(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の一面側に、当該基材に接触配置された絶縁樹脂層と、多孔性銅層とがこの順に配置された積層体であって、
前記多孔性銅層上に、更にめっき層が配置されており、
前記多孔性銅層が、前記絶縁樹脂層との界面側の少なくとも一部に絶縁樹脂層由来成分含有領域を有し、前記絶縁樹脂層由来成分含有領域の最大厚みが２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下である、導電性基板。
【請求項２】
Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）法により測定された前記絶縁樹脂層由来成分含有領域を含む前記多孔性銅層の元素分析において、銅原子の元素分率に対する、酸素原子の元素分率の割合が５％以下である、請求項１に記載の導電性基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基材上に導電性の配線を施した回路基板の製造には、基材上にスパッタ等の蒸着法により金属層を形成し、或いは、基材上に金属箔を貼り合わせて金属層を形成し、当該金属層上にフォトレジストを塗布し、所望の回路パターンを露光し、ケミカルエッチングによりパターンを形成する方法等が用いられてきた。上記フォトレジスト法によれば、体積抵抗率が小さく、高性能の導電性基板を製造することができる。一方、当該方法は工程数が多く、煩雑であるとともに、フォトレジスト材料を要する等の欠点があった。
【０００３】
これに対し、金属粒子を分散させた金属粒子分散体を用いて、スクリーン印刷やインクジェット印刷などの印刷プロセスにより、基材に直接パターンを印刷し、金属粒子を焼結させることにより、回路パターンを形成する手法が注目されている。基材に直接パターンを印刷する手法によれば、従来のフォトレジスト法等と比較して、生産性が飛躍的に向上する。
しかしながら、このような金属粒子分散体を用いて回路パターンを形成する場合、得られる金属粒子の焼結膜は多孔質なものとなるため、前記フォトレジスト法と比較して、体積抵抗率を小さくすることや、基材と金属層との間の密着性を向上させにくいという問題があった。
【０００４】
特許文献１には、金属層の密着性を向上する手法として、ポリイミド前駆体含有液を基体表面に塗布し、乾燥もしくは半硬化して前駆体樹脂層を形成し、該前駆体樹脂層の表面に金属層を形成し、加熱硬化する、ポリイミド被膜組成物の製造方法が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、金属薄膜と基板との密着性が高く、従来の金属薄膜と同程度の導電性を有する積層体として、絶縁基板と、該絶縁基板上に形成された特定の絶縁性樹脂層と、該絶縁性樹脂層上に形成された、金属粒子が互いに融着した構造を含む金属薄膜層とからなる積層体であって、該融着した金属粒子の一部が該絶縁性樹脂層に埋め込まれた状態で、該絶縁性樹脂層と金属薄膜層とが密着しており、且つ、該絶縁性樹脂層と該金属薄膜層との接触界面に金属酸化物が存在する積層体が開示されている。
特許文献２においては、金属薄膜層と絶縁性樹脂層の接触界面に金属酸化物が存在することにより、当該金属酸化物と、絶縁樹脂層中のイミド基又はアミド基との間で好ましい化学的結合を形成するとされている。
特許文献２の手法は、絶縁性樹脂層上に金属酸化物分散体を塗布して薄膜とし、当該薄膜上にめっき層を形成して金属層とするものであり、上記金属酸化物分散体の薄層のみで導電性を得られるものではなく、めっき層により導電性を確保していた。また、めっき層形成時に用いられるめっき液などにより上記薄層中の金属酸化物が溶解しやすく、密着性が不十分となることがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２９２７９０号公報
【特許文献２】国際公開第２００７／０２０７２６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような状況下になされたものであり、導電性及び密着性に優れた導電性基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る導電性基板は、基材の一面側に、当該基材に接触配置された絶縁樹脂層と、多孔性銅層とがこの順に配置された積層体であって、前記多孔性銅層上に、更にめっき層が配置されており、前記多孔性銅層が、前記絶縁樹脂層との界面側の少なくとも一部に絶縁樹脂層由来成分含有領域を有し、前記絶縁樹脂層由来成分含有領域の最大厚みが２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の導電性基板は、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）法により測定された前記絶縁樹脂層由来成分含有領域を含む前記多孔性銅層の元素分析において、銅原子の元素分率に対する、酸素原子の元素分率の割合が５％以下であることが、導電性の点から好ましい。
【００１０】
本発明の導電性基板は、前記絶縁樹脂層由来成分含有領域の最大厚みが５００ｎｍ以下である導電性基板とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、導電性及び密着性に優れた導電性基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の導電性基板の一例を示す概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の導電性基板の一実施態様における断面ＳＥＭ像を示す拡大写真である。
【図３】図３は、図２の導電性基板から、多孔性銅層を除去した後の積層体の断面ＳＥＭ像を示す拡大写真である。
【図４】図４は、実施例１の導電性基板の断面ＴＥＭ像を示す拡大写真である。
【図５】図５は、比較例１の導電性基板の断面ＴＥＭ像を示す拡大写真である。
【図６】図６は、実施例１の導電性基板のＸＰＳ測定の深さ方向プロファイルである。
【図７】図７は、比較例１の導電性基板のＸＰＳ測定の深さ方向プロファイルである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［導電性基板］
本発明に係る導電性基板は、基材の一面側に、絶縁樹脂層と、多孔性銅層とがこの順に配置された積層体であって、
前記多孔性銅層が、その少なくとも一部に絶縁樹脂層由来成分含有領域を有し、前記絶縁樹脂層由来成分含有領域の最大厚みが１００ｎｍより大きいことを特徴とする。
【００１４】
上記本発明に係る導電性基板について、図を参照して説明する。図１は、本発明の導電性基板の一例を示す概略断面図である。本発明の導電性基板１０は、基材１の一面側に絶縁樹脂層２と、多孔性銅層３とをこの順に配置されている。本発明の導電性基板１０は、当該多孔性銅層３が、その少なくとも一部に、前記絶縁樹脂層由来の樹脂が混在する絶縁樹脂層由来成分含有領域４（以下、単に含有領域ということがある）を有しており、当該含有領域４の最大厚みが１００ｎｍよりも大きいことを特徴とする。
前記含有領域４においては、多孔性銅層３の複雑に入り組んだ孔の内部にまで絶縁樹脂層由来の樹脂が入り込むため、平坦面の場合と比較して表面積が極めて大きいものとなるのみならず、アンカー効果により優れた密着性を得ることができる。
