(57)【要約】      （修正有）【課題】数μｍ程度の凹凸を有するフレキシブルプリント基板の表面に厚み１０μｍ程度のめっき層を設けた場合に、得られるめっき層表面が平滑かどうかを判断しうる評価用冶具及びその製造方法の提供。【解決手段】めっき平滑性を評価するための評価用冶具であって、前記評価用冶具１は、表面に凹凸形状部３ａ、３ｂを備える基板材料２からなり、前記基板材料２の表面に備わる凹凸形状部３ａ、３ｂが、高さが１〜３μｍ、径が２〜２０μｍの凸形状部３ａ、あるいは深さが１〜３μｍ、径が２〜２０μｍの凹形状部３ｂであることを特徴とする評価用冶具。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき平滑性を評価するための評価用冶具であって、
前記評価用冶具は、表面に凹凸形状部を備える基板材料からなり、
前記基板材料の表面に備わる凹凸形状部が、高さが１〜３μｍの凸形状部、あるいは深さが１〜３μｍの凹形状部であることを特徴とする評価用冶具。
【請求項２】
めっき平滑性を評価するための評価用冶具であって、
前記評価用冶具は、表面に凹凸形状部を備える基板材料からなり、
前記基板材料の表面に備わる凹凸形状部が、高さが１〜３μｍ、径が２〜２０μｍの凸形状部、あるいは深さが１〜３μｍ、径が２〜２０μｍの凹形状部であることを特徴とする評価用冶具。
【請求項３】
前記凸形状部または凹形状部の横断面が、円、楕円、長円、多角形であることを特徴とする請求項１又は２記載の評価用冶具。
【請求項４】
前記基板材料が、熱可塑性の絶縁性樹脂フィルムであることを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれか１項に記載の評価用冶具。
【請求項５】
前記基板材料が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニール、ＡＢＳ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ＡＳ樹脂、ＣＯＣ樹脂、ＣＯＰ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド等の熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１乃至４記載のいずれか１項に記載の評価用冶具。
【請求項６】
前記絶縁性基材表面に設けられる凹凸形状部が、ナノインプリント法により形成されることを特徴とする請求項１〜５記載のいずれか１項に記載の評価用冶具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっき液の平滑化能力、特にフレキシブル配線用基板用めっき液の平滑化能力を評価するために用いる評価用冶具と、その評価用冶具の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブル配線基板（ＦＰＣとも称される）は、折り曲げ性が良いためハードディスクの読み書きヘッドやプリンターヘッド、デジタルカメラ内の屈折配線板用などとして広く用いられている。
【０００３】
通常、フレキシブル配線基板には、基板表面が平滑であることが要求されている。そこで、基板の表面を形成するめっき層を如何に平坦に仕上げるかが重視され、平滑化能力（平滑性）を重視しためっき液の開発が行われている。
【０００４】
例えば、セラミック電子部品のめっき用浴用ではあるが、めっき成長を極力抑制することができ、かつ良好な平滑性を有するニッケル皮膜と良好なアノード溶解性を有するニッケルめっき液を得るために、ニッケルめっき液が、硫酸ニッケルを主成分とするニッケル塩と塩化ニッケル等のハロゲン化合物とホウ酸等のｐＨ緩衝剤とを含有し、ｐＨが２．２〜５．５に調整され、かつニッケルイオンのモル濃度ｘが１．７１ｍｏｌ／Ｌ以上であって、ニッケルイオンのモル濃度ｘとハロゲンイオンのモル濃度ｙとのモル濃度比ｘ／ｙが３．０＜ｘ／ｙ≦１０．０としたニッケルめっき液を提案している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ところで、フレキシブル配線基板に使用される絶縁性フィルムは、ポリイミドフィルムが一般的に用いられるようになってきている。このポリイミドフィルムの表面に乾式めっき法で下地層を設け、この下地層に電気めっき法により平滑なめっき層を設け、パターニングしてめっき層を配線層に加工し、必要であれば配線層の該当部に金めっき等を施してフレキシブル配線基板が作製される。
