(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面の一部分をめっきして金属皮膜付基板を製造する方法であって、
基板表面に、前記基板と無電解めっき触媒とのバインダー材を付与する第１の付与工程と、
前記基板表面の前記バインダー材が付与された部分のうちめっきしない部分を選択的に加熱する熱処理工程と、
前記熱処理後の前記基板表面の前記バインダー材が付与された部分のうち前記加熱されていない部分に、前記無電解めっき触媒を付与する第２の付与工程と、
前記無電解めっき触媒が付与された前記基板を無電解めっき液に浸漬することにより、前記無電解めっき触媒が付与された部分にめっきを析出させるめっき工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記熱処理工程においては、前記めっきしない部分に加熱部材を接触させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記熱処理工程においては、前記めっきしない部分を１８０℃以上に加熱することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記基板のガラス転移温度が２００℃以上であることを特徴とする、請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記基板はポリイミド基板であることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法により製造された金属皮膜付基板。
【請求項７】
請求項６に記載の金属皮膜付基板を備える配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属皮膜付基板を製造する方法、金属皮膜付基板、及び配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路基板上にめっきパターンを得る方法として、特許文献１に記載されているサブトラクティブ法がある。サブトラクティブ法においては、基板上にめっきにより形成された銅箔上に感光性レジストを塗布した後、マスクパターンを通した露光及び現像が行われ、その後露出している銅がエッチングで除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１９５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
サブトラクティブ法においては、基板上に銅箔を一様に形成する工程と、銅箔をパターニングする工程とが必要とされる。また、それぞれの工程において廃液が排出されることとなる。
【０００５】
本発明は、回路基板上にめっきパターンを形成する際に必要とされる工程数を削減し、コスト及び環境負荷を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の金属皮膜付基板を製造する方法は以下の構成を備える。すなわち、
基板表面の一部分をめっきして金属皮膜付基板を製造する方法であって、
基板表面に、前記基板と無電解めっき触媒とのバインダー材を付与する第１の付与工程と、
前記基板表面の前記バインダー材が付与された部分のうちめっきしない部分を選択的に加熱する熱処理工程と、
前記熱処理後の前記基板表面の前記バインダー材が付与された部分のうち前記加熱されていない部分に、前記無電解めっき触媒を付与する第２の付与工程と、
前記無電解めっき触媒が付与された前記基板を無電解めっき液に浸漬することにより、前記無電解めっき触媒が付与された部分にめっきを析出させるめっき工程と、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
回路基板上にめっきパターンを形成する際に必要とされる工程数を削減し、コスト及び環境負荷を低減する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１における熱処理工程を説明する図。
【図２】実施例１におけるめっきの析出状況を示す図。
【図３】実施例２におけるめっきの析出状況を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用できる実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１０】
本実施形態に係る製造方法によれば、基板表面の一部分をめっきすることにより金属皮膜付基板が製造される。本実施形態に係る製造方法は、第１の付与工程と、熱処理工程と、第２の付与工程と、めっき工程と、を含む。以下、これらの工程について詳しく説明する。
【００１１】
（第１の付与工程）
第１の付与工程においては、基板表面に、この基板と触媒とのバインダーとしての役割を有するバインダー材が付与される。
【００１２】
基板としては、例えば配線板を作製する場合には、絶縁性を有する樹脂基板が用いられる。樹脂基板の材料として用いられる樹脂の種類は特に限定されない。樹脂としては、例えば、ポリイミド、シクロオレフィンポリマー、ポリスチレン、又はポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。なお、バインダー材を塗布することによりめっきが可能であれば、基板は特に限定されない。例えば、ガラス（石英）、セラミック等であっても構わない。
