特性降低。因此，希望一種混入雜物的可能性很小的層壓體的制造方法。
根據(jù)層壓體的用途，有時對疊層的厚度要求很嚴(yán)格，希望非常準(zhǔn)確。通過形成沒有形成金屬薄膜層的絕緣區(qū)域(也叫作邊緣部分)，即使在將同一樹脂層表面上形成的金屬薄膜層分割成很多區(qū)域時，有時對該絕緣區(qū)域的位置，寬度等要要求準(zhǔn)確無誤。例如，在將層壓體用作電容器時，確定形成電介質(zhì)層的樹脂層厚度和形成電介質(zhì)部分的面積的絕緣區(qū)域的位置和寬度，對電容器的靜電容量會產(chǎn)生直接影響。然而，長期保持制造環(huán)境(氣氛)不變是很困難的，即使是設(shè)定在相同條件下，也未必能得到相同的層壓體。即使利用機器計算預(yù)先準(zhǔn)確預(yù)測薄膜的實際層壓狀態(tài)，這也是有一定限度的。因此，希望有一種方法，在制造層壓體之前，要觀察實際形成的樹脂層和金屬薄膜層，進而根據(jù)需要觀察絕緣區(qū)域，以確認(rèn)它們的形成狀況，根據(jù)這些可設(shè)定最佳的制造條件，而且不改變最最佳時的環(huán)境(氣氛)和各種條件，就這樣連續(xù)不斷地平穩(wěn)制造層壓體。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種通過簡便方法可預(yù)先去除附著在支撐體上的雜物制造層壓體的方法，該制造方法是將附著樹脂材料層壓成樹脂層的工序和層壓金屬薄膜層的工序作為一個單元，通過在周邊旋轉(zhuǎn)的支撐體上，按規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù)反復(fù)進行，以制造由樹脂層和金屬薄膜層形成的層壓體。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種制造層壓體的方法，該方法是在上述層壓體的制造方法中，利用簡易方法，在制造層壓體之前，觀察樹脂層和金屬薄膜層，進而根據(jù)需要觀察實際形成的絕緣區(qū)域，以確認(rèn)其形成狀態(tài)，隨后可連續(xù)制造層壓體。
為了達到上述目的，本發(fā)明制造層壓體的方法是將附著樹脂材料層壓樹脂層的工序和形成金屬薄膜層的工序作為一個單元，通過在周邊旋轉(zhuǎn)的支撐體上，以規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù)反復(fù)進行，制造由樹脂層和金屬薄膜層形成的層壓體，其特征是在上述支撐體上形成樹脂層和金屬薄膜層之前，使帶狀物在上述支撐體上移動后，再去除掉上述帶狀物。
根據(jù)本發(fā)明，由于可以使附著在支撐體上的雜物附著在上述帶狀物上，從而雜物可被去除掉，所以能夠制造出沒有雜物混入的層壓體。
根據(jù)本發(fā)明，對在支撐體上移動的帶狀物，觀察樹脂層和金屬薄膜層，進而根據(jù)需要觀察實際形成的絕緣區(qū)域，確認(rèn)其形成狀態(tài)，根據(jù)需要調(diào)整各種條件，待達到最佳化后，去除掉帶狀物，從而可直接連續(xù)地在支撐體上制造層壓體。所以能很容易地制造出所要疊層厚度和具有絕緣區(qū)域的層壓體。
以下利用

本發(fā)明層壓體的制造方法。
圖1是表示為實施本發(fā)明層壓體制造方法的一例制造裝置模擬簡要斷面圖。
在按照圖中箭頭102方向，以一定角速度或周速度進行旋轉(zhuǎn)的輥筒101下部配置形成金屬薄膜的裝置103，對此，在輥筒101旋轉(zhuǎn)方向下流一側(cè)配置形成樹脂層的裝置250。
本實例中，分別在金屬薄膜形成裝置103的上流側(cè)，配置為形成絕緣區(qū)域(邊緣)，付與形成圖案材料的裝置300，在金屬薄膜形成裝置103和樹脂層形成裝置250之間，配置去除形成圖案材料的裝置109，在樹脂層形成裝置250和付與形成圖案材料的裝置300之間，配置樹脂硬化裝置106和樹脂表面處理裝置107，這些也可以根據(jù)需要進行設(shè)置。
這些裝置，裝在真空容器104內(nèi)，其內(nèi)部通過真空泵105保持真空。真空容器104內(nèi)的真空度為2×10-4托。
輥筒101的外周面要平滑，最好制成鏡面狀，冷卻到-20～40℃，冷卻到-10～10℃特別好。雖然旋轉(zhuǎn)速度隨意設(shè)定，為15～70rpm，但周速度最好是20-200m/分。本實施形態(tài)中，雖然作為周邊旋轉(zhuǎn)支撐體使用了筒狀鼓式的輥筒101，但也可以使用其它形式的，使2個或2個以上輥子之間進行周邊旋轉(zhuǎn)的帶狀支撐體，或圓盤狀旋轉(zhuǎn)支撐體等。
樹脂層形成裝置250，使形成樹脂層的樹脂材料蒸發(fā)氣化或霧化，噴向輥筒101的表面上。樹脂材料附著在輥筒101的外周面上，形成樹脂層。作為樹脂材料，被蒸發(fā)氣化或霧化后，堆積形成薄膜，但并不僅限于此，也可以根據(jù)所得層壓體的用途適當(dāng)選擇，最好是反應(yīng)性單體樹脂。例如，用作電子元件材料時，最好是以丙烯酸酯樹脂或乙烯樹脂為主要成分的，具體講，最好是多官能團的(間)丙烯酸酯單體，多官能團的乙烯醚單體，其中，環(huán)戊二烯二甲醇二丙烯酸酯，環(huán)己烷二甲醇二乙烯醚單體等，或者將它們的烴基進行取代的單體，其電特性、耐熱性、穩(wěn)定性等都很好。作為使樹脂材料進行飛散的辦法，可使用加熱器等加熱裝置，利用超聲波或噴射等進行氣化或霧化的方向。最好是通過加熱器等加熱裝置使樹脂材料蒸發(fā)氣化的方法。
圖1中所示的樹脂形成裝置250是一例將反應(yīng)性單體樹脂進行加熱，使其蒸發(fā)氣化形成樹脂層的裝置，圖2是表示該裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡要斷面圖。
形成樹脂層的液體狀反應(yīng)性單體，通過原料供給管251，由流量調(diào)節(jié)閥260調(diào)節(jié)流量，滴加在樹脂層形成裝置250內(nèi)部傾斜設(shè)置的加熱板A252上。反應(yīng)性單體邊在加熱板A252上向下流動，邊被加熱，其中一部分被蒸發(fā)，沒有被蒸發(fā)的反應(yīng)性單體，由以規(guī)定旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的加熱鼓253上流下。加熱鼓253上的反應(yīng)性單體，一部分被蒸發(fā)，沒有被蒸發(fā)的反應(yīng)性單體由加熱板B254上流下。反應(yīng)性單體一邊在加熱板B254上向下方流動，一部分一邊被蒸發(fā)，沒被蒸發(fā)的反應(yīng)性單體也一邊由加熱板C255上流下。反應(yīng)性單體一邊在加熱板C255上向下方流動，其一部分蒸發(fā)，而沒蒸發(fā)的反應(yīng)性單體也流落到加熱的杯256內(nèi)。杯256內(nèi)的反應(yīng)性單體，慢慢地蒸發(fā)掉。通過以上蒸發(fā)的氣體狀反應(yīng)性單體，上升到周壁258內(nèi)部，穿過遮蔽板257a、257b、257c之間，到達輥筒101的外周面上，液化、固化后形成樹脂層。另外，蒸發(fā)反應(yīng)性單體的裝置，并不僅限于上述結(jié)構(gòu)，也可以適當(dāng)變更。
這樣，由于被蒸發(fā)氣化的反應(yīng)性單體在輥筒101上液化，并形成樹脂層，得到表面平滑非常薄的樹脂層，這和直接將液體樹脂材料涂敷在輥筒101上的情況大不一樣。
在被蒸發(fā)的反應(yīng)性單體到達輥筒101的過程中，通過設(shè)置上述遮蔽板257a、257b、257c，可形成具有更平滑表面的樹脂層。通過原料供給管251供給的液狀反應(yīng)性單體，由加熱板A252急速加熱，有時一部分形成粗大粒子而進行飛散。因此，從反應(yīng)性單體的蒸發(fā)處到輥筒表面的被附處，不直接貫通，通過設(shè)置這種遮蔽板，可以大大減少粗大粒子的附著，從而使樹脂層表面變得非常平滑。因此，設(shè)置的遮蔽板起到了上述作用，并不僅限定于圖2中所示的形狀、配置。