【０００６】
近年、このようなフレキシブル配線基板においても高密度化、高集積化が求められ、そのため、ポリイミドフィルム表面に設けられるめっき層は、その厚みが１０μｍに満たない薄さを要求されてきている。また、設ける配線幅も２５μｍに満たない幅のものが求められてきている。こうした状況において、めっき層表面の平滑度も１μｍ以下のオーダーで形成すべき重要なファクターとなってきている。
一方、通常ポリイミドフィルムの表面をμｍのオーダーで捉えた場合、決して平滑とは言えず、多数の数μｍオーダーでの凹凸が存在している。
【特許文献１】特開２００７−２７０１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような数μｍオーダーでの凹凸を有するポリイミドフィルムに、めっき層を設けて平坦な表面とする場合には、従来、乾式めっき法を用いて形成される下地層では、その厚みが極めて薄いためにポリイミドフィルムの表面凹凸を軽減することはできず、通常、その下地層の上に電気めっき法などを用いて、より厚みのあるめっき層を設けることで、ポリイミドフィルムの表面凹凸を解消し、平坦且つ平滑な表面を得ようとしている。
【０００８】
このため、下地層の上に設けるめっき層の形成時に、数μｍオーダーの表面凹凸を解消して、厚み１０μｍ程度において平滑な表面が得られるめっき層、即ちめっき液かどうかを事前に評価することができれば、操業上極めて有用であり、生産性の向上に大きく寄与する。
【０００９】
従来、めっき層の平滑性評価に用いられる方法には、基板に傷をつけてその上からめっきを行い、めっき層表面の平滑性を調べる方法が採られている。
しかしながら、この基板表面に傷をつけてめっきする方法では、実際の基板表面である数μｍオーダーの微細な凹凸を均一に再現することは困難であるため、めっき液の平滑性を比較する方法としては不適当である。
【００１０】
本発明はこのような状況に鑑みなされたものであり、数μｍ程度の凹凸を有する表面に厚み１０μｍ程度のめっき層を設けた場合に、得られるめっき層表面が平滑かどうかを判断しうる評価用冶具及びその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような課題を解決する本発明の第１の発明は、めっき平滑性を評価するための評価用冶具であって、この評価用冶具は表面に凹凸形状部を備える基板材料からなり、その凹凸形状部が高さが１〜３μｍの凸形状部、あるいは深さが１〜３μｍの凹形状部である評価用冶具である。
【００１２】
本発明の第２の発明は、めっき平滑性を評価するための評価用冶具であって、この評価用冶具は表面に凹凸形状部を備える基板材料からなり、その凹凸形状部が、高さが１〜３μｍ、径が２〜２０μｍの凸形状部、あるいは深さが１〜３μｍ、径が２〜２０μｍの凹形状部である評価用冶具である。
【００１３】
更に、凸形状部または凹形状部の横断面は円、楕円、長円、多角形であり、また、その基板材料は熱可塑性の絶縁性樹脂フィルムが用いられる。本発明において使用するフイルムは特に限定されないが、具体的にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニール、ＡＢＳ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ＡＳ樹脂、ＣＯＣ樹脂、ＣＯＰ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド等の熱可塑性樹脂を用いることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第３の発明は、基板材料表面に設けられる凹凸形状部が、ナノインプリント法により形成される評価用冶具の製造方法である。