また、本発明の導電性基板の多孔性銅層３は、含有領域４においても実質的に酸化銅を有しておらず、金属銅粒子同士が焼結し、融着している。そのため、含有領域中の多孔性銅層も導電性に寄与し、優れた導電性を有している。このようなことから、導電性を低下させることなく、含有領域の最大厚みを１００ｎｍよりも大きくすることができ、その結果密着性も向上する。
このように本発明によれば、多孔性銅層自体が優れた導電性を有するため、薄層化した場合であっても導電性及び密着性に優れた導電性基板を得ることができる。
【００１５】
本発明の導電性基板は、少なくとも基材と、絶縁樹脂層と、絶縁樹脂層由来成分含有領域を有する多孔性銅層を有するものであり、本発明の効果を損なわない範囲で、孔を有しない銅層や、更に他の層を有していてもよいものである。以下、このような本発明の導電性基板の構成について説明する。
【００１６】
＜基材＞
本発明において基材は、導電性基板に用いられる基材の中から、用途に応じて適宜選択することができ、１層のみからなるものであってもよく、２層以上の積層体であってもよい。基材の材料としては、例えば、ガラス、アルミナ、シリカ、ＳＵＳ箔などの無機材料を用いることができ、さらに高分子材料や、紙などを用いることもできる。本発明においては、後述する絶縁樹脂層との密着性の点から、基材として、後述する絶縁樹脂層を配置する側の表面に高分子材料を用いた樹脂層を備えた基材を用いることが好ましい。
【００１７】
高分子材料を用いた樹脂層の高分子材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ガラス−エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリノルボルネン等のポリシクロオレフィン、液晶性高分子化合物等が挙げられる。
【００１８】
また、基材表面には、後述する絶縁樹脂層との密着性を向上するための処理を行ってもよい。基材表面の処理方法としては、従来公知の方法の中から適宜選択することができる。具体的には、例えば、コロナ処理、ＵＶ処理、真空紫外ランプ処理、プラズマ処理などのドライ処理、アミン系シランカップリング剤、イミダゾール系シランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤処理などの薬液処理、多孔質シリカや、セルロース系受容層などの多孔質膜形成処理、活性エネルギー線硬化型樹脂層、熱硬化型樹脂層、熱可塑性樹脂層などの樹脂層形成処理を行うことができる。
【００１９】
当該基材の形状は、用途に応じて適宜選択すればよく、平板状であっても、曲面を有するものであってもよいが、通常は平板状である。平板状の基材を用いる場合、当該基材の厚みは、用途に応じて適宜設定すればよく、例えば１０μｍ〜１ｍｍ程度のものとすることができる。
【００２０】
＜絶縁樹脂層＞
本発明の導電性基板は、基材上に絶縁樹脂層が設けられている。絶縁樹脂層を用いることにより、多孔性銅層から基材側への漏電を防ぎ、且つ、多孔性銅層の少なくとも一部に、当該絶縁樹脂層由来の樹脂が混在する絶縁樹脂層由来成分含有領域が形成される。
【００２１】
本発明において絶縁樹脂層は、絶縁性を担保する点から、通常、体積抵抗率が１０８Ω・ｃｍ以上の樹脂の中から選択すればよく、中でも、１０９Ω・ｃｍ以上の樹脂を用いることが好ましい。
【００２２】
本発明における絶縁性樹脂層中の樹脂としては、後述する多孔性銅層形成時に、多孔性銅層と混在する絶縁樹脂層由来成分含有領域を形成する点から、当該樹脂が、熱可塑性樹脂、及び熱硬化性樹脂の硬化物からなる樹脂より選択される１種以上の樹脂であることが好ましい。本発明においては、多孔性銅層との密着性の点から、絶縁性樹脂層全量に対して、熱硬化性樹脂の硬化物からなる樹脂を５０質量％以上含むことが好ましく、７０質量％以上含むことが好ましく、８０質量％以上含むことがより好ましい。
絶縁性樹脂層の前駆体溶液として、熱硬化性樹脂を含む組成物を用いた場合には、当該熱硬化性樹脂を含む組成物の塗膜上に、銅粒子分散体を塗工した際に、前記熱硬化性樹脂は未硬化又は半硬化の状態であるため絶縁樹脂層由来成分含有領域を形成しやすく、次いで、多孔性銅層形成時の焼成において、絶縁樹脂層由来成分含有領域における上記熱硬化性樹脂の硬化反応が同時に進行するため、多孔性銅層と絶縁樹脂層との密着性が向上する。
【００２３】
絶縁性樹脂層中の樹脂が熱可塑性樹脂を含む場合、樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が、後述する多孔性銅層形成時の焼成温度よりも低いことが好ましく、中でもガラス転移温度（Ｔｇ）が１５０℃以下であることがより好ましい。ガラス転移温度（Ｔｇ）が１５０℃以下の樹脂を含む基材を用いることにより、多孔性銅層形成時の焼成において、多孔性銅層と上記樹脂成分とが混合して絶縁樹脂層由来成分含有領域が形成されやすく、密着性が向上する。
【００２４】
また、絶縁性樹脂層中の樹脂が熱硬化性樹脂の硬化物からなる樹脂である場合、当該樹脂の前駆体である熱硬化性樹脂が、後述する銅粒子の融着が開始する温度よりも高温で硬化する熱硬化性樹脂であることが好ましい。銅粒子の焼結温度よりも高温で硬化する熱硬化性樹脂を用いることにより、後述する焼成時において、銅粒子の融着が先に進行するため、銅粒子同士の融着が阻害されることなく進行して導電性に優れるためである。
熱硬化性樹脂の具体例としては、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂、オキセタン樹脂、フェノール樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、ポリエステル樹脂（不飽和ポリエステル樹脂）、ジアリルフタレート樹脂、マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂（ポリイミド前駆体樹脂）、ビスマレイミド−トリアジン樹脂などが挙げられる。特に、エポキシ樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂（ポリイミド前駆体樹脂）、シリコーン樹脂、マレイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂等が好ましい。
【００２５】
絶縁性樹脂層中の熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ガラス−エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリノルボルネン等のポリシクロオレフィンなどが挙げられる。中でも、絶縁性及び密着性の点から、ポリイミド前駆体樹脂の硬化物であるポリイミドを含有することが好ましい。
【００２６】
ポリイミド前駆体樹脂としては、中でもポリアミック酸を用いることが好ましい。ポリアミック酸は、酸二無水物とジアミンとを溶液中で混合することにより得ることができる。
ポリアミック酸を構成する酸二無水物は、従来公知のものの中から適宜選択せればよい。得られるポリイミド樹脂の耐熱性及び低線熱膨張性の点から、テトラカルボン酸二無水物が好ましく、芳香族テトラカルボン酸二無水物がより好ましい。芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物、メロファン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，２’，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’，６，６’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物等が挙げられる。  またポリアミック酸を構成するジアミンは、従来公知のものの中から適宜選択すればよい。得られるポリイミド樹脂の耐熱性及び低線熱膨張性の点から、芳香族基を有するジアミンが好ましく、一つの芳香環に２つのアミノ基が結合しているジアミンであることが好ましい。このようなジアミンとしては、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、１，４−ジアミノナフタレン、１，５−ジアミノナフタレン、２、６−ジアミノナフタレン、２，７−ジアミノナフタレン、１，４−ジアミノアントラセンなどが挙げられる。