本實施形態(tài)的樹脂形成裝置250，為形成表面平滑的樹脂層，并為使氣化的反應(yīng)性單體帶上電荷，所以在反應(yīng)性單體通過的地方設(shè)置帶電粒子射線照射裝置259。帶電的反應(yīng)性單體粒子受靜電引力作用而加速，附著時，通過靜電力的微弱排斥，避免了一部分預(yù)先附著的帶電粒子進行附著。通過這種作用，可形成非常平滑的樹脂薄膜層，帶電粒子射線照射裝置位于去除圖案形成材料裝置109的下流側(cè)，在樹脂薄膜形成裝置250的上流側(cè)，面向輥筒101的外周面設(shè)置，也可以使被附著表面帶電。根據(jù)所使用的樹脂材料，也不一定必須使用帶電粒子照射裝置，但特別是在使用粘度很高的材料獲得平滑薄膜時，照射帶電粒子非常有效。
作為帶電粒子射線照射裝置，不必過問其裝置，只要能對反應(yīng)性單體顆粒或其被附著面付與靜電荷就可以，例如，可使用電子射線照射裝置，照射離子束的離子源、等離子體源等。
由于本發(fā)明的金屬薄膜層非常薄，所以，形成薄膜的底面形狀清楚地反映在金屬薄膜層的表面上。因此，通過以上裝置形成的樹脂層，因為其表面非常平滑，所以在其表面上形成的金屬薄膜層表面也非常平滑。
樹脂層的表面粗糙度，雖然根據(jù)所得層壓體的用途適當(dāng)決定，但最好在0.1μm以下，更好在0.04μm以下，在0.02μm以下特別好。而金屬薄膜層的表面粗糙度，最好在0.1μm以下，更好在0.04μm以下，在0.02μm以下特別好。當(dāng)表面粗糙度大于以上數(shù)據(jù)時，在使用層壓體的各種用途中，達不到特性高度化，而且使特性極不穩(wěn)定。例如，在磁記錄介質(zhì)用途中，難以進行高密度記錄，粗大的表面突起會引起脫落等現(xiàn)象使記錄可信性降低。在電子元素用途中，難以高進成化，在粗大表面突起處產(chǎn)生電場集中，會使樹脂薄膜層溶掉或金屬薄膜層燒掉等。
樹脂層的表面粗糙度最好在樹脂層厚度的1/10以下，更好在1/25以下，在1/50以下尤其好。樹脂層的表面粗糙度相對于樹脂層的厚度來說過大時，會產(chǎn)生電場和磁場集中，并對鄰接的金屬薄膜層平滑性產(chǎn)生影響。金屬薄膜層的表面粗糙度最好在樹脂層的厚度或金屬薄膜層的厚度1/10以下，更好在1/25以下，在1/50以下尤其好。金屬薄膜層的表面粗糙度相對于樹脂層的厚度或金屬薄膜層的厚度來說過大時會產(chǎn)生電場和磁場集中，電流集中，對鄰接的樹脂層的平滑性產(chǎn)生影響。
本發(fā)明中所說的表面粗糙度是使用尖端直徑為10μm的金剛石針、測定荷重為10mg的接觸式表面粗糙度計，測定十個點的平均粗糙度Ra。樹脂層表面粗糙度的測定，是將觸針直接接觸到樹脂層表面，而金屬薄膜層的表面粗糙度測定，是將觸針直接觸吸到金屬薄膜層的表面，進行測定。無需多說，此時進行測定，必須排除其它疊層部分的影響(根據(jù)存在的絕緣區(qū)域產(chǎn)生的段差)。
堆積的樹脂材料，根據(jù)需要，可利用樹脂硬化裝置106進行硬化處理，達到所要求的硬化度。作為硬化處理，例如可以將樹脂材料進行聚合和/或橋聯(lián)處理。作為樹脂硬化裝置，例如可以使用電子射線照射裝置、紫外線照射裝置，或熱硬化裝置等。硬化處理程度，可根據(jù)新制造層壓體的要求特性進行適當(dāng)變更，例如制造電容器等電子元件用的層壓體，硬化度最好達到為50～95％，更好為50～75％為止進行硬化處理。當(dāng)硬化度小于上述范圍時，對利用本發(fā)明的方法制得的層壓體進行擠壓，或在安裝到作為電子元件的電路板上的工序中，當(dāng)施加外力時，很容易變形，使金屬薄膜層產(chǎn)生斷裂或短路。另一方面，當(dāng)硬化度大于上述范圍時，在制成層壓體后，從輥筒上取下圓筒狀層壓體時，或者，對它進行擠壓得到平板狀層壓體時，有時會產(chǎn)生割裂等問題。本發(fā)明的硬化度，其定義是取用紅外分光光度計測定的C=O基的吸光度和C=C基(1600cm-1)之比，取各個單體和硬化物的比值，本發(fā)明中，雖然對樹脂層的厚度沒有特殊限定，但最好在1μm以下，更好在0.7μm以下，在0.4μm以下特別好。根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的層壓體，為了滿足了小型化，高性能化的要求，所以最好使樹脂層的厚度越薄越好。例如，將本發(fā)明制造方法制得的層壓體用于電容器時，形成電介層的樹脂層越薄，電容器的靜電容量與其厚度成反比，也越大。同時發(fā)現(xiàn)，即使厚度變薄，也能達到本發(fā)明的效果，越薄，本發(fā)明的效果也就更加顯著。
形成的樹脂層，根據(jù)需要，可利用樹脂表面處理裝置107進行表面處理。例如，進行氧的等離子體處理使樹脂層表面活性化，可提高與金屬薄膜層的粘接性。
付與圖案形成材料的裝置300是為了按規(guī)定形狀將圖案形成材料附著在樹脂層表面上的裝置。對附著圖案形成材料的部位，不形成金屬薄膜，而形成絕緣區(qū)域(邊緣部分)。在本實施形態(tài)中，圖案形成材料，在輥筒101上形成的樹脂層表面上，按圓周方向所規(guī)定的位置，以規(guī)定的形狀，規(guī)定的數(shù)目進行附著。
圖案形成材料的付與辦法，有使蒸發(fā)氣化的圖案形成材料通過微孔進行噴射，在樹脂薄膜表面上再液化的方法，或者將液狀圖案形成材料進行噴射的方法等非接觸附著方法，除此之外，還有兩面涂敷，模具涂敷等涂布方法，本發(fā)明中，為了防止對樹脂層表面付與外力，使樹脂層及其下的金屬薄膜層變形，并伴隨變形各層斷裂，表面報廢等現(xiàn)象發(fā)生，最好使用非接觸附著方法。
作為非接觸將圖案形成材料附著在樹脂表面上的方法，有將蒸發(fā)氣化的圖案形成材料通過微孔進行噴射，再在樹脂層表面上形成液體的方法，或者將液狀圖案形成材料由微孔進行噴射附著的方法等。
圖3中示出了在圖1制造裝置中使用的圖案形成材料施加裝置的正面圖。圖3的圖案形成材料施加裝置300是將蒸發(fā)氣化的圖案形成材料通過微孔進行噴射的裝置，其優(yōu)點是按照所需要的厚度，使圖案形成材料穩(wěn)定地附著在規(guī)定的范圍內(nèi)，而且結(jié)構(gòu)簡單。
在圖案形成材料施加裝置300的正面上，以一定間隔并行配置規(guī)定數(shù)量的微孔301。使微孔301對準(zhǔn)形成被附著面的輥筒101外周面，而且使箭頭302的方向與被附著面的前進方向一致設(shè)置圖案形成材料施加裝置300。這樣，氣化的圖案形成材料由微孔301排放出，使圖案形成材料附著在被附著面上，受到冷卻而液化，并形成圖案形成材料的附著膜。因此該圖中的微孔301的間隔和數(shù)量與在樹脂層表面上附著帶狀圖案形成材料時的間隔和數(shù)量相對應(yīng)。
圖4是由圖3中的Ⅰ-Ⅰ線箭頭方向看到的斷面圖。微孔301與噴嘴303連接，而噴嘴303與容器304連接。本實例是由外部將圖案形成材料供入容器304內(nèi)。
噴嘴的微孔301的形狀，如圖3所示可以是圓形的，但例如，也可以是橢圓形的，長方形的或矩形的，等等。這時，微孔的最大直徑D為10～500μm，特別是30～100μm時，能以適度的附著厚度獲得界限明確的圖案形成材料附著膜。將上述各種形狀的微孔數(shù)個設(shè)置一起，可以構(gòu)成一個完整的圖案形成材料附著位置。微孔的形狀、大小、數(shù)量、排列，可根據(jù)圖案形成材料的種類、附著寬度、被附著面的行進速度等各種條件進行適當(dāng)選擇。
當(dāng)將微孔301的最大直徑取為D、微孔的深度取為L時，L/D最好為1～10，更好為2～8,3～7尤為好。當(dāng)L/D小于上述范圍時，排放出的圖案形成材料會廣泛擴散，難以在規(guī)定的寬度內(nèi)獲得界限明確的附著膜。另一方面，當(dāng)大于上范圍時，由于難以提高圖案形成材料的擴散指向，所以微孔的加工變得很難，同時也提高了費用。