なお、ナノインプリント法とは、ハンコを押すように、テンプレートを基板に押し当てることでナノオーダの微細加工を実現する技術である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のめっき平滑性の評価用冶具は、フレキシブル配線用基板、特に従来から使用される絶縁性ポリイミドフィルム基板の表面を模擬した条件における、めっき層を形成するめっき液の平滑性を簡便に評価することで、使用するめっき液の適否の判定ばかりでなく、使用しているめっき液の平滑剤濃度の調整にも用いることができ、更にめっき液の添加成分によるめっき析出状態の微妙な変化を比較して有用なめっき液の提供を可能とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に図を用いて、本発明のめっき液の平滑化能力を判定するための評価用冶具を詳細に説明する。
図１及び２は、本発明の評価用冶具の一実施例を示す図で、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）はａ−ａ線断面図及びｂ−ｂ線断面図、（ｃ）は凹凸形状部を説明する拡大模式図である。
図３は、本発明の評価用冶具の製造方法を説明する図で、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に工程が進んで行き、（ｄ）に模式平面図で示す評価用冶具が作製される。
図１、２及び３において、１は評価用冶具、２は基板、３ａ、３ｂはそれぞれ凸形状部、凹形状部、１０は金型、１１は金型凸部、１２は金型凹部、ｈは凹凸形状部の高さ、Ｌは凹凸形状部の径である。
【００１７】
図１及び２（ａ）、（ｂ）の実施例に示すように、本発明の評価用冶具は、凹形状部のみ、凸形状部のみ、或いは凹、凸形状部の両者を、本発明で規定する大きさで基板２の表面に備えたものである。
【００１８】
形成する凹凸形状部の大きさは、実際のポリイミドフィルム基板の表面状態に近づけるために、図１及び２の（ｃ）に示すように、高さｈ（或いは深さｈ）は、１μｍから３μｍが良い。又、凹凸形状部の横断面形状である円、楕円、長円、多角形の径Ｌ、即ち円では直径、楕円では長径、四角形を除く多角形では外接円の直径で、２μｍから２０μｍが望ましく、四角形では短辺の長さ（所謂、幅）で、２０μｍ以下が望ましい。
【００１９】
基板２には、凹凸形状部を形成し易い樹脂フィルム、特に熱可塑性樹脂が望ましく、具体的にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニール、ＡＢＳ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ＡＳ樹脂、ＣＯＣ樹脂、ＣＯＰ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド等の熱可塑性樹脂が好適である。
【００２０】
めっきの平滑性の評価は、平滑性の最も良い状態では、基板表面の凹凸がめっきすることで、その凹凸が解消し平滑な状態になることで、その表面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）或いは高倍率の光学顕微鏡による観察で評価する。また、凸部や凹部におけるめっきの析出状態がどのように変化するかについても、めっき層断面を観察することで情報が得られ、めっき液の選定が容易にできる。
【００２１】
本発明の評価用冶具の製造方法は、図３に製造工程の概略を示すナノインプリント法を用いると簡便に精度良く作製できる。
図３は、本発明の評価用冶具のナノインプリント法による製造方法の概略を示す模式図で、評価用冶具は、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に工程を踏んで、図３（ｄ）の模式平面図に示す評価用冶具１が作製される。図３において、１は評価用冶具、２は基板、３ｂは凹形状部、１０は金型である。
【００２２】