【００２７】
絶縁樹脂層の厚みは特に限定されず、用途に応じて適宜調整すればよい。絶縁樹脂層の厚みは、通常、０．０１μｍ〜２μｍの範囲内であり、０．１μｍ〜１μｍであることが好ましい。
なお、本発明において絶縁樹脂層由来成分含有領域は、多孔性銅層の一部として取り扱うものとし、上記絶縁樹脂層の厚みには、後述する絶縁樹脂層由来成分含有領域は含まれないものとする。
【００２８】
＜多孔性銅層＞
本発明の導電性基板においては、前記絶縁樹脂層上に多孔性銅層を備えており、当該銅層は、その少なくとも一部に絶縁樹脂層由来成分含有領域を有している。
本発明における多孔性銅層は、このような含有領域を有するため、前記絶縁樹脂層との密着性に優れている。
なお、本発明において多孔性銅層とは、多数の孔を有する銅層をいい、同じ体積をもつ孔のない銅層よりも表面積が拡大されている。
【００２９】
本発明において多孔性銅層は、体積抵抗率が１００μΩ・ｃｍ以下であることが好ましく、４０μΩ・ｃｍ以下であることがより好ましい。このように低体積抵抗率の多孔性銅層を用いることにより、薄層化した場合であっても優れた導電性を有する。なお、本発明において多孔質銅層の体積抵抗率は、表面抵抗計（ダイアインスツルメンツ製「ロレスタＧＰ」、ＰＳＰプローブタイプ）を用い、導電性基板の多孔性銅層に４探針を接触させ、４探針法により表面抵抗を測定し、後述の方法により測定した多孔性銅層の膜厚から算出することができる。
【００３０】
本発明において多孔性銅層中の孔の形状は、少なくとも一部の孔に前記絶縁樹脂層由来の樹脂が入り込める形状を有すればよく、特に限定されない。少なくとも前記絶縁樹脂層側の面においては、多数の孔が互いに連結した連通孔を有することが好ましい。
多孔性銅層中の孔の割合（空孔率）は、導電性と密着性を両立可能な範囲に適宜調整すればよく、特に限定されない。中でも、含有領域を形成しやすく、且つ、導電性に優れる点から、空孔率が５％〜２５％であることが好ましく、１０％〜２０％であることがより好ましい。なお、本発明における空孔率は、銅が存在していない部分を表すものであり、前記絶縁樹脂層由来の樹脂が混在している部分も含まれる。
本発明において空孔率は、導電性基板の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像から確認することができる。具体的には、得られたＳＥＭ像から孔の面積と、絶縁樹脂基材由来の成分の面積と、銅の面積とをそれぞれ算出し、孔の面積と前記絶縁樹脂基材由来の成分の面積との合計を、多孔性銅層の面積（即ち、孔の面積と前記絶縁樹脂基材由来の成分の面積と銅の面積との合計）で除することにより当該断面における空孔率を求めることができる。導電性基板の大きさに応じて適宜複数の断面について同様に空孔率を求め、その平均値を多孔性銅層の空孔率とする。
空孔率は、後述する製造方法において、銅粒子分散体に用いられる銅粒子の粒径や、分散剤の種類、焼成条件等により適宜調整することができる。
【００３１】
本発明において多孔性銅層の膜厚は、用途に応じて適宜調整すればよいものであるが、通常、０．０２〜５０μｍの範囲であり、密着性及び導電性の点から、０．１〜２０μｍであることが好ましい。
【００３２】
多孔性銅層中の絶縁樹脂層由来成分含有領域の厚みは、絶縁樹脂基材と多孔性銅層との密着性に優れる点から、当該含有領域の最大厚みが少なくとも１００ｎｍを超過するものであり、更に２００ｎｍ以上であることが好ましい。
上記含有領域の最大厚みが２００ｎｍ以上の場合には、多孔性銅層上に銅めっきにより厚膜化した場合であっても、導電性及び密着性に優れた導電性基板を得ることができる。含有領域の最大厚みが２００ｎｍ以上の場合には、含有領域中の金属銅にめっき液が届きにくくなるため、めっき液の影響を受けにくくなる。そのため、多孔性銅層上に後述する金属めっき層を形成した場合であっても、密着性が低下しない。このように含有領域の最大厚みが２００ｎｍ以上の場合には、密着性を低下させずに多孔性銅層上に銅めっきにより更に銅層の膜厚を厚くすることができ、導電性及び密着性に優れた導電性基板を得ることができる。
一方、導電性の点から、含有領域の最大厚みは、５００ｎｍ以下であることが好ましく、４００ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００３３】
本発明における含有領域の厚みの測定方法を図２及び図３を参照して説明する。図２は、本発明の導電性基板の一実施態様における断面ＳＥＭ像を示す拡大写真である。また図３は、図２の導電性基板から、多孔性銅層を除去した後の積層体の断面ＳＥＭ像を示す拡大写真である。
まず、図２の例に示されるような基材１上に絶縁樹脂層２と多孔性銅層３とが積層した導電性基板の断面のＳＥＭ像から、（Ａ）含有領域４を含む多孔性銅層３の厚みと、（Ｂ）絶縁樹脂層２と多孔性銅層３の合計の厚み、をそれぞれ求める。
次いで、銅を溶解し、且つ、樹脂成分は溶解しない溶媒乃至溶液（例えば、塩化第２鉄（ＦｅＣｌ３）溶液）を用いて、導電性基板の銅成分のみを溶解することにより、基材１上に、絶縁樹脂層２と、銅除去後の含有領域４’との積層体が得られる（図３参照）。図３の例に示されるように銅除去後の含有領域４’は、含有領域中の樹脂成分が残留している。当該積層体の断面のＳＥＭ像から、（Ｃ）絶縁樹脂層２と銅除去後の含有領域４’との合計の厚みを求めることができる。そして、上記（Ａ）〜（Ｃ）の厚みから下記式１により、含有領域の厚みが算出できる。
式１：  含有領域の厚み  ＝  （Ａ）の厚み＋（Ｃ）の厚み−（Ｂ）の厚み
なお、上記図２の例では、基材としてガラス基材を用いている。基材として樹脂フィルムを用いた場合には、当該樹脂フィルムと絶縁樹脂層との界面が不明瞭となる場合がある。この場合は、上記含有領域の厚みの測定方法において、絶縁樹脂層の厚みの代わりに、基材と絶縁樹脂層との合計の厚みを用いることにより、上記と同様にして、含有領域の厚みを算出することができる。
【００３４】
本発明の導電性基板は、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）法により測定された前記含有領域を含む前記多孔性銅層の元素分析において、銅原子の元素分率に対する、酸素原子の元素分率の割合が５％以下であることが好ましい。ＸＰＳ法により測定された多孔性銅層中の銅原子の元素分率に対する、酸素原子の元素分率の割合が５％以下であることにより、多孔性銅層内に酸化銅が少なく、多孔性銅層の導電性に優れている。
また、本発明の導電性基板は、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）法により測定された前記含有領域を含む前記多孔性銅層の元素分析において、銅原子の元素分率が７５％以上の領域において、銅原子の元素分率に対する、炭素原子の元素分率の割合が１５％以上である場合には、金属めっき層を積層した場合であっても密着性が低下しない、導電性基板となる点から好ましい。