向圖案形成材料施加裝置300供給圖案形成材料，例如最好按以下方式進行。
圖5是將氣化的圖案形成材料供入圖案形成材料施加裝置內(nèi)的一例結(jié)構(gòu)示意簡要圖。將液狀圖案形成材料313貯存在備用箱310內(nèi)，通過具有閥門314a的配管315a供入氣化裝置312內(nèi)。氣化裝置312將圖案形成材料升溫，并氣化。氣狀的圖案形成材料通過具有閥門314b的配管315b送入圖案形成材料施加裝置300的容器304內(nèi)。隨后，圖案形成材料通過噴嘴303和它的微孔301向被附著面排放出。這時，以不使圖案形成材料液化為準(zhǔn)，將配管315b和圖案形成材料施加裝置300加熱到規(guī)定溫度，并保溫。備用箱310和氣化裝置312設(shè)置在真空裝置104(參照圖1)的外面。根據(jù)本例，圖案形成材料的氣化，由于在圖案形成材料施加裝置300之前的氣化裝置312內(nèi)預(yù)先進行，所以經(jīng)過一段時間后能獲得穩(wěn)定的圖案形成材料蒸氣。
圖5的其它構(gòu)成形式也可以是將液狀圖案形成材料送入圖案形成材料付與裝置300的容器304內(nèi)，在容器304內(nèi)進行氣化。圖案形成材料付與裝置300不具有容器304，將氣狀或液狀的圖案形成材料直接送入圖案形成材料付與裝置300的噴嘴303內(nèi)。液狀的，也可以待氣化后，由微孔301排放出。
圖案形成材料的氣化，由于分子量小易于氣化，所以在工序的開始和最后，蒸氣的成分會產(chǎn)生不同。因此，有必要氣化穩(wěn)定后形成圖案。
圖案形成材料付與裝置的微孔和被附著面(樹脂層表面)之間的距離Dw(參照圖1)最好在500μm以下，更好在400μm以下，300μm以下尤其好。而其下限最好在50μm以上更好100μm以上，在200μm以上尤其好。如上述那樣，氣化的圖案形成材料，當(dāng)由微孔排放出時，會按一定的方向進行擴散。因此，為了使圖案形成材料的附著膜達到意想的寬度，而且穩(wěn)定形成明確的界限，微孔和被附著面之間的距離最好要小。另一面，當(dāng)過于靠近時，難易控制附著膜的厚度，而且，中間部分與周邊部分的附著膜厚度差距很大，這是因為沒有附著而進行擴散的蒸氣比率很大的緣故。
以下對由微孔噴射液狀圖案形成材料的附著方法進行說明。
圖6中示出了一例從微孔噴射液狀圖案形成材料的圖案形成材料付與裝置正面圖。圖案形成材料付與裝置300’的設(shè)置，應(yīng)使箭頭302的方向與被附著面的進行方向一致。在圖案形成材料付與裝置300’的正面，配置噴嘴頭320應(yīng)和箭頭302成直角。
圖7示出了從正面所見圖6噴嘴頭320的部分放大圖。圖中，箭頭302和圖6中的箭頭302方向一致。在噴嘴頭的表面上配置微孔321。本實例中，使3個微孔與箭頭302略成45°角，以規(guī)定間距配置，作為1組，在噴嘴頭內(nèi)，以規(guī)定間距配置規(guī)定數(shù)組。同樣，這些微孔321的配置，將它們投影到與箭頭302相垂直的面上看，是等間距的配置。無需多說，微孔的排列，并不僅限于圖6、圖7中所示。圖8是從圖7中Ⅱ-Ⅱ線箭頭方向看到的微孔的部分?jǐn)嗝鎴D。
在支座底板323上，在相當(dāng)于微孔321的位置處加工成筒狀328，在該筒狀328中依次插入壓電元件324和活塞頭325。在支座底板323的前面配置孔板326，在兩者之間填充液狀的圖案形成材料327。微孔321的直徑可適當(dāng)設(shè)置，例如，為70μm。
從微孔321噴射液狀圖案形成材料按以下方式進行。通過壓電元件324的壓電效果，使壓電元素324收縮，活塞頭325向圖中左方向后退。這樣活塞頭325的前面形成負(fù)壓，圖案形成材料被吸入到支座底板上的筒體328內(nèi)。隨后，通過壓電元件恢復(fù)原狀，貯存在筒體328內(nèi)的圖案形成材料通過微孔321排放出去。本方式中，圖案形成材料形成液滴，不能連續(xù)排放出。因此，利用一次排放，圖案形成材料作為一個圓點附著在被附著面(樹脂層表面)上。通過調(diào)整每次圖案形成材料的排放量(液滴大小)及間隔，圖案形成材料連續(xù)不斷地附著，并形成液膜。
本方式中，因為在和被附著面(樹脂層表面)的移動方向垂直的方向上，配列數(shù)個微孔，可以任意選擇微孔排放圖案形成材料，所以附著圖案形成材料的區(qū)域很容易變更。由于各個啟動和停止很容易進行，所以圖案形成材料能很容易地以帶狀以外的任意形狀(例如不連續(xù)形狀)進行附著。與上面說明的排放氣化的圖案形成材料在被附著面上再液化的方法比較，排放圖案形成材料的定向性準(zhǔn)確，能夠很容易地按照意圖準(zhǔn)確地附著圖案形成材料。而且，由于可增大微孔和被附著面間的距離(例如500μm)，所以有可能提高裝置設(shè)計的自由度，并能簡化下述所說的后退圖案形成材料付與裝置的精密控制。
本方式中，最好使排放出的圖案形成材料液滴帶電，在排放空間中形成電場。使電場的方向與從微孔到被附著面的方向一致，可使圖案形成形料的液滴加速飛向被附著面的表面。因此，排放出的圖案形成材料顆粒的定向性更為準(zhǔn)確，而且可進一步擴大微孔和被附著面之間的距離。將電場的方向，作為這以外的方向，可以以任意方向彎曲液滴顆粒的軌道。這樣可提高裝置設(shè)計的自由度。另外，為了使液滴顆粒帶電，例如，可以使用電子射線照射，離子照射、等離子體產(chǎn)生離子化等方法。
本發(fā)明層壓體的制造方法，按規(guī)定數(shù)在周邊旋轉(zhuǎn)的支撐體上層壓上樹脂層和金屬薄膜層。在附著圖案形成材料時，在形成金屬薄膜層之前，必須每次附著。因此，隨著層數(shù)增多，上述微孔和被附著面(樹脂層表面)之間的間隔逐漸變窄。因此，為了將兩者的間距保持在上述范圍內(nèi)，最好根據(jù)疊層的進行，使圖案形成材料付與裝置300向后退縮。
圖案形成材料付與裝置300的后退，例如，可利用如圖9所示裝置進行。即，在可動的基座351上固定傳動裝置A352，在傳動裝置A352的移動端安裝圖案形成材料付與裝置300。圖案形成材料付與裝置300的設(shè)置，可通過傳動裝置A352，在可動的基座351上按箭頭353方向移動。在圖案形成材料付與裝置300上，設(shè)置測定和輥筒101表面(在層壓體形成過程中，層壓體外周面)之間距離的間距測定裝置354。作為間距測定裝置354，例如可使用應(yīng)用激光的非接觸測距裝置。間距測定裝置354測定層壓體制造中，經(jīng)常和輥筒101表面層壓體外周面的距離，將該信號傳送到間距計算電路355中。間距計算電路355不斷地查對圖案形成材料付與裝置300的微孔和輥筒101表面(層壓體形成過程中，層壓體外周面)之間的距離是否處在規(guī)定的范圍內(nèi)，在成層過程中判斷該距離小于規(guī)定范圍時，將指示圖案形成材料付與裝置相對于傳動裝置352后退一定距離。這樣，圖案形成材料付與裝置300的微孔端和輥筒101上的層壓體外周面間的距離Dw，一邊不斷地保持一定間距，一邊進行層壓。
不使用上述這種間距測定裝置354和間距計算電路355進行控制，也可以根據(jù)輥筒101的轉(zhuǎn)數(shù)(例如1轉(zhuǎn))，按照疊層厚度，以預(yù)先設(shè)定的量逐漸后退。為了確認(rèn)由上述間距測定裝置354進行的距離計算，也可以加入合用的適當(dāng)?shù)奈⒄{(diào)系統(tǒng)。
在本發(fā)明的制造方法中，圖案形成材料的附著位置，最好在層壓體的制造過程中能適當(dāng)變更。例如，周邊旋轉(zhuǎn)的支撐體以規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)時，使圖案形成材料的附著位置處于和支撐體的被附著平行的面內(nèi)，在和被附著面的移動方向相垂直方向上以規(guī)定量進行移動。當(dāng)這樣進行時，在樹脂層和金屬薄膜層依次疊層形成的層壓體中，可獲得絕緣區(qū)域(邊緣部分)在各層中變化的層壓體。例如，將層壓體用作電子部件時，很容易實現(xiàn)制成在夾持樹脂層上下的金屬薄膜層上具有不同電位的電極。
