(57)【要約】【課題】種々のプリン基板上に、無電解メッキ法のみで配線パターンを形成させる方法を提供する。【解決手段】金属コロイド水溶液を無電解メッキ溶液とし、該金属コロイドと相互作用を持つ部位を有するプリント基板上の配線以外の範囲を、印刷によりマスキングした後、該プリント基板を無電解メッキ液に浸漬して配線パターンを形成する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属コロイドとの相互作用部位を表面に有するプリント基板表面の、配線以外の領域をマスキングした後、前記金属コロイドを含む溶液に前記プリント基板を浸漬することによって、配線部分を前記金属で無電解メッキすることを特徴とするプリント基板の配線方法。
【請求項２】
前記マスキングが、印刷によってなされる請求項１に記載の配線方法。
【請求項３】
前記金属コロイドは、金属化合物と、この金属化合物の還元剤との反応により生成される請求項１に記載の配線方法。
【請求項４】
金属コロイドと相互作用する部位が、表面に存在するヘテロ原子を含む官能基である請求項１に記載の配線方法
【請求項５】
前記金属コロイドと相互作用するプリント基板表面の官能基が、チオール基、ジスルフィド基、アミノ基、イミノ基、カルボキシル基、カルボニル基、スルホニル基、ホスホリル基の少なくとも１種である請求項３に記載の方法。
【請求項６】
プリント基板表面が、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の金属メッキ方法で配線されたプリント基板製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なプリント基板の配線方法、およびその方法で微細に配線されたプリント基板配製品に関する。かかるプリント基板用配線方法は、フレキシブルプリント基板や三次元のフリップチップ実装など広範な用途に応用可能なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器の急激な小型化の進行に伴い配線技術の微細化が要求され、様々な角度から検討がなされてきており、マスキングフィルム、露光装置、露光光源などの工夫により、３０μｍ程度の線幅が実現している。しかし今後の更なる集積化の進行により、近い将来ナノオーダーの線幅が要求されるようになり、それに対応した技術開発の必要性がある。
【０００３】
また、広範な精密機器への高機能化の要求は、集積度を上げただけの従来のプリント基板では狭い機器内に設置することが不可能な用途も多くなり、柔軟性のあるプラスチックフィルムがプリント基板のベースとして使用される、フレキシブルプリント基板が開発されてきている。
【０００４】
しかし、かかる高集積度であったり、柔軟であったりする進化したプリント基板でも、その表面の配線方法は相変わらず金属メッキをした上に感光性樹脂を使ったマスキングフィルムを塗布し、露光、エッチングという工程を通るものが多い。一部には導電性塗料を使って印刷されてもいるが、インクの粘度、安定性、塗装による歩留まりなどを考慮すると、配線の線幅に限界があり、またコストも高くなるなどその用途はまだまだ限定されたものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、プリント基板配線に係わる前述の状況に鑑み、従来の多くの工程を必要とせず、印刷工程と無電解メッキ工程のみで、しかも従来の基板のみならず可撓性を持つプリント基板にも適用可能なプリント基板の配線方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明の第１の観点によれば、金属コロイドとの相互作用部位を表面に有するプリント基板表面の、配線以外の領域をマスキングした後、前記金属コロイドを含む溶液に前記プリント基板を浸漬することによって、配線部分を前記金属で電解メッキすることを特徴とするプリント基板の配線方法を提供する。
【０００７】
更に本発明の第２の観点によれば、前記マスキングが、印刷によってなされる配線方法を提供する。
【０００８】
更に本発明の第３の観点によれば、前記金属コロイドは、金属化合物と、この金属化合物の還元剤との反応により生成される配線方法を提供する。
【０００９】
更に本発明の第４の観点によれば、金属コロイドと相互作用する部位が、表面に存在するヘテロ原子を含む官能基である配線方法を提供する。
【００１０】
更に本発明の第５の観点によれば、前記金属コロイドと相互作用するプリント基板表面の官能基が、チオール基、ジスルフィド基、アミノ基、イミノ基、カルボキシル基、カルボニル基、スルホニル基、ホスホリル基の少なくとも１種であることを特徴とするプリント基板の配線方法を提供する。