【００３５】
本発明において多孔性銅層の元素分析は、導電性基板の多孔性銅層側表面を最表面とし、イオンスパッタ（イオン種Ａｒ＋（３．０ｋｅＶ）、加速電圧  ３．０ｋＶ、エミッション電流６．０ｍＡ、エッチング範囲２ｍｍ角、入射角４５度）により、当該最表面から基材側に向かってエッチングを繰り返しながら、Ｘ線光電子分光計を用いて光電子を測定し、炭素原子由来の光電子、酸素原子由来の光電子、及び銅原子由来の光電子の比率から、各測定点における元素分率（Ａｔ％）を求め、深さ方向のプロファイルを得ることができる。なお、本発明においては、酸素原子、炭素原子、及び銅原子の合計を１００Ａｔ％として、各元素の元素分率を算出している。
上記Ｘ線光電子分光計としては、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製、Ｔｈｅｔａ−Ｐｒｏｂｅを用いることができる。
【００３６】
＜その他の層＞
本発明の導電性基板は、本発明の効果を損なわない範囲で、更にその他の層を有していてもよい。他の層としては、導電性基板に用いられる従来公知の層を適宜選択して用いることができる。例えば、更なる導電性向上の点から多孔質銅層上に金属めっき層を有していてもよい。
【００３７】
（金属めっき層）
本発明は導電性に優れた多孔性銅層を有するため、そのままでも優れた導電性基板とすることができるが、より優れた導電性が得られる点から、多孔性銅層上に更にめっき層が配置されていてもよい。
金属めっき層は、前記多孔性銅層をめっき用のシード層として、従来公知の電界めっき法により形成することができる。特に本発明の導電性基板において、含有領域の最大厚みが２００ｎｍ以上の場合には、めっき液に対する密着性の低下が抑制されるため、導電性及び密着性に優れた導電性基板を得ることができる。
金属めっき層の金属は、特に限定されないが、導電性の点から、銅、銀、金、ニッケル、亜鉛、クロムが好ましく、多孔性銅層との親和性の点から銅であることがより好ましい。
金属めっき層の厚みは、用途に応じて適宜調整すればよく、特に限定されない。通常、１０ｎｍ〜３０μｍの範囲内であり、導電性と薄型化を両立する点から、１００ｎｍ〜２０μｍであることが好ましい。
【００３８】
＜導電性基板の製造方法＞
本発明において、上記含有領域を有する多孔性銅層を備えた導電性基板の製造方法は、特に限定されないが、多孔性銅層及び含有領域を効率よく製造可能な点から、銅粒子分散体を用いた、以下のような製造方法とすることが好ましい。
即ち、絶縁樹脂層形成用組成物と、銅粒子分散体とを準備する工程と、
基材上に、前記絶縁樹脂層形成用組成物を塗布して塗膜とする工程と、
前記絶縁樹脂層形成用組成物の塗膜上に、前記銅粒子分散体を塗布して塗膜を形成する工程と、
前記塗膜を焼成することにより、多孔性銅層を形成すると同時に、前記多孔性銅層の少なくとも一部に、前記絶縁樹脂層由来の樹脂が混在する含有領域を形成する工程とを有する、導電性基板の製造方法が好ましい。
以下、上記好ましい製造方法について説明する。なお、基材については前述のとおりであるので、ここでの説明は省略する。
【００３９】
（絶縁樹脂層形成用組成物）
上記好ましい製造方法においては、まず絶縁樹脂層形成用組成物を準備する。絶縁樹脂層形成用組成物は、焼成時に多孔性銅層と混在し得る樹脂を有し、焼成工程後に硬化して上記所定の絶縁性樹脂層を形成するものの中から適宜選択して用いることができる。
本発明において絶縁樹脂層形成用組成物は、前述したような熱硬化性樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物であることが好ましく、中でもポリイミド前駆体樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物を用いることが、絶縁性及び密着性の点から好ましい。
ポリイミド前駆体樹脂は、従来公知の物の中から適宜選択して用いることができる。
【００４０】
（銅粒子分散体）
また、上記好ましい製造方法においては、銅粒子分散体を準備する。銅粒子分散体は市販品を用いてもよく、調製してもよい。銅粒子分散体は、少なくとも銅粒子と、これを分散する溶媒を有し、銅粒子の分散性の点、及び含有領域の形成性の点から、適宜分散剤を組み合わせて用いることが好ましい。
【００４１】
（１）銅粒子
本発明において銅粒子は、典型的には金属状態の銅粒子であるが、銅は非常に酸化され易い金属のため、金属状態の銅粒子の表面が一部酸化されて酸化物となっている場合が含まれていてもよいものである。
【００４２】
銅粒子の粒径は、特に限定されないが、上記空孔率を調整して導電性及び密着性に優れる点や、低温での焼結が進行しやすい点、また微細配線の点から、銅粒子の平均一次粒径が１ｎｍ〜１μｍであることが好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであることがより好ましい。
なお、上記銅粒子の平均一次粒径は、電子顕微鏡写真から一次粒子の大きさを直接計測する方法で求めることができる。具体的には、透過型電子顕微鏡写真（ＴＥＭ）（例えば、日立ハイテク製  Ｈ−７６５０）にて粒子像を測定し、ランダムに選択した１００個の一次粒子の最長部の長さの平均値を平均一次粒径とすることができる。
【００４３】
上記銅粒子分散体において、銅粒子の含有量は、用途に応じて適宜選択されれば良いが、分散性の点から、銅粒子分散体の全量に対して、０．０１〜９０質量％であることが好ましく、更に、０．１〜８５質量％の範囲内であることがより好ましい。
【００４４】
上記銅粒子の調製方法は、従来公知の方法から適宜選択すればよい。例えば、メカノケミカル法などにより銅粉を粉砕する物理的な方法；化学気相法（ＣＶＤ法）や蒸着法、スパッタ法、熱プラズマ法、レーザー法のような化学的な乾式法；熱分解法、化学還元法、電気分解法、超音波法、レーザーアブレーション法、超臨界流体法、マイクロ波合成法等による化学的な湿式法等を用いて銅粒子を得ることができる。
【００４５】
例えば、蒸着法では、高真空下で分散剤を含む低蒸気圧液体中に加熱蒸発した銅の蒸気を接触させて微粒子を製造する。
また、化学還元法の１種としては、錯化剤及び有機保護剤の存在下で、含銅化合物と還元剤とを溶媒中で混合して生成する方法が挙げられる。
なお、上記の方法の他、市販の銅粒子を適宜用いることができる。
【００４６】
本発明においては、中でも、銅粒子にカルボン酸とアルキルアミンを被覆させることが所望の多孔性銅層を形成しやすい点から好ましい。そのため、本発明においては、有機保護剤としてカルボン酸とアルキルアミンとを用いて、水酸化銅などの含銅化合物と還元剤とを溶媒中で混合して銅粒子を生成する方法が好適に用いられる。
【００４７】
上記カルボン酸は、配位子として、酸素原子により銅に結合し得る化合物である。従って、銅粒子分散体において、分散に寄与している当該カルボン酸は、通常、少なくとも１つの酸素原子により銅に結合した状態で存在する。
カルボン酸の具体例としては、特開２０１２−７２４１８号公報の段落００２９に記載のものを挙げることができ、中でも、炭素数が９以下のカルボン酸であることが、低温焼成性が良好になり、前記多孔性銅層の空孔率が適切な範囲となって導電性が向上する点から好ましい。また、分散性の点から炭素数が２以上のカルボン酸が用いられる。特に、炭素数が９以下の脂肪族カルボン酸であることが、分散性、低温焼成性が良好になり、導電性が向上する点から好ましい。なお、当該脂肪族カルボン酸は、飽和、不飽和のどちらでもよい。
【００４８】