變更圖案形成材料的附著位置，例如可利用圖9所示裝置進行。即，在固定基座356上固定傳動裝置B357，在傳動裝置B357的移動端安裝可動基座351?？蓜踊?51的設(shè)置，可通過傳動裝置B357，在固定基座356上，按箭頭358方向移動。利用旋轉(zhuǎn)檢測器(未圖示)監(jiān)視輥筒101的旋轉(zhuǎn)，輥筒101旋轉(zhuǎn)1次時的旋轉(zhuǎn)信號S1送入旋轉(zhuǎn)檢測電路359。旋轉(zhuǎn)檢測電路359每次由旋轉(zhuǎn)信號S1檢測出規(guī)定次數(shù)(例如1次)，指示可動基座351相對于傳動裝置B357按箭頭358規(guī)定的方向移動一定量，根據(jù)這種指示，可動基座351，即圖案形成材料付與裝置300按箭頭358規(guī)定的方向移動一定量。這樣，圖案形成材料的附著位置，在輥筒101旋轉(zhuǎn)規(guī)定次數(shù)時，在和輥筒101表面旋轉(zhuǎn)移動方向成直角的方向上，變動規(guī)定的量。
作為圖案形成材料，最好從酯系油、乙二醇系油、氟系油和烴系油中選出的至少一種油。最好的是酯系油、乙二醇系油、氟系油，其中氟系油特別好。
圖案形成材料，要耐金屬薄膜形成時的熱負(fù)荷等，金屬薄膜在該附著區(qū)域內(nèi)確實不能形成，這很必要。因此，本發(fā)明中，沒有停止多這一步，而是以非接觸方式，必須進行氣化或以液體狀附著在樹脂層表面上。這時，不能堵塞住圖案形成材料付與裝置的微孔。而且根據(jù)本發(fā)明方法，必須和形成的樹脂層具有相溶性，具有適度的濕潤性。在真空中，也必須能通過加熱或分解很容易除去。通過加進這種特殊條件，本發(fā)明中使用的圖案形成材料最好是特定類型的油。當(dāng)使用上述以外的圖案形成材料時，產(chǎn)生的問題是疊層表面粗糙、樹脂層和金屬薄膜層產(chǎn)生針孔、金屬薄膜層的疊層區(qū)域不穩(wěn)定等。
由微孔以氣體噴出的圖案形成材料，其蒸氣壓最好為0.1托，溫度在80～250℃之間。使用不滿足該條件的圖案形成材料會產(chǎn)生上述問題。油的平均分子量最好為200～3000，更好300～3000,350～2000特別好。當(dāng)平均分子量大于該范圍時，很容易發(fā)生微孔堵塞，反之，小于該范圍時，邊緣部分形成不充分。
根據(jù)需要，附著圖案形成材料后，再利用金屬薄膜層形成裝置103形成金屬薄膜層。作為金屬薄膜的形成方法，可應(yīng)用公知的方法，如蒸鍍、濺射、離子噴鍍等，本發(fā)明中，從獲得優(yōu)良的耐濕性膜考慮，最好使用蒸鍍，電子束蒸鍍特別好。若使用電子束蒸鍍，其優(yōu)點是利用電子射線照射使電子束照向帶狀物，作為金屬薄膜層的材料，可以使用鋁、銅、鋅、鎳、鐵、鈷、硅、鍺，或它們的化合物，或它們的氧化物，或它們的化合物的氧化物等，其中，從接合性和經(jīng)濟性考慮，最好是鋁。在金屬薄膜層中，即使含有上述以外的其它成分也沒關(guān)系。
本實施形態(tài)的金屬薄膜形成裝置103，通過在真空容器104內(nèi)設(shè)置的隔板110,111，能保持高度的真空態(tài)。為了終止金屬薄膜層的形成，在金屬薄膜形成裝置103和輥筒101之間設(shè)置可通過外部操作能移動的遮蔽板112，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，可以制造出由樹脂層和金屬薄膜層交替層壓的層壓體，根據(jù)需要使用遮蔽板112，也可以形成具有樹脂層連續(xù)進行層壓區(qū)域的層壓體。
金屬薄膜層的厚度，雖然可以根據(jù)本發(fā)明方法制得層壓體的用途適當(dāng)確定，但用于電子元件時，最好在50nm以下，更好10～50nm,20～40nm特別好。膜阻最好在20Ω/□以下，進而在15Ω/□以下，在1～10Ω/□特別好，最適宜的在3～10Ω/□。
將層壓體用于電子元件，特別是用作電容器時，(樹脂層的厚度)/(金屬薄膜層的厚度)在20以下，特別是在15以下時，樹脂層的針孔等會使相對應(yīng)的金屬薄膜層形成短路，過電流會使該處金屬薄膜層消失或熔失，因而可以發(fā)現(xiàn)具有更好的恢復(fù)功能即所謂自己能去除這些缺陷。
在形成金屬薄膜層后，層壓上樹脂層之前，最好是除去殘存的圖案形成材料。在形成金屬薄膜時，進行再蒸發(fā)，可消除大部分的由圖案形成材料付與裝置附著的圖案形成材料。然而，在金屬薄膜層形成之后，仍殘留一部分，產(chǎn)生的問題是層壓表面粗糙、樹脂層和金屬薄膜層有針孔(除去了疊層)，造成金屬薄膜層層壓區(qū)域的不穩(wěn)定等。
圖案形成材料的去除，可通過設(shè)置在金屬薄膜層形成裝置103和樹脂層形成裝置250之間的圖案形成材料去除裝置109進行。對圖案形成材料的去除方法沒有特殊限制，可根據(jù)圖案材料的種類適當(dāng)選擇，例如，可通過加熱和/或分解進行去除。作為加熱去除的方法，例如有光照射和電加熱器的方法，光照射法，設(shè)備簡單，而且去除性能很高。此處所謂光，包括遠紅外線和紅外線。作為分解去除方法，可使用等離子體照射、離子照射、電子照射等。這時，等離子體照射，可使用氧的等離子體、氬的等離子體、氮的等離子體，其中氧的等離子體最好。
通過使用上述裝置，可以在周邊旋轉(zhuǎn)的支撐體上制造出由樹脂層和金屬薄膜層形成的層壓體。本發(fā)明的特征是在這種層壓體的制造方法中，預(yù)先在支撐體上使樹脂層和金屬薄膜層形成疊層，待帶狀物在上述支撐體上移動后，再去除上述帶狀物。
作為帶狀物，可使用樹脂薄膜、布帛、紙等，其中，樹脂薄膜最好。樹脂薄膜，可最有效地發(fā)現(xiàn)以下說明的本發(fā)明效果，使用性能良好，不會對輥筒101表面產(chǎn)生傷害。進而費用低廉等優(yōu)點。特別是聚酯薄膜，其中由聚乙烯對酞酸酯或聚乙烯萘酸酯形成的薄膜，耐熱性、電絕緣性、機械強度、使用性都很好，而且價格也比較低廉。
圖1是表示在層壓體制造前的階段中，卷繞在卷輥221上的樹脂薄膜220，依次由導(dǎo)輥223、輥筒101、和導(dǎo)輥224進行傳送最后卷繞在卷輥222上的情況。
本發(fā)明的第1個目的是去除附著在輥筒101外周面上的雜物，可通過以下方式達到。
圖1狀態(tài)中，卷繞輥221、輥筒101、和卷繞輥222，分別按旋轉(zhuǎn)方向225、102、225的方向旋轉(zhuǎn)，樹脂薄膜220在輥筒101上移動。樹脂薄膜，通過薄膜制造工序和本實施形態(tài)中的移動，以帶電狀態(tài)與輥筒101接觸。這樣，附著在輥筒101外周面上的雜物，由靜電引力而吸附在樹脂薄膜220上，從而除去。樹脂薄膜，由于移動時的張力，會以一定的壓力與輥筒101表面接觸，所以附著在輥筒101外周面上的雜物會吃入到表面硬度小的樹脂薄膜面上，進行機械結(jié)合，可從輥筒101的外周面上去除。
這時面向輥筒101外周面設(shè)置的電子射線照射裝置108被啟動，將電子射線照射在樹脂薄膜220上，當(dāng)樹脂薄膜帶上電時，附著在輥筒101外周面上的雜物，受更強的靜電引力，會更牢固地吸附在樹脂薄膜220上，因此雜物的去除能力得到進一步提高，為了提高靜電引力去除雜物的能力，樹脂薄膜的體積固有電阻，最好在1010Ω·m以上，更好在1012Ω·m以上。
即使沒有個別設(shè)置圖1這種電子射線照射裝置108，作為金屬薄膜形成裝置103，在使用電子束蒸發(fā)源時，通過這種電子束照射樹脂薄膜，仍可獲得同樣的效果。
照射電子射線時，樹脂薄膜的移動速度最好比制造層壓體時輥筒101外周面的移動速度要慢。通過慢慢地移動樹脂薄膜，可以增強樹脂薄膜的帶電量，從而可提高雜物去除能力，也可以減少去除雜物需用薄膜的使用量。