基板２に所定の凹形状部３ｂを作製できるような凸部１１を持つ金型１０と基板２をプレス成形機（図示せず）の所定位置に配置（図３（ａ））し、金型１０を基板２に押し当て、所定条件で圧縮、加熱、保持して基板２表面に凹形状部３ｂを形成する（図３（ｂ））、保持終了後、基板２から金型１０を離反（図３（ｃ））して評価用冶具１（図３（ｄ））が作製される。
この作製した評価用冶具１にスパッタ法などで、厚み０．１μｍ程度のＣｕの下地層を形成して評価試験に供される。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例を用いて、本発明をより詳細に説明する。
（実施例１）
基板として厚み１００μｍのＣＯＰ樹脂（シクロオレフィンポリマー）を用い、その表面に径１０μｍ、深さ２μｍの横断面が円形の凸形状部を形成する金型を用いて、プレス圧５ｔ／ｃｍ２で温度１６０℃で加熱しながら１０分間保持して凸形状部３ａを備える図４（ａ）に示すＣＯＰ樹脂基板の評価用冶具１を作製した。
【００２４】
次に、この評価用冶具を用いて、銅めっき液の評価試験を行った。
先ず、この評価用冶具にスパッタ装置を用いて厚み０．１μｍのＣｕの下地層を形成して、評価試験に供した。
評価試験は、この評価用冶具の表面に電気めっき法により銅めっきを施し、その銅めっき層の表面状態を観察して評価した。
銅めっきは、硫酸銅９０ｇ／ｌ、硫酸１８０ｇ／ｌ、塩素５０ｐｐｍ、０．３ｇ／ｌのＰＥＧ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｇｌｙｃｏｌ：ポリエチレングリコール）、０．５ｐｐｍのＳＰＳ（Ｂｉｓ（３‐ｓｕｌｆｏｐｒｏｐｙｌ）ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ ：ビス（３‐スルホプロピル）ジスルフィド）、そして平滑性を向上させる添加剤として、１ｐｐｍのＪＧＢ（Ｊａｎｕｓ  Ｇｒｅｅｎ  Ｂ：ヤヌスグリーンＢ）、又は１ｐｐｍのチオ尿素を添加した銅めっき液を用い、浴温２５℃、電流密度２Ａ／ｄｍ２で行った。
【００２５】
銅めっき後、評価用冶具の表面状態をＳＥＭ観察した結果を図５（ａ）−（１）及び図６（ａ）−（１）に示す。
表面を観察した図５（ａ）−（２），（３）から、添加剤の種類による平滑性の微妙な差を見分けられる。また、断面を観察した図６（ａ）−（２），（３）から、表面の凹凸に対して添加剤の種類によってＣｕの析出の仕方が異なることが判る。
【００２６】
（実施例２）
基板として厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用い、その表面に径５μｍ、高さ２μｍの横断面が円形の凹部形状部を形成する金型を用いて、プレス圧５ｔ／ｃｍ２、１６０℃の温度に１０分間保持して凹形状部３ｂを備える図４（ｂ）に示すＰＥＴフィルム基板の評価用冶具１を作製した。
【００２７】
次に、この評価用冶具を用いて、銅めっき液の評価試験を行った。
先ず、この評価用冶具にスパッタ装置を用いて厚み０．１μｍのＣｕの下地層を形成して、評価試験に供した。
評価試験は、この評価用冶具の表面に電気めっき法により銅めっきを施し、その銅めっき層の表面状態を観察して評価した。
銅めっきは、硫酸銅９０ｇ／ｌ、硫酸１８０ｇ／ｌ、塩素５０ｐｐｍ、０．３ｇ／ｌのＰＥＧ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｇｌｙｃｏｌ：ポリエチレングリコール）、０．５ｐｐｍのＳＰＳ（Ｂｉｓ（３‐ｓｕｌｆｏｐｒｏｐｙｌ）ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ ：ビス（３‐スルホプロピル）ジスルフィド）、そして平滑性を向上させる添加剤として、１ｐｐｍのＪＧＢ（Ｊａｎｕｓ  Ｇｒｅｅｎ  Ｂ：ヤヌスグリーンＢ）、又は１ｐｐｍのチオ尿素を添加した銅めっき液を用い、浴温２５℃、電流密度２Ａ／ｄｍ２で行った。
【００２８】
銅めっき後、評価用冶具の表面状態をＳＥＭ観察した結果を図５（ｂ）−（１）及び図６（ｂ）−（１）に示す。
表面を観察した図５（ｂ）−（２），（３）から、添加剤の種類による平滑性の微妙な差を見分けられる。また、断面を観察した図６（ｂ）−（２），（３）から、表面の凹凸に対して添加剤の種類によってＣｕの析出の仕方が異なることが判る。