【００１３】
基板のガラス転移温度（Ｔｇ）が、後述する熱処理工程における加熱温度よりも高い場合、熱処理工程において基板が変形する可能性が低くなる。この観点から、一実施形態において、基板のガラス転移温度は１８０℃以上、又は２００℃以上である。このような高いガラス転移温度を有する基板としては、ポリイミド基板等が挙げられる。
【００１４】
一実施形態においては、パインダー材を付与する前に前処理が行われた基板が用いられる。前処理を行うことにより、基板によるめっきの吸着性を向上させることができる。前処理には、表面改質処理及びアルカリ処理が含まれる。
【００１５】
表面改質処理においては、樹脂基板に対して電磁波が照射される。電磁波としては、例えば紫外線が用いられる。具体的な例としては、低圧水銀ランプ又はエキシマランプ等のような、２４３ｎｍより短い波長の紫外線を発する紫外線ランプを用いることにより、簡便に表面改質を行うことができる。
【００１６】
樹脂基板の表面に酸素の存在下で電磁波を照射することにより、樹脂表面に−ＯＨ基や−Ｃ＝Ｏ基等の親水性基が形成される。また、樹脂基板に微細な凹凸が形成される。このために、めっきと基板との間の物理的及び化学的吸着力が向上する。もっとも、表面改質処理を行う際の雰囲気は特に限定されず、窒素又はアンモニア等の他の雰囲気中で表面改質処理を行ってもよい。また、表面改質処理を、紫外線の代わりに、電子線、α線、β線、γ線、放射線、Ｘ線、プラズマ、又はレーザー等を用いて行ってもよい。
【００１７】
アルカリ処理においては、基板がアルカリ溶液中に浸漬される。アルカリ処理により、基板が脱脂される。また、基板の親水性が向上する。アルカリ溶液としては特に限定されず、従来から用いられているものを使用することができる。具体例としては、水酸化ナトリウム溶液等が挙げられる。
【００１８】
バインダー材（コンディショナーとも呼ばれる）は、基板と触媒イオンとの間のバインダーの役割を果たす。すなわち、基板にバインダー材を付与することにより、触媒イオンが基板に付着しやすくなる。バインダー材の種類は特に限定されず、無電解めっき処理で用いられる公知のバインダー材を使用することができる。バインダー材の例としては、カチオンポリマー又はアニオンポリマー等のイオン性ポリマーが挙げられる。
【００１９】
バインダー材の付与は、例えば、バインダー材を含有する溶液を用意し、この溶液に基板を浸漬させて、その後乾燥させることにより、行うことができる。
【００２０】
（熱処理工程）
熱処理工程においては、基板表面のうちめっきしない部分を熱処理する。具体的には、所望のめっきパターンに従って、基板表面のうちめっきを析出させない部分を選択的に加熱する。この熱処理により、めっきを析出させない部分に付与されたバインダー材を選択的に失活させる。
【００２１】
加熱方法としては、例えば熱した金型のような加熱部材を基板に接触させる方法、赤外線ランプ、ヒーター等による加熱方法、レーザー等による加熱方法、等が挙げられる。加熱部材による加熱は、高精度なバインダー材の失活が可能となり、更に量産性を向上できる。また、ランプ、ヒーター等による加熱は、低コストで広範囲に亘るバインダー材の失活が可能となる。また、レーザーによる局所的な加熱は、より高精度なバインダー材の失活が可能となるばかりでなく、加熱する部分の変更が加熱部材を用いた場合と比較して容易となるため、めっきパターン修正および変更等を柔軟に行える。
【００２２】
加熱温度及び加熱時間は、バインダー材の材質に応じて適宜決定できる。特に、バインダー材としてポリマーのような有機材料を用いる場合、一実施形態においては、基板表面が１８０℃以上、又は２００℃以上に加熱される。また、一実施形態において、加熱時間は、３分間以上、又は５分間以上である。これらの条件を用いることにより、より選択的にめっきを析出させることができる。
【００２３】
（第２の付与工程）
第２の付与工程においては、熱処理後の基板に対して、無電解めっきのための触媒を付与する。この処理は、従来の無電解めっき処理と同様に行うことができる。一例としては、まず熱処理後の基板が、触媒イオン入りの溶液に浸漬される。この処理により、熱処理されていない部分、すなわちバインダー材が失活していない部分に、選択的に触媒イオンが吸着される。そして、触媒イオンが吸着された基板を還元剤入りの溶液に浸漬することにより、触媒イオンが還元されて析出する。
【００２４】
触媒としては特に限定されず、無電解めっき用に従来用いられているものを使用することができる。具体例としては、鉄、ニッケル、パラジウム又は亜鉛等が挙げられる。還元剤としても特に限定されず、無電解めっき用に従来用いられているものを使用することができる。具体例としては、次亜リン酸、ジメチルアミンボラン又はヒドラジン等が挙げられる。
【００２５】
（めっき工程）
めっき工程においては、無電解めっき触媒が付与された基板を無電解めっき液に浸漬することにより、基板上にめっきを析出させる。このとき、基板表面のうち触媒イオンが付与されている部分、すなわち熱処理がされていない部分に、選択的にめっきが析出する。