上述雜物去除工序中，當(dāng)關(guān)閉金屬薄膜形成裝置103的遮蔽板112時，最好關(guān)閉樹脂層形成裝置250的流量調(diào)節(jié)閥260，和圖案形成材料付與裝置300的閥門314b使樹脂薄膜220確實帶電，所以能提高雜物去除效力。但是，這時，這些裝置任何一個都處于待機狀態(tài)，本工序結(jié)束，開始制造層壓體時，可立刻開始打開閥門260,314b，以減少時間損失。
以下是本發(fā)明的第2個目的，在制造層壓體之前，形成樹脂層和金屬薄膜層，根據(jù)需要進一步形成絕緣區(qū)域，當(dāng)確認(rèn)此狀態(tài)形成時，在上述樹脂薄膜移動過程中，這些層即可在樹脂薄膜表面上形成。
此時，在這以前進行雜物去除工序時，首先，使樹脂薄膜的移動速度與制造層壓體時輥筒101外周面的移動速度一致。本工序中，其目的是要事前確認(rèn)各層的形成情況。
關(guān)于金屬薄膜層的確認(rèn)，打開金屬薄膜形成裝置103的遮蔽板112，進行觀察移動中的樹脂薄膜220表面上形成的金屬薄膜層。形成的金屬薄膜層厚度，可在樹脂薄膜220移動的狀態(tài)下，例如用配置在導(dǎo)輥224和卷繞輥222之間的透光式厚度計227進行測量。當(dāng)疊層厚度與規(guī)定厚度不同時，可適當(dāng)變更金屬薄膜形成裝置103的設(shè)定條件，以達到最佳厚度。
在該金屬薄膜層確認(rèn)工序中，最好關(guān)閉樹脂層形成裝置250的流量調(diào)節(jié)閥260，和圖案形成材料付與裝置300的閥門314b，這可準(zhǔn)確地利用透光式厚度計227測定出金屬薄膜層的厚度。
關(guān)于絕緣區(qū)域(邊緣部分)的確認(rèn)，是啟動圖案形成材料付與裝置300，使圖案形成材料附著在移動中的樹脂薄膜220表面上后，再由金屬薄膜形成裝置103形成金屬薄膜層。絕緣區(qū)域的形成狀態(tài)，一邊使薄膜移動，一邊利用透光式厚度計227在薄膜寬度方向上進行掃描，求得透光量的變化和此時透光式厚度計227的移動量?；蛘撸诮饘俦∧右粋?cè)，設(shè)置圖像辨認(rèn)裝置，一邊使薄膜移動，一邊通過圖像辨認(rèn)來確認(rèn)絕緣區(qū)域的形成狀態(tài)。
當(dāng)絕緣區(qū)域的形成狀態(tài)(例如，絕緣區(qū)域的位置、寬度、界限部分的對比度等)沒有達到所要求的那樣時，在樹脂薄膜的寬度方向，或輥筒101的半徑方向上移動圖案形成材料付與裝置300，改變圖案形成材料的附著量等，直到調(diào)整到形成最佳的絕緣區(qū)域為止。
在該絕緣區(qū)域確認(rèn)工序中，最好關(guān)閉樹脂層形成裝置250的流量調(diào)節(jié)閥260。當(dāng)樹脂層層壓在金屬薄膜層上時，難以準(zhǔn)確地確認(rèn)絕緣區(qū)域。
關(guān)于樹脂層的確認(rèn)，啟動樹脂層形成裝置250，在移動中的樹脂薄膜220的表面上形成樹脂層。樹脂層的層厚，可在樹脂薄膜220的移動狀態(tài)下，例如，利用設(shè)在樹脂層形成裝置250的下流側(cè)的彩色計200進行測量。當(dāng)層厚度與規(guī)定的厚度不同時，可適當(dāng)變更樹脂層形成裝置250的設(shè)定條件，達到最佳厚度為止。
樹脂層形成后，利用樹脂層硬化裝置106使樹脂層硬化，達到規(guī)定硬度為止。這時，將彩色計200設(shè)置在樹脂層硬化裝置106的下流側(cè)，可測量出硬化樹脂層的厚度，也可以利用層壓體的制造條件，在相近的條件下，進行樹脂層的確認(rèn)。
該樹脂層確認(rèn)工序，最好是打開金屬薄膜形成裝置103的遮蔽板112，形成金屬薄膜層，再在其上形成樹脂層。在接近層壓體的制造條件下，能更準(zhǔn)確地進行確認(rèn)。但是，這時，疊層厚度，根據(jù)測定原理，有可能同時測定出金屬薄膜層的厚度，一定要注意。
圖案形成材料付與裝置300的閥門314b可以打開，也可以關(guān)閉，可以不考慮關(guān)閉時殘留圖案形成材料的影響。另一方面，打開閥門314b時，同時，也可以在啟動圖案形成材料去除裝置109的狀態(tài)下形成樹脂層。這樣，可以事前確認(rèn)圖案形成材料去除裝置109的啟動狀況。
以上雜物去除工序、金屬薄膜層確認(rèn)工序、絕緣區(qū)域確認(rèn)工序和樹脂層確認(rèn)工序，其順序沒有特殊限制，在實際作業(yè)中可適當(dāng)變更。
當(dāng)以上各工序結(jié)束時，在輥筒101的外周面上直接制造層壓體，但實際上，必須去除移動中的樹脂薄膜。
圖1的裝置，是通過樹脂薄膜220一邊移動，一邊由切刀226切斷進行去除樹脂薄膜220。通過一邊使樹脂薄膜220移動，一邊進行切斷，所以沒有必要停止輥筒101，由于也沒有必要打開真空裝置104，所以真空裝置104內(nèi)的環(huán)境也就沒有變化，至此，各種裝置的最佳設(shè)定條件始終能保持在最佳狀態(tài)，雜物也不可能附著在輥筒101的外周面上。而且也不會浪費由上述各工序轉(zhuǎn)向?qū)訅后w制造工序的時間。
在一邊使樹脂薄膜220移動，一邊進行切斷時，當(dāng)樹脂薄膜的移動速度進行的稍稍遲緩時，大多不會出現(xiàn)事故，切斷很容易進行。樹脂薄膜的切斷方法，并不僅限于上述使用切刀226的方法，也可以根據(jù)帶狀物的種類適當(dāng)選擇，例如也可用加熱進行熱切斷等。
本發(fā)明層壓體的制造方法，是將附著樹脂材料形成樹脂層的工序和形成金屬薄膜層的工序作為一個單元，在周邊旋轉(zhuǎn)的支撐體上重復(fù)進行規(guī)定的次數(shù)，制造由樹脂層和金屬薄膜層形成的層壓體，在該制造過程的前后或過程中，樹脂層或金屬薄膜層任何一個成層時，最好存在使金屬薄膜層或樹脂層連續(xù)進行層壓的工序。在層壓體的制造過程前后或過程中，也可以有使和本發(fā)明樹脂層或金屬薄膜層任何一個不同的其它層進行層壓的工序。
以下通過實施例更具體地說明本發(fā)明的構(gòu)成和效果。
圖1是表示實施本發(fā)明層壓體制造方法的一例制造裝置模式簡要斷面圖。
圖2是表示圖1的樹脂層形成裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡要斷面圖。
圖3是圖1的圖案形成材料付與裝置正面圖。
圖4是從圖3中Ⅰ-Ⅰ線箭頭方向觀察到的斷面圖。
圖5是表示向圖案形成材料付與裝置中供入氣化圖案形成材料時的一例構(gòu)成概略圖。
圖6是從微孔噴射液狀圖案形成材料的一例圖案形成材料付與裝置正面圖。
圖7是從正面觀察圖6中噴嘴頭的部分放大圖。
圖8是從圖7中Ⅱ-Ⅱ線箭頭方向觀察到的微孔部分?jǐn)嗝鎴D。
圖9是表示為使圖案形成材料付與裝置后退和圖案形成材料附著位置進行移動的一例裝置概略圖。
圖10是表示實施例1中所得平板狀層壓體母元件的簡要結(jié)構(gòu)部分斜視圖。
圖11是表示實施例1中得到的基片電容器的簡要結(jié)構(gòu)斜視圖。
圖12是表示過去的一例實施層壓體制造方法的制造裝置簡要模式斷面圖。
圖13是表示在輥筒表面上附著固體雜物狀態(tài)下形成樹脂層和金屬薄膜層的層壓狀態(tài)模式斷面圖。
實施例1使用圖1所示裝置制造電容器用層壓體。
開始打開真空容器104，如圖1所示，將卷繞在卷輥221上的樹脂薄膜220依次繞過導(dǎo)輥223、輥筒101，和導(dǎo)輥224，并使其卷繞在卷輥222上。作為樹脂薄膜220，可使用6μm厚、體積固有電阻1015Ω·m雙軸延伸聚乙烯對酞酸酯薄膜。在此狀態(tài)下，關(guān)閉真空容器104，利用真空泵105使真空容器104內(nèi)形成2×10-4托真空，將輥筒101的外周面冷卻到5℃，以后維持此狀態(tài)。輥筒101的直徑為500mm。