【００２９】
（実施例３）
基板として厚み１００μｍのポリスチレンフィルムを用い、その表面に幅１５μｍ、高さ２μｍの堤防形の凸形状部を形成する金型を用いて、プレス圧５ｔ／ｃｍ２、１６０℃の温度に１０分間保持して凸形状部３ｃを備える図４（ｃ）に示すポリスチレンフィルム基板の評価用冶具１を作製した。
【００３０】
次に、この評価用冶具を用いて、銅めっき液の評価試験を行った。
先ず、この評価用冶具にスパッタ装置を用いて厚み０．１μｍのＣｕの下地層を形成して、評価試験に供した。
評価試験は、この評価用冶具の表面に電気めっき法により銅めっきを施し、その銅めっき層の表面状態を観察して評価した。
銅めっきは、硫酸銅９０ｇ／ｌ、硫酸１８０ｇ／ｌ、塩素５０ｐｐｍ、０．３ｇ／ｌのＰＥＧ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｇｌｙｃｏｌ：ポリエチレングリコール）、０．５ｐｐｍのＳＰＳ（Ｂｉｓ（３‐ｓｕｌｆｏｐｒｏｐｙｌ）ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ ：ビス（３‐スルホプロピル）ジスルフィド）、そして平滑性を向上させる添加剤として、１ｐｐｍのＪＧＢ（Ｊａｎｕｓ  Ｇｒｅｅｎ  Ｂ：ヤヌスグリーンＢ）、又は１ｐｐｍのチオ尿素を添加した銅めっき液を用い、浴温２５℃、電流密度２Ａ／ｄｍ２で行った。
【００３１】
銅めっき後、評価用冶具の表面状態をＳＥＭ観察した結果を図５（ｃ）−（１）及び図６（ａ）−（１）に示す。
表面を観察した図５（ｃ）−（２），（３）から、添加剤の種類による平滑性の微妙な差を見分けられる。また、断面を観察した図６（ｃ）−（２），（３）から、表面の凹凸に対して添加剤の種類によってＣｕの析出の仕方が異なることが判る。
【００３２】
以上の実施例から明らかように、本発明の評価用冶具は、使用するめっき液の成分組成の違いによるめっき層の平滑性の評価に有用であることがわかる。また、実際の製品であるポリイミドフィルム表面の凹凸に近い評価用冶具を作製することができるため、量産化するときの条件に近い状態で評価でき、まためっき液に加える添加剤などの微妙な平滑性を評価できるため、めっき液を開発する上で非常に効果的な方法である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の評価用冶具の一実施例を示す図で、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）はａ−ａ線断面図、（ｃ）は凸形状部を説明する拡大模式図である。
【図２】本発明の評価用冶具の一実施例を示す図で、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）はｂ−ｂ線断面図、（ｃ）は凹形状部を説明する拡大模式図である。
【図３】評価用冶具のナノインプリント法による製造方法の概略を示す模式図である。
【図４】作製した評価用冶具の外観斜視図で、（ａ）は実施例１、（ｂ）は実施例２、（ｃ）は実施例３の評価用冶具である。
【図５】添加剤の種類によってめっき表面を観察したＳＥＭ像で、（ａ）（２）及び（３）は実施例１、（ｂ）（２）及び（３）は実施例２、（ｃ）（２）及び（３）は実施例３の評価結果である。
【図６】添加剤の種類によってめっき析出の断面を観察したＳＥＭ像で、（ａ）（２）及び（３）は実施例１、（ｂ）（２）及び（３）は実施例２、（ｃ）（２）及び（３）は実施例３の評価結果である。
【符号の説明】
【００３４】
１    評価用冶具
２    基板
３ａ  凸形状部
３ｂ  凹形状部
１０    金型
１１    金型凸部
１２    金型凹部
【図１】
2010138462.tif 000003
【図２】
2010138462.tif 000004
【図３】
2010138462.tif 000005
【図４】
2010138462.tif 000006
【図５】
2010138462.tif 000007
【図６】
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