上記カルボン酸は、１種のカルボン酸を使用してもよく、２種以上のカルボン酸を混合して使用してもよい。
上記カルボン酸は、極性が比較的弱く、焼成時に脱離しやすい点から、分子内に一つもしくは二つのカルボキシル基を有するカルボン酸を用いることが好ましく、更に分子内に一つのカルボキシル基を有するカルボン酸を用いることが好ましい。
【００４９】
また、上記カルボン酸は、焼成時に脱離しやすい点から、分子量が高過ぎないことが好ましく、分子量が３００以下であることが好ましく、更に２００以下であることが好ましい。また、沸点が４００℃以下であることが好ましく、更に３００℃以下であることが好ましい。一方で、銅粒子作製時、保管時の脱離、揮発防止の点から、カルボン酸の分子量は５０以上であることが好ましい。また、沸点が５０℃以上であることが好ましい。
【００５０】
用いられる前記銅粒子において、カルボン酸の含有量は、用途に応じて適宜選択すれば良いが、低温焼成性の点から、銅１００質量部に対して、０．１〜３０質量部であることが好ましく、更に、０．１〜２０質量部の範囲内であることがより好ましい。
【００５１】
上記アルキルアミンは、製造される銅粒子に期待される特性等に応じて、公知のアルキルアミンから適宜選択して用いることができる。
アルキルアミンは、プロトンを捕捉する機能を有することにより、銅原子が酸化されることを防止していると推定される。
上記アルキルアミンの具体例としては、特開２０１２−７２４１８号公報の段落００３３〜００３５に記載されたものを好適に挙げることができ、本発明においては、中でも、炭素原子及び水素原子以外の原子を含有しない炭化水素鎖を有するアルキルアミンであることが、密着性や導電性の点から好ましい。
【００５２】
上記アルキルアミンは、１種のアルキルアミンを使用しても良いが、２種以上のアルキルアミンを混合して使用してもよい。
上記アルキルアミンは、極性が比較的弱く、焼成時に脱離しやすい点から、分子内に一つもしくは二つのアミノ基を有するアルキルアミンを用いることが好ましく、分子内に一つのアミノ基を有するアルキルアミンがより好ましい。
【００５３】
また、上記アルキルアミンは、焼成時に脱離しやすい点から、分子量が高すぎないことが好ましく、分子量が３００以下であることが好ましく、更に２００以下であることが好ましい。また、本発明で用いられるアルキルアミンは、焼成時に脱離しやすい点から、炭素数が８以下であることが好ましく、更に６以下であることが好ましい。
また、本発明で用いられるアルキルアミンは、焼成時に脱離しやすい点から、沸点が３００℃以下であることが好ましく、更に２００℃以下であることが好ましい。一方で、銅粒子作製時、保管時の脱離、揮発防止の点から、アルキルアミンの分子量は５０以上であることが好ましい。また、沸点は２３℃以上であることが好ましく、更に５０℃以上であることが好ましい。
【００５４】
用いられる上記銅粒子において、アルキルアミンの含有量は、用途に応じて適宜選択されれば良いが、低温焼成性の点から、銅１００質量部に対して、０．１〜３０質量部であることが好ましく、更に、０．１〜２０質量部の範囲内であることがより好ましい。
【００５５】
（２）分散剤
上記銅粒子分散体において、銅粒子の分散性を向上する点から、分散剤を用いることが好ましい。分散剤としては、銅粒子を分散可能な従来公知の分散剤の中から適宜選択して用いることができる。本発明においては、銅粒子の凝集を防ぎ、分散性及び分散安定性に優れ、多孔性銅層中に基材が浸漬しやすい適切な孔を形成して密着性及び導電性を向上する点から、分散剤として酸価及びアミン価の少なくとも１種を有する高分子分散剤を用いることが好ましい。
【００５６】
上記高分子分散剤としては、中でも、アミン価及び酸価の一方が３０〜１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ、アミン価及び酸価の他の一方が０〜１６０ｍｇＫＯＨ／ｇである高分子分散剤であり、塩基性官能基及び酸性官能基の少なくとも１種を有するものが好ましい。
塩基性官能基としては一級、二級、又は三級アミノ基、ピリジン、ピリミジン、ピラジン等の含窒素ヘテロ環等をあげることができる。また、酸性官能基としては、カルボン酸基、リン酸基、スルホン酸基等が挙げられる。
なお、アミン価とは、遊離塩基、塩基の総量を示すもので、試料１ｇを中和するのに要する塩酸に対して当量の水酸化カリウムのｍｇ数で表したものである。また、酸価とは、遊離酸、酸の総量を示すもので、試料１ｇを中和するのに要する水酸化カリウムのｍｇ数で表したものである。アミン価はＪＩＳ−Ｋ７２３７に準拠した方法で、酸価はＪＩＳ−Ｋ００７０に準拠した方法で測定することができる。
【００５７】
上記特定のアミン価及び酸価を有する高分子分散剤が、銅粒子と安定して吸着することにより、分散性及び分散安定性が向上するため、銅粒子の分散粒径を小さくすることができる。そのため、上記高分子分散剤を用いると銅粒子分散体の塗膜の平滑性、均一性が優れたものとなり、また塗膜中の銅粒子は高密度に配列する。従って、焼結が均一に進行し易く、銅粒子同士が融着し易い。また当該高分子分散剤は、上記アルキルアミンとの相乗効果によって焼成により分解乃至揮散されやすく、得られた導電性基板は、有機成分の残存が抑制される。これらの結果、得られた多孔性銅層は導電性に優れると推定される。
【００５８】
上記高分子分散剤は、上述の理由から、アミン価及び酸価の一方が３０〜１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ、アミン価及び酸価の他の一方が０〜１６０ｍｇＫＯＨ／ｇであるが、中でも、アミン価及び酸価の一方が４０〜１４０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、アミン価及び酸価の他の一方が０〜１４０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが、好ましい。
【００５９】
上記高分子分散剤としては、分散性と塗布適性が優れる点から、重量平均分子量が、８００以上であることが好ましく、更に９００以上であることが好ましく、特に１０００以上であることが好ましい。一方で、低温焼成性が優れる点から、５００００以下であることが好ましく、更に３００００以下であることが好ましく、特に２００００以下であることが好ましい。なお、本発明における重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法（ポリスチレンン換算）で測定することができる。
【００６０】
また、上記高分子分散剤は、９０％熱重量減少温度が４５０℃以下であること、更に４２０℃以下であることが、低温焼成性及び焼結後の塗膜の導電性が優れる点から好ましい。なお、ここでの９０％熱重量減少温度は、熱重量測定（ＴＧ）により次のようにして測定した値とする。熱重量測定装置（例えば、島津製作所製ＤＴＧ−６０Ａ）を用い、試料約５ｍｇについて窒素雰囲気下で測定する。昇温速度は１０℃／分とし、室温（２３℃）〜６００℃まで測定する。本発明においては、室温時点の試料重量を基準に９０％が減量した時点の温度を９０％熱重量減少温度と定義する。
【００６１】
上記アミン価及び酸価の一方が３０〜１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ、アミン価及び酸価の他の一方が０〜１６０ｍｇＫＯＨ／ｇである高分子分散剤は、通常、塗料、インキ分野などで着色剤の分散に用いられている高分子分散剤から適宜選択して用いることができる。