接著，使卷輥221、輥筒101，和卷輥222分別以旋轉(zhuǎn)方向225、102、225的方向進行旋轉(zhuǎn)，使樹脂薄膜220進行移動。
在此狀態(tài)下，首先實施雜物去除工序。啟動面向輥筒101外周面設(shè)置的電子射線照射裝置108，向移動中的樹脂薄膜220照射電子射線，使樹脂薄膜220帶電。這種狀態(tài)下保持約10分鐘。這時薄膜的移動速度為5m/分。這期間，關(guān)閉金屬薄膜形成裝置103的遮蔽板112，雖然樹脂層形成裝置250的流量調(diào)節(jié)閥260和圖案形成材料付與裝置300的閥門314b處于關(guān)閉狀態(tài)，但任何一個可以立即啟動，保持待機狀態(tài)。
接著實施金屬薄膜層確認(rèn)工序。將薄膜的移動速度上升到和制造層壓體時輥筒101外表面移動速度相同的速度50m/分。這樣，打開待機狀態(tài)的金屬薄膜形成裝置103的遮蔽板112，在移動中的樹脂薄膜220表面上形成鋁的金屬薄膜層。所形成的金屬薄膜層層厚，可在樹脂薄膜220的移動狀態(tài)下，利用透光式厚度計227進行測定。這樣，使樹脂薄膜220在移動狀態(tài)下，將金屬薄膜形成裝置103的條件設(shè)定在層厚為300埃的最佳狀態(tài)下。這時，關(guān)閉樹脂層形成裝置250的流量調(diào)節(jié)閥260和圖案形成材料付與裝置300的閥門314b，保持此態(tài)。
在金屬薄膜形成裝置103的條件設(shè)定結(jié)束后，實施絕緣區(qū)域確認(rèn)工序。打開圖案形成材料付與裝置300的閥門314b，使圖案形成材料附著在移動中的樹脂薄膜220表面上，之后，由金屬薄膜形成裝置103形成金屬薄膜層。
圖案形成材料，使用和后面制造層壓體時所用相同的氟系油。這種圖案形成材料的蒸氣壓達到0.1托時的溫度為100℃，油的平均分子量為1500。
圖案形成材料的供給，按照圖5所示方法，在氣化裝置312內(nèi)預(yù)先氣化后，再供入到圖案形成材料付與裝置內(nèi)。作為圖案形成材料付與裝置，可使用圖3、圖4中所示裝置，由直徑75μm，深度500μm的圓形微孔噴射出氣體狀圖案形成材料。
絕緣區(qū)域的形成狀態(tài)，一邊使薄膜移動，一邊使透光式厚度計227在薄膜寬度方向上掃描，當(dāng)透光量發(fā)生變化時，求出此時透光式厚度計227的移動量。使圖案形成材料付與裝置300在樹脂薄膜的寬度方向，或輥筒101的半徑方向上移動，改變圖案形成材料的附著量等進行調(diào)整，以使絕緣區(qū)域的形成寬度達到規(guī)定的150μm。這樣，得到最佳條件，圖案形成材料付與裝置300的保持溫度為170℃，圖案形成材料付與裝置的微孔301和被附著表面之間的距離Dw為250～300μm。
這期間，樹脂層形成裝置250的流量調(diào)節(jié)閥260處于關(guān)閉狀態(tài)。
接著，進行樹脂層確認(rèn)工序，啟動圖1和圖2所示的樹脂層形成裝置250，在移動中的樹脂薄膜220上形成的金屬薄膜層上形成樹脂層。作為樹脂層材料，使用二環(huán)丁烷二烯二甲醇二丙烯酸酯。樹脂層的層厚，在使樹脂薄膜220移動狀態(tài)下，利用設(shè)在樹脂層形成裝置250下流側(cè)的彩色計200進行測量。層厚的設(shè)計值，作為產(chǎn)生電容器的容量的元件層部分為0.4μm，與元件層部分鄰接的增強層部分(后面詳述)為0.6μm，各層厚度的設(shè)計值，可適當(dāng)變更樹脂層形成裝置250的設(shè)定條件，確定各自的最佳條件。
這些作業(yè)完成之后，關(guān)閉金屬薄膜形成裝置103的遮蔽板112，關(guān)閉樹脂層形成裝置250的流量調(diào)節(jié)閥260，和圖案形成材料付與裝置300的閥門314b，形成待機狀態(tài)。
同樣，一邊使樹脂薄膜220移動，一邊用切刀226切斷樹脂薄膜220，切斷的樹脂薄膜220完全卷繞在卷輥222上，由真空容器104的窺視窗(未圖示)確認(rèn)后，停止卷輥221、卷輥222和導(dǎo)輥223、224的旋轉(zhuǎn)。
接著，開始制造電容器用層壓體。
一開始首先打開樹脂層形成裝置250的流量調(diào)節(jié)閥260，使形成保護層的部分形成在輥筒101的外周面上。
所謂保護層，是由樹脂層形成的層，不是電容器產(chǎn)生電容量的層，在層壓體或用它制造電容器的過程中，或?qū)⑺惭b在印刷板上的過程中，產(chǎn)生電容量部分的元件層是具有有效防止受熱負(fù)荷或外力損傷功能的層。關(guān)于和外部電極附著強度的提高，與付與金屬薄膜層比較，它的強度要低，但具有一定的效果。
作為保護層的材料，和樹脂層一樣，使用二環(huán)丁烷二烯二甲醇二丙烯酸酯，將其氣化，由樹脂層形成裝置250堆積在輥筒101的外周面上。形成條件與上述樹脂層確認(rèn)工序中作為增強層用的樹脂層最佳化的條件一樣。作為樹脂硬化裝置106，使用紫外線硬化裝置，使上述堆積的保護層材料進行聚合，硬化。這種操作可通過使輥筒101旋轉(zhuǎn)反復(fù)進行，以在輥筒101的外周面上形成15μm厚的保護層。
接著形成增強層的部分。
增強層是在層壓體或用它制造電容器的過程中，或?qū)⑺惭b在印刷板上的過程中，產(chǎn)生電容量部分元件層的部分，具有有效防止受熱負(fù)荷或外力損傷功能的層。增強層，通過和樹脂層，根據(jù)需要具有金屬薄膜層，具有金屬薄膜層，可有效提高外部電極的附著強度。即，外部電極的附著強度，取決于和金屬薄膜層的接合強度如何所控制，而不會過多地影響和樹脂層的接合強度。因此，存在金屬薄膜層的增強層，制作電容器時可大幅度提高外部電極的附著強度。增強層用作電容器時也能起到使電容器產(chǎn)生電容量的功能。本實施例中，為了容易設(shè)計電容器，其形式是不起到產(chǎn)生電容量的功能。
構(gòu)成增強層的樹脂層材料，可使用與上述保護層材料相同的材料，將其氣化，由樹脂形成裝置250堆積在保護層上。其形成條件與在上述樹脂層確認(rèn)工序中作為增強用樹脂層的最佳條件一樣。作為樹脂硬化裝置106，使用紫外線硬化裝置，使上述堆積的樹脂層材料進行聚合，直到硬化度達到70％為止。隨后，利用樹脂表面處理裝置107，對表面進行氧的等離子體處理。接著，打開圖案形成材料付與裝置300的閥門314b，以帶狀附著圖案形成材料。附著條件和上述絕緣區(qū)域確認(rèn)工序中最佳條件一樣。
接著，由金屬薄膜形成裝置103進行金屬鋁的蒸鍍。附著條件和上述金屬薄膜確認(rèn)工序中的最佳條件一樣。隨后，利用圖案形成材料去除裝置109，通過遠紅外加熱器加熱和等離子體放電處理去除殘存的圖案形成材料。
對以上操作，通過旋轉(zhuǎn)輥筒101重復(fù)500次，形成總厚度315μm的增強層。另外，圖案形成材料付與裝置300的，與輥筒101外周面的移動方向成垂直方向(圖9中箭頭358的方向)的移動，可使用圖9所示裝置，按以下模式進行。即，當(dāng)輥筒101旋轉(zhuǎn)1次時，在某方向上移動60μm，接著再旋轉(zhuǎn)1次，在同一方向上移動60μm，在下一次旋轉(zhuǎn)后，在反方向上移動60μm，再旋轉(zhuǎn)1次后，又在同一方向上移動60μm，這樣的動作過程定為1個周期，以后重復(fù)這一動作過程。圖案形成材料付與裝置的微孔和被附著表面之間的距離Dw，通常控制并保持在250～300μm。
接著，形成電容器的產(chǎn)生電容量部分的元件層部分。樹脂層(電介層)材料，可以使用和上述保護層及增強層的樹脂層材料相同的材料，使其氣化，并堆積在增強層上。形成條件和上述樹脂層確認(rèn)工序中作為元件層用樹脂層的最佳條件一樣。接著，作為樹脂硬化裝置106，可使用紫外線硬化裝置，使上述堆積的樹脂層材料進行聚合，硬化度達到70％為止。隨后，利用樹脂表面處理裝置107，對表面進行氧的等離子體處理。接著，利用圖案形成材料付與裝置300，以帶狀形式附著圖案形成材料。附著條件和上述絕緣區(qū)域確認(rèn)工序中的最佳條件一樣。