【００１１】
また本発明の第６の観点によれば、前記プリント基板表面が前記金属を無電解メッキして配線されたプリント基板製品を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、従来技術に比較して、非常に簡単な工程で、各種プリント基板上への配線パターンを形成することが可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、表面に金属コロイドと相互作用を持つ部位を有する該プリント基板を、該金属化合物と該金属化合物の還元剤とを含む溶液、または該金属コロイドを含む溶液をメッキ浴とし、該メッキ浴中に該プラスチック微粒子を浸漬し、必要に応じて攪拌してその表面に無電解メッキすることで該プリント基板に微細な配線をするだけという、従来に比べて非常に簡便な方法を見いだしたものである。
【００１４】
本発明におけるプリント基板の素材は、従来公知の様々な素材が使用可能である。例えば従来のプリント基板としてはフェノール樹脂、ベークライト樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂などの熱硬化性樹脂およびそれらを紙や布地、ガラス繊維などに含浸硬化させた複合材料が挙げられ、最近使用量が増加しているフレキシブルプリント基板の例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルフェート（ＰＰＳ）、ナイロン、ポリエステル、ポリスチレンおよびそれらの共重合体などのフィルム・シートなどが好適に用いられる。
【００１５】
本発明における金属は、それ自体良好な導電性を持つ金属であれば材料は特に限定する必要は無いが、例えば金、プラチナ、パラジウム、銀、アルミ、銅などが挙げられ、中でも好ましく用いられるものは金及び銀が挙げられる。
【００１６】
これらの金属は、水溶性の金属化合物の形で使用され、水溶液中で還元剤と共に撹拌され金属コロイド溶液を得ることができ、これらが本発明における無電解メッキ溶液として好適に使用される。
【００１７】
更に本発明において使用する金属化合物を還元する還元剤は、従来公知の種々の化合物が使用可能で，例えばクエン酸、クエン酸ナトリウム、アスコルビン酸ナトリウム、或いはアニリン、ピロール、チオフェンおよびその誘導体などが例示される。また本発明において使用される金属コロイドは直径数ｎｍ〜数十ｎｍのものが好適に用いられる。
【００１８】
本発明において金属コロイドと相互作用するプリント基板表面の官能基としては、チオール基、ジスルフィド基、アミノ基、イミノ基、カルボキシル基、カルボニル基、スルホニル基、ホスホリル基などが例示され、これらの官能基を有するプリント基板材質を用いて無電解メッキするのが好適である。かかるプリント基板が上述の官能基を有しない場合は、従来公知の種々の方法、例えばプラズマ処理、放射線処理など物理的手法や、酸あるいはアルカリ処理などの化学的手法で、望みの官能基をプリント基板上に生じさせることができる。
【００１９】
上述の官能基を表面に有するプリント基板と金属化合物の間の相互作用は、化学結合だけでなくファンデルワールス力、静電的相互作用、吸着力などが挙げられる。それらを発生させる方法は、単に本発明の無電解メッキ溶液である金属コロイド水溶液中に、上述の官能基を表面に有するプリント基板を浸漬するだけで達成される。
【００２０】
本発明におけるプリント基板の配線方法は、予め配線部分以外の部分を従来公知の各種印刷方法により、マスキングされることで達成される。特に好適に用いられる印刷方法としては、インクジェット法、シルクスクリーン法、トナーを用いた電子印刷法などが例示されるが、これらに限定されるものではない。
【００２１】
本発明における無電解メッキ方法は、金属化合物水溶液中に還元剤と、プリント基板を同時に投入して撹拌または静置してメッキしても良いし、また金属コロイドを予め調製しておいて、その中にプリント基板を投入して撹拌または静置してメッキすることもできる。
【００２２】
このように本発明におけるプリント基板への配線方法は、従来のように前処理としての金属メッキを含む複雑な金属メッキ工程とともに、配線パターン形成のためのマスキング、露光、エッチングなどの工程、およびそれぞれの工程のための前処理，後処理などの工程も不要で、しかもメッキ液廃液処理も不要であるなど、非常に簡便で優れたものである。
【００２３】