【００２６】
以上の工程により、熱処理を行わなかった所望の部分に選択的にめっきを析出させ、金属皮膜付基板を製造することができる。本実施形態に係る方法により所望のパターンを有するようにめっきが析出された金属皮膜付基板は、配線板の材料として使用することができる。
【００２７】
形成されるめっき皮膜の種類は特に限定されず、例えば銅めっき、ニッケルめっき、銅ニッケルめっき又はすずめっき等が挙げられる。
【００２８】
以上説明した本実施形態によれば、フォトリソグラフィー工程又はエッチング工程等を用いることなく、低コストで、及び低い環境負荷で、所望のパターンを有する無電解めっき皮膜を基板に形成することができる。
【実施例】
【００２９】
［実施例１］
ポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製，カプトンＥＮ，膜厚５０μｍ）を基板２として用いた。まず、基板２表面を洗浄するために、基板２を５０℃の純水で３分間超音波洗浄し、その後基板２を乾燥させた。
【００３０】
次に、基板２の表面改質を行った。具体的には、以下に示す紫外線ランプを、３．５ｃｍの照射距離で１０分間照射した。
紫外線ランプ：低圧水銀ランプ（サムコ社製，ＵＶ−３００）
（主波長１８５ｎｍ，２５４ｎｍ）
照射距離３．５ｃｍにおいて照度５．４０ｍＷ/ｃｍ２（２５４ｎｍ）
１．３５ｍＷ/ｃｍ２（１８５ｎｍ）
【００３１】
次に、改質後の基板２に対して、Ｃｕ-Ｎｉめっき液セット（荏原ユージライト社製，ＡＩＳＬ）を使用してめっきを行った。具体的にはまず、下表に示す条件でアルカリ処理を行い、続いてコンディショナー処理を行った。コンディショナー処理により、基板２表面にバインダー材が付与された。
【００３２】
【表１】
0005643911.tif 000002
【００３３】
次に、バインダー材が付与された基板２に対して、六角ナット１を加熱部材（加熱用金型）として用いて熱処理を行った。この処理について、図１を参照して説明する。まず、ヒーター３（アズワン社製，ディジタルホットプレートＤＰ−２Ｓ）上に、加熱部材である六角ナット１（幅３ｃｍ，高さ１ｃｍ）を置き、ヒーター３の温度を２３０℃に設定して、六角ナット１を加熱した。このとき、六角ナット１の表面温度は２００℃になった。次に、図１に示すように、六角ナット１の上に、バインダー材が付与された基板２を置き、３分間加熱した。こうして、基板２のうち六角ナット１の形状に対応する部分に熱処理を行った。
【００３４】
次に、熱処理が行われた基板２に対して、Ｃｕ-Ｎｉめっき液セット（荏原ユージライト社製，ＡＩＳＬ）を用いためっき処理を継続した。具体的には、下表に示す条件で、アクチベーター処理、アクセレレーター処理、及び無電解Ｃｕ−Ｎｉめっき処理を行った。アクチベーター処理及びアクセレレーター処理により、基板２上に触媒が付与される。
【００３５】
【表２】
0005643911.tif 000003
【００３６】
めっき処理後の基板２の像を図２に示す。図２に示すように、基板２上には、めっきが析出した部分４と、めっきしない部分（めっきが析出していない部分）５とが存在していた。また、めっきしない部分５は、六角ナット１の形状に対応していた。このように、バインダー材が付与された基板２の、所望のめっきしない部分５を選択的に加熱することにより、この所望部分にはめっきが析出しないように、めっきを行うことができることがわかる。
［実施例２］
【００３７】
実施例１と同様の処理を、以下の表３に示す条件で行い、めっきの析出状況を観察した。具体的には、基板２を加熱する際の六角ナット１の表面温度を表３に示す温度に設定し、表３に示す時間だけ加熱を行った。観察結果を表３にあわせて示す。
【００３８】
【表３】
0005643911.tif 000004
【００３９】
図３（Ａ）は、１２０℃で１０分間加熱した場合の析出状況を示す。また、図３（Ｂ）は、１５０℃で１０分間加熱した場合の析出状況を示す。さらに、図３（Ｃ）は、２００℃で５分間加熱した場合の析出状況を示す。表３及び図３に示すように、Ｃｕ-Ｎｉめっき液セット（荏原ユージライト社製，ＡＩＳＬ）を用いる場合、基板２を２００℃以上で加熱すると、加熱部分におけるめっきの析出が抑えられた。また、３０秒間以上加熱することによりめっきの析出量が減り、５分間以上加熱することによりめっきの析出が防止された。
【００４０】
本実施形態において用いられる基板２は、バインダー材の失活温度よりも高いガラス転移温度を有するものであれば特に限定されない。
【符号の説明】
【００４１】
１  六角ナット（加熱部材）
２  基板
５  めっきしない部分
【要約】
【課題】回路基板上にめっきパターンを形成する際に必要とされる工程数を削減し、コスト及び環境負荷を低減する。
【解決手段】基板２表面に、基板２と無電解めっき触媒とのバインダー材を付与する。基板２表面のうちめっきしない部分５を選択的に加熱する。熱処理後の基板２表面に、無電解めっき触媒を付与する。無電解めっき触媒が付与された基板２を無電解めっき液に浸漬する。
【選択図】図１【図１】
0005643911.tif 000005
【図２】
0005643911.tif 000006
【図３】
0005643911.tif 000007