接著，由金屬薄膜形成裝置103進行金屬鋁的蒸鍍。附著條件和上述金屬薄膜確認(rèn)工序中的最佳條件一樣。隨后，利用圖案形成材料去除裝置109，通過紅外線加熱器加熱和等離子體放電處理去除圖案形成材料。
以上操作，通過旋轉(zhuǎn)輥筒101重復(fù)2000次，形成總厚度860μm的元件層部分。圖案形成材料付與裝置的，和輥筒101外周面移動方向成垂直方向(圖9中箭頭358的方向)的移動，使用圖9所示裝置，按以下模式是進行。即，當(dāng)輥筒101旋轉(zhuǎn)1次時，在某方向上移動1000μm，再旋轉(zhuǎn)1次后，在反向上移動940 μm，再旋轉(zhuǎn)1次后，在反方向上移動1000μm，再旋轉(zhuǎn)1次后，在反方向上移動940 μm，再旋轉(zhuǎn)1次后，在反方向上移動1000μm，再旋轉(zhuǎn)1次后，在反方向上移動1060μm，再旋轉(zhuǎn)1次后，在反方向上移動1000μm，再旋轉(zhuǎn)1次后，在反方向上移動1060μm，這樣一個動作過程定為1個周期，接著重復(fù)這一動作過程。圖案形成材料付與裝置的微孔和被附著表面之間的距離Dw，通常控制并保持在250～300μm。
接著，在元件層部分的表面上，形成315μm厚的增強層部分。形成方法和上述增強層的形成方法完全一樣。
最后，在增強層表面上，形成15μm厚的保護層部分。形成方法和上述保護層的形成方法完全一樣。
接著，將在輥筒101外周面上得到的圓筒狀層壓體在半徑方向上分割成8份(每45°切斷)，并取出，在加熱下進行擠壓得到圖10所示平板狀的層壓體母元件400。同一圖中的箭頭401表示輥筒101外周面的移動方向。形成層壓體母元件400包括的層數(shù)，從輥筒101側(cè)(紙面下側(cè))開始，依次是形成為保護層404b的層，形成增強層403b的層，形成元件層402的層，形成增強層403a的層，和形成保護層404a的層。圖中，406是金屬薄膜層，407是樹脂層，408是絕緣區(qū)域(邊緣部分)。圖中是將層壓狀態(tài)模式化的，實際上，對層數(shù)是極少描述的。形成元件層402部分的絕緣區(qū)域408，僅僅是偏離層厚方向上的位置，圖中將這種偏離省略掉了。
將其在切斷面405a處切斷，在切斷面上熔融噴射上金屬黃銅，形成外部電極。在金屬熔融噴射的表面上，涂布在熱硬化性酚樹脂中分散了Cu、Ni、Ag合金的導(dǎo)電性漿液加熱使其硬化，再在該樹脂表面上實施熔融支座電鍍。隨后在相當(dāng)于圖10中切斷面405b處進行切斷，在硅烷偶合劑溶液中進行浸泡，使外表面形成包涂層，得到如圖11所示那樣的基片電容器410，圖11中的411a、411b是外部電極。
得到的基片電容器，疊層方向厚度為1.5mm，深度約1.6mm，寬(兩外部電極間)約3.2mm，體積雖小，容量卻為0.47μF。耐電壓50V。施加16V直流電壓下的絕緣阻抗值為1011Ω，金屬薄膜層彼此之間不會短路，金屬薄膜層不會斷裂。
分解基片電容器，測定元件層部分的電介層表面和金屬薄膜層表面的表面粗糙度Ra時，依次為0.005μm,0.005μm，平滑狀沒有發(fā)現(xiàn)有粗大突起現(xiàn)象等。
元件層和增強層的樹脂層厚度，依次為0.4μm,0.6μm，任何一個都與當(dāng)初設(shè)計一致，層壓方向的厚度幾乎沒有偏差。元件層的樹脂層(電介層)、增強層的樹脂層，和保護層的硬化度，分別為95％,95％,90％。
元件層和增強層的金屬薄膜層厚度，如設(shè)計那樣，為300埃，膜阻抗為6Ω/□，層壓方向厚度也沒有偏差。
元件層部分的金屬薄膜層的非層壓部分(非金屬部分)的寬度為150μm，增強層的金屬薄膜層的非層壓部分(非金屬部分)的寬度為150μm，和當(dāng)初設(shè)計一樣，形成一定寬度的邊緣部分。
比較例1根據(jù)實施例1，除了不進行雜物去除工序外，其它和實施例1一樣進行制造電容器。
即，和實施例1一樣，安裝聚乙烯對酞酸酯薄膜，關(guān)閉真空容器，形成真空狀態(tài)后，提高薄膜移動速度，與制造層壓體時輥筒101外周面的移動速度一樣，提高到50m/分。隨后，和實施例1一樣，依次進行金屬薄膜層確認(rèn)工序，絕緣區(qū)域確認(rèn)工序、樹脂層確認(rèn)工序，將薄膜切斷后，轉(zhuǎn)入層壓體的制造工序。
所得基片電容器層壓方向厚度為1.5mm、深度約1.6mm，寬(兩外部電極間)約3.2mm，體積小，容量為0.47μF。耐電壓35V，在施加16V的直流電壓下的絕緣阻抗值為109Ω，與實施例1中得到的電容器比較，很差。
分解基片電容器，觀察元件層部分的電介層表面和金屬薄膜層表面時，多處存在粗大突起，沒有粗大突起的地方是平滑狀。測定表面粗糙度Ra時，依次為0.02μm,0.02μm，與實施例1比較，增大了。
元件層和增強層的樹脂層厚，依次為0.4μm,0.6μm，任何一個都與當(dāng)初設(shè)計一樣，層壓方向的厚度幾乎沒有偏差，元件層的樹脂層(電介層)，增強層的樹脂層和保護層的硬化度，分別為95％,95％,90％。
元件層和增強層的金屬薄膜層厚度，與設(shè)計一樣，為300埃，膜阻抗為6Ω/□，層壓方向的厚度幾乎沒有偏差。
元件層部分的金屬薄膜層的非層壓部分(非金屬部分)的寬度為150μm，增強層的金屬薄膜層的非層壓部分(非金屬部分)的寬度為150μm，和當(dāng)初設(shè)計一樣，形成一定寬度的邊緣部分。
比較例2根據(jù)實施例1，除了不進行金屬薄膜層確認(rèn)工序、絕緣區(qū)域確認(rèn)工序，和樹脂層確認(rèn)工序外，其它和實施例1一樣，制造電容器。
即，和實施例1一樣，設(shè)置安裝雙軸延伸的聚乙烯對酞酸酯薄膜，關(guān)閉真空容器，形成真空狀態(tài)后，使薄膜以5m/分速度移動，利用電子射線照射裝置108，對移動中的樹脂薄膜220照射電子射線，放置約10分鐘。
隨后，切斷薄膜，將輥筒101外表面的移動速度上升到50m/分，和實施例1一樣，轉(zhuǎn)移到層壓體的制造工序。此時的樹脂層和金屬薄膜層的形成條件，和圖案形成材料的附著條件，參照實際計算和過去的設(shè)定條件進行設(shè)定。
所得基片電容器，層壓方向厚度約為1.5mm，深度約1.6mm。寬(兩外部電極間)約3.2mm，容量為0.42μF。耐電壓40V，有發(fā)現(xiàn)金屬薄膜層之間短路，金屬薄膜層斷裂等現(xiàn)象發(fā)生，對于當(dāng)初的計定值(容量0.47μF，耐電壓50V)，容量偏離10％，耐電壓偏離20％。
分解基片電容器，測定元件層部分的電介層表面和金屬薄膜層表面的表面粗糙度Ra時，依次為0.005μm,0.005μm，呈平滑狀，沒有發(fā)現(xiàn)粗大突起等現(xiàn)象。
元件層和增強層的樹脂層厚度，依次為0.45μm,0.65μm，對于當(dāng)初的設(shè)計值(元件層0.4μm，增強層0.6μm)，分別有10％,10％的偏差。元件層的樹脂層(電介層)、增強層的樹脂層，和保護層的硬化度，分別為95％,95％,90％。
元件層和增強層的金屬薄膜層厚為250埃、膜阻抗為8Ω/□，對于當(dāng)初設(shè)計值(厚300埃，膜阻抗6Ω/□)，分別有20％,30％的偏差。
元件層部分的金屬薄膜層的非層壓部(非金屬部分)的寬度為180μm，增強層的金屬薄膜層的非層壓部分(非金屬部分)的寬度為180μm，對于當(dāng)初的設(shè)計值(元件層部分150μm，增強層部分150μm)，分別有20％,20％的偏差，而且發(fā)現(xiàn)邊緣部分的輪廓有不鮮明之處。
以上結(jié)果列于表1、表2。
<

> <

>(注)括號內(nèi)表示與設(shè)定值的偏差率本發(fā)明，由于在周邊旋轉(zhuǎn)的支撐體上形成樹脂層和金屬薄膜層之前，使帶狀物在上述支撐體上移動后，通過去除上述帶狀物，由帶狀物可去除掉附著在支撐體上的雜物，所以能夠制造出沒有雜物混入的層壓體。