上記高分子分散剤としては、例えば、ポリアクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステルの（共）重合体類；ポリアクリル酸等の不飽和カルボン酸の（共）重合体の（部分）アミン塩、（部分）アンモニウム塩や（部分）アルキルアミン塩類；水酸基含有ポリアクリル酸エステル等の水酸基含有不飽和カルボン酸エステルの（共）重合体やそれらの変性物；ポリウレタン類；不飽和ポリアミド類；ポリシロキサン類；長鎖ポリアミノアミドリン酸塩類；ポリエチレンイミン誘導体（ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離カルボキシル基含有ポリエステルとの反応により得られるアミドやそれらの塩基）；ポリアリルアミン誘導体（ポリアリルアミンと、遊離のカルボキシル基を有するポリエステル、ポリアミド又はエステルとアミドの共縮合物（ポリエステルアミド）の３種の化合物の中から選ばれる１種以上の化合物とを反応させて得られる反応生成物）等が挙げられる。
【００６２】
本発明において用いられる高分子分散剤としては、主鎖及び側鎖の少なくとも一方に、ポリエステル骨格又はポリエーテル骨格を有することが好ましい。このような高分子分散剤は、その骨格構造に起因して、低温での焼成により分解されやすく、有機物が残存しにくいため、焼成後の膜の導電性に優れている。
【００６３】
上記銅粒子分散体において、上記分散剤としては、１種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよく、その含有量は、用いる銅粒子の種類等に応じて適宜設定されるが、銅粒子１００質量部に対して、通常、０．１〜１００質量部の範囲であり、１〜５０質量部であることが好ましく、２〜３０質量部であることがより好ましい。
上記高分子分散剤の含有量が上記下限値以上であれば、銅粒子分散体の分散性及び分散安定性を優れたものとすることができる。また上記上限値以下であれば、焼成後の多孔性銅層の導電性に優れている。
【００６４】
（３）溶媒
上記銅粒子分散体は、通常、溶媒を含有する。銅粒子分散体に用いられる溶媒としては、銅粒子分散体中の各成分とは反応せず、これらを溶解もしくは分散可能な有機溶媒であればよく、特に限定されない。銅粒子分散体に従来用いられている有機溶媒を適宜選択して用いれば良い。中でも、溶媒として、ＭＢＡ（酢酸３−メトキシブチル）、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）、ＤＭＤＧ（ジエチレングリコールジメチルエーテル）、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ＰＧＭＥ（プロピレングリコールモノメチルエーテル）又はこれらを混合したものが、上記高分子分散剤の溶解性や塗布適性の点から好ましい。
【００６５】
上記銅粒子分散体における溶媒の含有量は、該銅粒子分散体の各構成を均一に溶解又は分散することができるものであればよく、特に限定されない。本発明においては、該銅粒子分散体中の固形分含有量が、５〜９５質量％の範囲が好ましく、１０〜９０質量％の範囲がより好ましい。上記範囲であることにより、塗布に適した粘度とすることができる。
【００６６】
（４）その他の成分
上記銅粒子分散体には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、従来銅粒子分散体に用いられている公知のその他の成分を適宜含有してもよい。
その他の成分としては、例えば、錯化剤、有機保護剤、還元剤、濡れ性向上のための界面活性剤、密着性向上のためのシランカップリング剤、消泡剤、ハジキ防止剤、酸化防止剤、凝集防止剤、粘度調製剤、等が挙げられる。また、本発明の効果が損なわれない限り、他の分散剤が含まれていてもよい。更に、本発明の効果が損なわれない範囲で、造膜性、印刷適性や分散性の点から、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、セルロース樹脂、オレフィン樹脂等の樹脂バインダーを添加してもよい。
【００６７】
（５）銅粒子分散体の調製方法
銅粒子分散体の調製方法は、銅粒子を良好に分散できる方法であればよく、従来公知の方法から適宜選択して用いることができる。例えば、まずカルボン酸及びアルキルアミンが付着した銅粒子を準備し、当該銅粒子を、従来公知の方法により、溶媒中で上記高分子分散剤により分散する方法が挙げられる。
カルボン酸及びアルキルアミンが付着した銅粒子を準備する方法としては、製造時に保護剤としてカルボン酸及びアルキルアミンを用いて製造された銅粒子を用いても良いし、他の保護剤を用いて製造された銅粒子の保護剤を公知の方法でカルボン酸やアルキルアミンに置換しても良い。
【００６８】
中でも、本発明において、好ましい銅粒子分散体の調製方法は、銅を含む化合物、還元性化合物、カルボン酸、及びアルキルアミンを含む混合物、又は、カルボン酸銅、還元性化合物、及びアルキルアミンを含む混合物のいずれかを加熱することにより銅粒子を調製する工程と、前記銅粒子を、前記分散剤により溶媒中で分散することにより、銅粒子分散体を調製する工程とを有することが好ましい。
上記銅粒子を調製する工程は、例えば特開２０１２−７２４１８号公報に記載の被覆銅微粒子の製造方法などを参照して調製することができる。
【００６９】
前記調製工程で得られた銅粒子を、溶媒中で前記特定の高分子分散剤により分散することにより、動的光散乱法による体積平均粒径が５００ｎｍ以下である銅粒子分散体を調製することが好ましい。
例えば、前記特定の高分子分散剤を前記溶媒に混合、攪拌し、高分子分散剤溶液を調製した後、当該高分子分散剤溶液に、前記調製工程で得られた銅粒子と、必要に応じて他の成分を混合し、公知の攪拌機、又は分散機等を用いて分散させることよって、銅粒子分散体を調製することができる。
なお、本発明において体積平均粒径は、レーザー光散乱粒度分布計により測定されるものである。レーザー光散乱粒度分布計による粒径の測定としては、銅粒子分散体に用いられている溶媒で、銅粒子分散体をレーザー光散乱粒度分布計で測定可能な濃度に適宜希釈（例えば、１０００倍など）し、レーザー光散乱粒度分布計（例えば、日機装製ナノトラック粒度分布測定装置ＵＰＡ−ＥＸ１５０）を用いて動的光散乱法により２３℃にて測定することができる。
【００７０】
（絶縁樹脂層形成用組成物の塗膜の形成）
基材上に絶縁樹脂層形成用組成物の塗膜を形成する方法は、従来公知の塗布乃至印刷方法の中から適宜選択すればよい。例えば、スプレーコート法、ディップコート法、バーコート法、コールコート法、スピンコート法などの塗布手段を用いて基材上に塗布することにより塗膜を形成することができる。
絶縁樹脂層形成用組成物中に熱可塑性樹脂を含む場合には、得られた塗膜は、通常の方法で乾燥してもよい。
また、絶縁樹脂層形成用組成物中に熱硬化性樹脂を含む場合には、得られた塗膜を乾燥し、或いは半硬化させる。熱硬化性樹脂を完全に硬化させない温度で乾燥乃至半硬化することにより、銅粒子の焼成時に、銅粒子分散体と混合し得る流動性に調整することができる。
【００７１】
（銅粒子分散体の塗膜の形成）
上記銅粒子分散体を前記絶縁樹脂層形成用組成物の塗膜上に塗布する方法は、従来公知の塗布乃至印刷方法の中から適宜選択すればよい。中でも、導電性パターンを印刷するに当たり、微細なパターニングを行うことができる点から、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、反転オフセット印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、及びインクジェット印刷が好ましい。或いは、塗布方法には全面を塗布する場合も包含される。全面塗布の場合には、当該塗膜を焼成処理して得られる多孔性銅層に対して、公知の化学エッチング法によりパターンを形成することが可能である。