更に本発明における無電解メッキの温度条件としては、メッキ浴が完全凍結または蒸発乾固することが無ければどのような温度でも選択可能であるが、操作の容易性を考慮すれば室温が好適である。また、本発明における無電解メッキの製造工程は、バッチで行うことも可能であるが、製造コストを考慮すると、従来公知のメッキ技術を適用し、連続的にメッキするのが良い。
【実施例】
【００２４】
以下に本発明を実施例で説明するが、本発明はこれらにより制限されるものではない。
【００２５】
（実施例１）金コロイドの作製
８０ｎｍ粒径の金コロイドの作製
超純水１００ｍｌに、テトラクロロ金（III）酸四水和物（和光純薬）の１％水溶液を３ｍｌ添加し、８０℃に加熱した。次いでこの溶液を撹拌しながら、その中にクエン酸（和光純薬）の３％水溶液を５ｍｌ加え、８０℃に加熱したまま更に２０分激しく撹拌し、８０ｎｍ粒径の金コロイド溶液を得た。
【００２６】
（実施例２）
マスキングパターンの作製
パソコン描画ソフト（Ａｄｏｂｅ  Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ７．０）でプリント基板配線用マスキングパターンを作成し、レーザープリンタ（ＯＫＩ  ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ５３００）により、プラスチックシート（Ｃａｎｏｎ カラーレーザＯＨＰ用紙ＴＲ−３）上にパターンを作製した。
【００２７】
（実施例３）
プラスチックシートメッキの時間依存性
実施例２により得られた、プリント基板配線用マスキングパターンの印刷されたプラスチックシートを金コロイド溶液２０ｍｌに浸漬させた。水温を４０℃に保ちながらそれぞれ１０分から６時間攪拌し、シートを取り出した後、室温で乾燥させた。その配線部分の電気抵抗をケースレー製２０００型デジタルマルチメーターで測定した結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
2006278443.tif 000002
【００２９】
（実施例４）
プラスチックシートのパターンのメッキ
実施例２により得られた、プリント基板配線用マスキングパターンの印刷されたプラスチックシートを金コロイド溶液２０ｍｌに浸漬させた。水温を４０℃に保ちながら２時間攪拌し、シートを取り出した後、室温で乾燥させた。攪拌と乾燥を３回繰り返した。
【００３０】
こうして得られたプラスチックシートを真空乾燥し、その配線部分の電気抵抗をケースレー製２０００型デジタルマルチメーターで測定した結果、８Ωであった。
【００３１】
（実施例５）
プラスチックシートのパターンのメッキ
実施例２により得られた、プリント基板配線用マスキングパターンの印刷されたプラスチックシートを金コロイド溶液２０ｍｌに浸漬させた。水温を４０℃に保ちながら３時間攪拌し、シートを取り出した後、室温で乾燥させた。攪拌と乾燥を２回繰り返した。
【００３２】
こうして得られたプラスチックシートを真空乾燥し、その配線部分の電気抵抗をケースレー製２０００型デジタルマルチメーターで測定した結果、１０Ωであった。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、各種プリント基板上に、従来法に比べて工程が非常に簡単で、同等以上の線幅の配線パターンを形成することができるので、有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】レーザープリンタによりプラスチックシート上に作製したパターン表面のデジタル顕微鏡写真（２００倍、スカラー製ＵＳＢ  ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＥ  Ｍ２）。
【図２】実施例２で粒径８０ｎｍの金コロイドを１０分間から６時間無電解メッキしたそれぞれのプラスチックシート表面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真。
【図３】実施例２で粒径８０ｎｍの金コロイドを２時間で三回無電解メッキしたプラスチックシート表面のＳＥＭ写真。
【図４】実施例２で粒径８０ｎｍの金コロイドを無電解メッキしたプラスチックシート表面のデジタル顕微鏡写真（a）オーバービュー（２００倍）、（b）サイドビュー（２００倍）。
【図５】実施例２で粒径８０ｎｍの金コロイドを３時間で２回無電解メッキしたプラスチックシート表面のＳＥＭ写真。
【図２】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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