另外，根據(jù)本發(fā)明，在支撐體上移動的上述帶狀物上，形成樹脂層和金屬薄膜層，進而根據(jù)需要形成絕緣區(qū)域，確認(rèn)其形成狀態(tài)，根據(jù)需要調(diào)整各種條件，達到最佳狀態(tài)時，去除帶狀物，不改變真空容器內(nèi)的環(huán)境下，直接連續(xù)地在支撐體上制造層壓體，所以能很容易地制造出所要求那樣的層厚度和具有絕緣區(qū)域的層壓體。
權(quán)利要求
1.一種層壓體的制造方法，是將附著樹脂材料形成樹脂層的工序和形成金屬薄膜層的工序作為一個單元，在周邊旋轉(zhuǎn)的支撐體上重復(fù)規(guī)定次數(shù)，制造由樹脂層和金屬薄膜層形成的層壓體的方法，其特征是在上述支撐體上形成樹脂層和金屬薄膜層之前，使帶狀物在上述支撐體上移動后，除去上述帶狀物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的層壓體制造方法，其特征是上述帶狀物為樹脂薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1記載的層壓體制造方法，其特征是上述帶狀物是由聚乙烯對酞酸酯和聚乙烯萘酸酯形成的薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1記載的層壓體制造方法，其特征是上述帶狀物的體積固有阻抗在1010Ω·m以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1記載的層壓體制造方法，其特征是上述帶狀物在移動中，向帶狀物照射電子射線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5記載的層壓體制造方法，其特征是在電子射線照射中，使帶狀物的移動速度慢于制造層壓體時支撐體表面的移動速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1記載的層壓體制造方法，其特征是在上述帶狀物移動中將金屬薄膜層形成在帶狀物上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7記載的層壓體制造方法，其特征是疊層的上述金屬薄膜層厚度，一邊使帶狀物移動，一邊進行測量。
9.根據(jù)權(quán)利要求7記載的層壓體制造方法，其特征是在形成上述金屬薄膜層之前，將圖案形成材料附著在帶狀物上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9記載的層壓體制造方法，其特征是通過附著圖案形成材料，對沒有形成金屬薄膜層的區(qū)域，一邊使帶狀物移動，一邊進行測量。
11.根據(jù)權(quán)利要求1記載的層壓體制造方法，其特征是在帶狀物移動中，向帶狀物上附著樹脂材料，形成樹脂層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11記載的層壓體制造方法，其特征是對形成的樹脂層厚度，一邊使帶狀物移動，一邊進行測量。
13.根據(jù)權(quán)利要求1記載的層壓體制造方法，其特征是一邊使帶狀物移動，一邊切斷帶狀物，進行帶狀物去除。
14.根據(jù)權(quán)利要求1記載的層壓體制造方法，其特征是在真空中進行帶狀物移動和層壓體制造。
15.根據(jù)權(quán)利要求1記載的層壓體制造方法，其特征是周邊旋轉(zhuǎn)支撐體為圓筒狀的筒體。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或11記載的層壓體制造方法，其特征是樹脂材料為反應(yīng)性單體樹脂。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或11記載的層壓體制造方法，其特征是附著樹脂材料后，再對其進行硬化處理。
18.根據(jù)權(quán)利要求17記載的層壓體制造方法，其特征是硬化處理是對附著的樹脂材料進行聚合和或橋聯(lián)處理。
19.根據(jù)權(quán)利要求17記載的層壓體制造方法，其特征是硬化處理到樹脂層的硬化度達到50-95％。
20.根據(jù)權(quán)利要求1或11記載的層壓體制造方法，其特征是樹脂層的厚度在1μm以下。
21.根據(jù)權(quán)利要求1或11記載的層壓體制造方法，其特征是樹脂層的厚度在0.7μm以下。
22.根據(jù)權(quán)利要求1或11記載的層壓體制造方法，其特征是樹脂層的表面粗糙度在0.1μm以下。
23.根據(jù)權(quán)利要求1或7記載的層壓體制造方法，其特征是通過蒸鍍進行形成金屬薄膜層。
24.根據(jù)權(quán)利要求23記載的層壓體制造方法，其特征是蒸鍍是電子束蒸鍍。
25.根據(jù)權(quán)利要求1或7記載的層壓體制造方法，其特征是金屬薄膜層是由鋁、銅、鋅、鎳、鐵、鈷、硅、鍺，或它的化合物，或它們的氧化物，或它們的化合物的氧化物所形成。
26.根據(jù)權(quán)利要求1或7記載的層壓體制造方法，其特征是金屬薄膜層的厚度在50nm以下。
27.根據(jù)權(quán)利要求1或7記載的層壓體制造方法，其特征是金屬薄膜層的膜阻抗在20Ω/□以下。
28.根據(jù)權(quán)利要求1或7記載的層壓體制造方法，其特征是金屬薄膜層的表面粗糙度在0.1μm以下。
29.根據(jù)權(quán)利要求1記載的層壓體制造方法，其特征是(樹脂層的厚度)/(金屬薄膜層的厚度)≤20。
30.根據(jù)權(quán)利要求1記載的層壓體制造方法，其特征是在形成樹脂層工序之后，形成金屬薄膜層工序之前，具有附著圖案形成材料的工序。
31.根據(jù)權(quán)利要求9或30記載的層壓體制造方法，其特征是以非接觸方式附著圖案形成材料。
32.根據(jù)權(quán)利要求30記載的層壓體制造方法，其特征是通過由面對被附著面設(shè)置的微孔排放出氣化的圖案形成材料，在被附著面上液化的方式，進行附著圖案形成材料。
33.根據(jù)權(quán)利要求30記載的層壓體制造方法，其特征是通過由面對被附著面設(shè)置的微孔排放出液狀圖案形成材料，附著在被附著面上的方式，進行附著圖案形成材料。
34.根據(jù)權(quán)利要求9或30記載的層壓體制造方法，其特征是在附著圖案形成材料的過程中，變更其附著位置。
35.根據(jù)權(quán)利要求9或30記載的層壓體制造方法，其特征是圖案形成材料是從酯系油、乙二醇系油、氟系油和烴系油中選出的至少一種的油。
36.根據(jù)權(quán)利要求9或30記載的層壓體制造方法，其特征是在形成金屬薄膜層工序之后，形成樹脂層之前，具有去除殘留圖案形成材料的工序。
37.根據(jù)權(quán)利要求30記載的層壓體制造方法，其特征是在形成樹脂層工序之后，附著圖案形成材料工序之前，具有對樹脂層表面進行表面處理的工序。
全文摘要
在周邊旋轉(zhuǎn)的支撐體(101)上形成樹脂層和金屬薄膜層之前,使帶狀物(220)在支撐體上移動,使支撐體上的雜物附著在帶狀物上,并被除去,同時,設(shè)定在帶狀物上形成樹脂層和金屬薄膜層的條件后,去除上述帶狀物,繼續(xù)在支撐體上形成層壓體。利用簡便的方法,預(yù)先除去附著在支撐體上的雜物,從而可形成規(guī)定要求的樹脂層和金屬薄膜層。
文檔編號B29C53/00GK1235086SQ9910582
公開日1999年11月17日 申請日期1999年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月27日
發(fā)明者本田和義, 越后紀(jì)康, 小田桐優(yōu), 砂流伸樹 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社