基材上の銅粒子分散体は、塗布後、通常の方法で乾燥してもよい。
【００７２】
（塗膜の焼成）
上記により得られた絶縁樹脂層形成用組成物の塗膜と銅粒子分散体の塗膜の積層体を焼成することにより、銅粒子同士が融着して焼結膜を形成し、多孔性銅層が得られると共に、前記絶縁樹脂層由来の樹脂が混在する絶縁樹脂層由来成分含有領域が形成される。
焼成方法は、従来公知の焼成方法の中から適宜選択して用いることができる。焼成方法の具体例としては、例えば、焼成炉（オーブン）により加熱する方法の他、赤外線加熱、各種レーザーアニール、紫外線、可視光、フラッシュ光による光照射焼成、マイクロ波加熱、プラズマ焼成などの方法が挙げられ、不活性ガス雰囲気下又は還元性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。
【００７３】
本発明において焼成方法は、最大厚みが１００ｎｍより大きい含有領域を形成するために、焼成炉（オーブン）により加熱する方法が好ましい。
焼成温度は特に限定されないが、３００〜５００℃であることが好ましく、３２０℃〜４５０度であることがより好ましい。また、銅粒子の焼成と、熱硬化性樹脂の硬化反応を十分に行う点から、２０分以上加熱することが好ましく、３０〜９０分加熱することがより好ましい。
【００７４】
このようにして得られた導電性基板の多孔性銅層は、上記含有領域を有するため、絶縁樹脂基材との密着性に優れると共に、体積抵抗率が４０μΩ・ｃｍ以下を達成することができる。
本発明において多孔性銅層の体積抵抗率は、表面抵抗計（例えば、ダイアインスツルメンツ製「ロレスタＧＰ」、ＰＳＰプローブタイプ）を用い、導電性基板上の多孔性銅層に４探針を接触させ、４探針法により表面抵抗を測定し、上記含有領域の厚み測定において求めた（Ａ）含有領域を含む多孔性銅層の厚みの結果を用いて、体積抵抗率を算出することができる。
【００７５】
また、本発明の導電性基板において多孔性銅層は、表面が平滑で低抵抗であって、また、基材との界面に空隙が発生しにくく、密着性が良好で、且つ適度な空隙を有している。そのため、前述のように全面塗布により多孔性銅層を形成後に、更に化学的エッチングすることにより、微細な配線を形成することにも適している。
【００７６】
化学的エッチングによるパターン形成は、全面塗布による多孔性銅層に対し、フォトレジストを塗布するか又はドライフィルムレジストをラミネートしてフォトレジスト層を形成し、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィ法により露光、現像してパターンを形成した後、塩化第二鉄、塩化第二銅、リン硝酢酸などによるエッチングを行い、残ったレジストを剥離して、パターン状の多孔性銅層を形成することができる。
【００７７】
また、基材上に、前記銅粒子分散体をパターン状に塗布して、塗膜を形成し、該塗膜を焼成して、パターン状の多孔性銅層を形成するパターン状導電性基板の製造方法であってもよい。
本発明の導電性基板は、密着性及び導電性に優れている。このような導電性基板を用いた電子部材としては、表面抵抗の低い電磁波シールド用フィルム、導電膜、フレキシブルプリント配線板などに有効に利用することができる。また、本発明の導電性基板において多孔性銅層は、めっき用のシード層等とすることができ、例えば、光学装置用の鏡面や、各種装飾用途等に用いることができる。
【実施例】
【００７８】
以下、本発明について実施例を示して具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。
【００７９】
（合成例１：銅粒子の合成）
２００ｍｌ三ッ口フラスコ中に、水酸化銅  １０．０ｇ（０．１ｍｏｌ、和光純薬工業製）、ノナン酸  ３１．５ｇ（０．２ｍｏｌ、東京化成工業製、沸点２５４℃）、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）  １８．５ｇ（２０ｍｌ、関東化学製）を量り取った。この混合液を撹拌しながら１００℃まで加熱し、その温度を２０分維持した。その後、ヘキシルアミン  ４０．５ｇ（０．４ｍｏｌ、東京化成工業製、沸点１３０℃）を添加し、１００℃で１０分加熱、撹拌した。この混合液を、氷浴を用いて１０℃まで冷却した後、氷浴中でヒドラジン一水和物  １０．０ｇ（０．２ｍｏｌ、関東化学製）をＰＧＭＥ  １８．５ｇ（２０ｍｌ、関東化学製）に溶解させた溶液を添加し、１０分撹拌した。その後、反応溶液を１００℃まで加熱し、その温度を１０分維持した。３０℃まで冷却後、ヘキサン  ３３ｇ（５０ｍｌ、関東化学製）を添加した。遠心分離後、上澄み液を除去した。沈殿物をヘキサンで洗浄し、ノナン酸とヘキシルアミンで被覆された銅粒子を得た。
【００８０】
（調製例１：銅粒子分散体の調製）
合成例１で得られた銅粒子４０質量部、高分子分散剤としてＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１１１（ビックケミー・ジャパン製、酸価１２９ｍｇＫＯＨ／ｇ、アミン価０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量１７００、９０％熱重量減少温度が３２０．４℃）４質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）５６質量部を混合し、ペイントシェーカー（浅田鉄工製）にて予備分散として２ｍｍジルコニアビーズで１時間、さらに本分散として０．１ｍｍジルコニアビーズで２時間分散し、銅粒子分散体１を得た。
【００８１】
（調製例２：絶縁樹脂層形成用組成物の調製）
ポリイミド前駆体を固形分が５質量％なるようにＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解し、これを絶縁樹脂層形成用組成物１とした。
【００８２】
（実施例１：導電性基板の製造）
ＳＵＳ箔（厚さ１８μｍ）／ポリイミド膜（厚さ１０μｍ）からなるベース基材に絶縁樹脂層形成用組成物１をスピンコートで塗布し、８０℃３分間乾燥した後２５０℃で１０分間乾燥し、絶縁性樹脂層形成用組成物の乾燥塗膜を得た。
次いで、当該乾燥塗膜上に、上記銅粒子分散体１を、スピンコートで塗布し、８０℃で３分間乾燥した。その後、窒素雰囲気下、３５０℃で１時間加熱することにより、絶縁樹脂層の厚み４００ｎｍ、多孔性銅層の厚み５６０ｎｍ、絶縁樹脂層由来成分含有領域の厚み２８０ｎｍの導電性基板１を得た。
【００８３】
（参考例１：導電性基板の製造）
前記実施例１において、絶縁樹脂層の乾燥時間を８０℃３分間乾燥した後２５０℃３０分とした以外は、実施例１と同様にして、絶縁樹脂層の厚み４００ｎｍ、多孔性銅層の厚み５００ｎｍ、絶縁樹脂層由来成分含有領域の厚み１１０ｎｍの導電性基板２を得た。
【００８４】
（比較例１：導電性基板の製造）
ＳＵＳ箔（厚さ１８μｍ）／ポリイミド膜（厚さ１０μｍ）からなるベース基材に、上記銅粒子分散体１を、スピンコートで塗布し、８０℃で３分間乾燥した。その後、窒素雰囲気下、３５０℃で１時間加熱することにより、絶縁樹脂層由来成分含有領域を有しない導電性基板を得た。
【００８５】
＜含有領域の厚み測定＞
上記実施例、参考例及び比較例で導電性基板について、含有領域の厚みの測定を行った。各実施例、参考例及び比較例で作製した導電性基板について、ＦＩＢ（日立ハイテク製    ＦＢ−２１００）を用いて銅層の断面を作製した。その後、ＳＥＭ（日立ハイテク製    Ｓ−４８００）を用いて基板を４５°傾斜させた状態にて銅層断面を観察し、ＳＥＭ像より（Ａ）含有領域を含む多孔性銅層の厚みと、（Ｂ）絶縁樹脂層と多孔性銅層の合計の厚みをそれぞれ求めた。次いで、塩化第２鉄（関東化学製）を用いて、当該導電性基板の銅成分を溶解した。当該溶解後の基板のＳＥＭ像から、（Ｃ）絶縁樹脂層と含有領域中の樹脂成分との合計の厚みを求めた。上記（Ａ）〜（Ｃ）の厚みから含有領域の厚みを算出した。結果を表１に示す。また、上記厚み測定の際に撮影された実施例１及び比較例１の導電性基板のＴＥＭ写真を図４及び図５に示す。
【００８６】
上記実施例、参考例及び比較例で導電性基板について、導電性評価を行った。表面抵抗計（ダイアインスツルメンツ製「ロレスタＧＰ」、ＰＳＰプローブタイプ）を用い、各実施例、参考例及び比較例の導電性基板の多孔性銅層に４探針を接触させ、４探針法により表面抵抗を測定した。結果を表１に示す。
【００８７】
＜密着性評価１＞
実施例１、参考例１及び比較例１の導電性基板を、ＪＩＳ    Ｋ５６００−５−６のクロスカット法に準拠して、密着性の評価を行った。すなわち、実施例、参考例及び比較例の導電性基板の多孔性銅層側から、カッターナイフを用いて１ｍｍ間隔で碁盤目状に切れ込みを入れ、１００マスの格子を形成した。次いで、当該格子上にセロハンテープ（ニチバン（株））を貼り付けた後剥離して、銅層の剥離を観察した。結果を表１に示す。表１中、Ｎ／１００とあるのは、１００マス中、Ｎマスが剥離しなかったことを示す。
【００８８】
＜密着性評価２＞
（１）銅めっき層の積層
実施例１、参考例１の導電性基板の多孔性銅層上に、次の方法により銅めっき層を形成した。
まず各導電性基板をアルカリ脱脂液（クリーナー１６０（Ｍｅｌｔｅｘ製）５０ｇ／Ｌ）に１分間浸漬した後、水洗した。次いで、酸洗浄液（エンスアシッド８２Ｎ（Ｍｅｌｔｅｘ製）５０ｇ／Ｌ、硫酸（関東化学製）２０ｍＬ／Ｌ）に１分間浸漬した後、水洗した。
洗浄後の導電性基板を下記めっき液に浸漬し、下記の条件で１０μｍ厚みになるようにめっきした。
＜めっき液組成＞
硫酸    １９０ｇ／Ｌ（関東化学）
硫酸銅                        ７５ｇ／Ｌ（和光純薬工業）
塩酸    １３５μＬ／Ｌ（関東化学）
カパーグリームＳＴ−９０１Ａ                            ２ｍＬ／Ｌ（ロームアンドハース）
カパーグリームＳＴ−９０１Ｂ                            ２０ｍＬ／Ｌ（ロームアンドハース）
＜めっき条件＞
陽極：含リン銅
陽極サイズ：陰極サイズの２倍
陰極電流密度：１．５Ａ／ｄｍ２
処理時間：    ２０分（めっき膜厚１０μｍ）
（２）銅めっき層が形成された実施例１、参考例１及び比較例１の導電性基板を、前記密着性評価１と同様にして密着性の評価を行った。結果を表１に示す。
【００８９】
密着性評価２において密着性に優れていることが確認された１０μｍ厚の銅めっき層が形成された実施例１の導電性基板から、３ｍｍ×６０ｍｍの剥離強度測定用パターンを作製し、９０°剥離試験にてピール強度（剥離強度）を測定したところ、剥離強度が０．３３ｋＮ／ｍであり、優れた密着性を有することが明らかとなった。
【００９０】
＜導電性基板の元素分析＞
実施例１及び比較例１の導電性基板について、Ｘ線光電子分光計（  サーモサイエンティフィック社製、Ｔｈｅｔａ−Ｐｒｏｂｅ（装置名））を用いて以下の通り元素分析を行った。
導電性基板の多孔性銅層側表面を最表面とし、イオンスパッタ（イオン種Ａｒ＋（３．０ｋｅＶ）、加速電圧  ３．０ｋＶ、エミッション電流６．０ｍＡ、エッチング範囲２ｍｍ角、入射角４５度）により、当該最表面から基材側に向かってエッチングを繰り返しながら、Ｘ線光電子分光計を用いて光電子を測定し、炭素原子由来の光電子、酸素原子由来の光電子、及び銅原子由来の光電子の比率から、各測定点における元素分率（Ａｔ％）を求め、深さ方向のプロファイルを得ることができる。なお、本発明においては、酸素原子、炭素原子、及び銅原子の合計を１００Ａｔ％として、各元素の元素分率を算出した。結果を図６〜７に示す。
【００９１】
【表１】
0006543921.tif 000002
【００９２】
［結果のまとめ］
含有領域を有しない比較例１の導電性基板は、表面抵抗値は良好なものの密着性が得られなかった。含有領域の最大厚みが１００ｎｍを超えている実施例１及び参考例１の導電性基板は、密着性に優れ、導電性にも優れていた。更に、含有領域の最大厚みが２８０ｎｍである実施例１の導電性基板は、多孔性銅層をシード層とし銅めっき層を積層した場合であっても密着性が低下しないことが明らかとなった。
【００９３】
＜元素分析結果の考察＞
次に、実施例１（図６）及び比較例１（図７）の結果を参照して導電性基板の評価を行う。図６は、実施例１の導電性基板の深さ方向プロファイルである。また、図７は、比較例１の導電性基板の深さ方向プロファイルである。図６及び図７は、縦軸に算出された元素分率を、横軸にエッチングタイムを示す。エッチング前の点（エッチングタイムが０（ゼロ）の点）は多孔性銅層側最表面の測定結果であり、以下エッチングタイムが長いほど、導電性基板の絶縁樹脂層側に進んでいく。なお、エッチングタイムが０〜１００秒の部分は、導電性基板表面に付着した不純物などを検出しているため、この部分は評価の対象としないものとした。
実施例１及び比較例１の深さ方向プロファイルの結果の比較から明らかな通り、銅の元素分率が７５％以上と十分に高く多孔性銅層内であると考えられる領域において、実施例１の炭素原子の元素分率が、比較例１の炭素原子の元素分率よりも有意に高い値を有している。このように実施例１の導電性基板は、多孔質銅層内に含有領域を有することが明らかとなった。
実施例１の結果から、深さ方向プロファイルにおいて銅原子の元素分率が７５％を下回る部分から、急激に銅原子の元素分率が低下しており、銅原子の元素分率が７５％の点は多孔性銅層の最下端付近となると考えられた。実施例１の結果から、銅原子の元素分率が７５％以上の領域において、銅原子の元素分率に対する、炭素原子の元素分率の割合が１５％以上である場合には、銅めっき層を積層した場合であっても密着性が低下しない、好ましい導電性基板となることが明らかとなった。
図４及び図５は、それぞれ実施例１及び比較例１の導電性基板の断面ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）写真である。図４と図５の比較から明らかなように、実施例１の導電性基板においては、多孔性銅層が有する孔に絶縁樹脂層由来の樹脂が入り込んだ含有領域が形成されているのに対し、比較例１の導電性基板は、ポリイミド基材と、多孔性銅層との界面が明確となっており、含有領域が形成されていないことが明らかとなった。このように、実施例の導電性基板は、多孔性銅層が最大厚みが１００ｎｍより大きい前記絶縁樹脂層由来の樹脂が混在する絶縁樹脂層由来成分含有領域を有することにより基材と多孔性銅層との密着性に優れた導電性基板となることが明らかとなった。
【符号の説明】
【００９４】
１  基材
２  絶縁樹脂層
３  多孔性銅層
４  絶縁樹脂層由来成分含有領域
４’  銅除去後の含有領域
５  樹脂成分を有しない領域
１０  導電性基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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