(57)【要約】導電性材料をめっきする方法は、導電性材料を提供することを含む。導電性材料をめっきするために、少なくとも１つの溶媒、ニッケル源、リン源、還元剤、ｐＨ調整材料、安定化剤および錯化剤からなる水性の浴溶液が使用される。導電性材料は浴溶液と接触させられる。導電性材料の上に無電解めっきが施され、めっきは、ニッケル−リン系めっきを形成するために、約８８〜９３重量％のニッケルおよび少なくとも７重量％から約１２重量％までのリンを含む。めっきの厚さは約５０〜約３００ｎｍであり、めっきはほぼ均一であり、表面の厚さはめっきの表面にわたる平均厚さの２０パーセント以内にある。
2021533267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路用の材料を形成する方法であって、前記方法は、
基板を形成することと；
誘電性ポリマー層を形成することと；
前記誘電性ポリマー層が前記基板とシード層との間に配置されたシード層を形成することと；
導電性材料を、前記シード層の第１の部分に配置することと；
前記導電性材料を水性の浴溶液と接触させるか、または水性の浴溶液中で接触させることと；
前記導電性材料の上で無電解めっきを行うことであって、前記無電解めっきは少なくとも１つの溶媒、ニッケル源、リン源、還元剤、ｐＨ調整材料、安定化剤および錯化剤からなる水性の浴溶液を含む、無電解めっきを行うことと、
を含み、
前記めっきは、前記導電性材料上にニッケル−リン系めっきを形成するために、約８８〜９３重量％のニッケルおよび少なくとも７重量％から約１２重量％までのリンを含み、
前記ニッケル−リン系めっきの厚さは、約５０〜約３００ｎｍであり、
前記ニッケル−リン系めっきはほぼ均一であり、表面の厚さが前記めっきの表面にわたる平均厚さの２０パーセント以内にある、方法。
【請求項２】
前記ニッケル源が硫酸ニッケルである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記還元剤は、次亜リン酸ナトリウムまたは次亜リン酸である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ｐＨ調整材料は水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記安定化剤がビスマスである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記錯化剤は、コハク酸、マレイン酸、乳酸、グルコン酸、またはクレブス回路酸である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ニッケル−リン系めっきの厚さは、約１００〜約２００ｎｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ニッケル−リン系めっきの厚さは、約１２５〜約１７５ｎｍである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記導電性材料は銅または銅合金である、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記めっきは、約８８〜約９２重量％のニッケルおよび約８〜約１２重量％のリンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記めっきは、約８９〜約９１重量％のニッケルおよび約９〜約１１重量％のリンを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの溶媒が水である、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ニッケル−リン系めっきはほぼ均一であり、表面の厚さが前記めっきの表面にわたる平均厚さの１５パーセント以内にある、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
回路用の材料を形成する方法であって、前記方法は：
基板を形成することと；
誘電性ポリマー層を形成することと；
前記誘電性ポリマー層が前記基板とシード層との間に配置されたシード層を形成することと；
導電性材料を前記シード層の第１の部分に配置することであって、前記導電性材料が銅または銅合金である、配置することと；
前記導電性材料を水性の浴溶液と接触させるか、または水性の浴溶液中で接触させることと；
前記導電性材料の上で無電解めっきを行うことであって、前記無電解めっきは少なくとも１つの溶媒、ニッケル源、リン源、還元剤、ｐＨ調整材料、安定化剤および錯化剤から本質的に構成される水性の浴溶液を含み、前記還元剤は次亜リン酸ナトリウムまたは次亜リン酸であり、前記ｐＨ調整材料は水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムであり、かつ前記錯化剤はコハク酸、マレイン酸、乳酸、グルコン酸またはクレブス回路酸である無電解めっきを行うことと、
を含み、
前記めっきは、前記導電性材料上にニッケル−リン系めっきを形成するために、約８８〜約９２重量％のニッケルおよび約８〜約１２重量％までのリンを含み、
前記ニッケル−リン系めっきの厚さは、約１００〜約３００ｎｍであり、
前記ニッケル−リン系めっきはほぼ均一であり、表面の厚さがめっきの表面にわたる平均厚さの２０パーセント以内にある、方法。
【請求項１５】
前記ニッケル−リン系めっきの厚さは、約１２５〜約１７５ｎｍである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記導電性材料は銅または銅合金である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記めっきは、約８９〜約９１重量％のニッケルおよび約９〜約１１重量％のリンを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの溶媒が水である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記ニッケル−リン系めっきはほぼ均一であり、表面の厚さが前記めっきの表面にわたる平均厚さの１５パーセント以内にある、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
導電性材料の上にめっきする方法であって、前記方法は：
導電性材料を提供することと；
少なくとも１つの溶媒、ニッケル源、リン源、還元剤、ｐＨ調整材料、安定化剤および錯化剤からなる水性の浴溶液を提供することと；
前記導電性材料を前記水性の浴溶液と接触させるか、または前記水性の浴溶液中で接触させることと；
前記導電性材料の上に無電解めっきを行うことであって、めっきは、前記導電性材料上にニッケル−リン系めっきを形成するために、約８８〜９３重量％のニッケルおよび少なくとも７重量％から約１２重量％までのリンを含む、無電解めっきを行うことと；
を含み、
前記ニッケル−リン系めっきの厚さは、約５０〜約３００ｎｍであり、
前記ニッケル−リン系めっきはほぼ均一であり、表面の厚さが前記めっきの表面にわたる平均厚さの２０パーセント以内にある、方法。
【請求項２１】
前記還元剤は、次亜リン酸ナトリウムまたは次亜リン酸である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ｐＨ調整材料は水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムである、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記錯化剤は、コハク酸、マレイン酸、乳酸、グルコン酸、またはクレブス回路酸である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記還元剤は次亜リン酸ナトリウムまたは次亜リン酸であり、前記ｐＨ調整材料は水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムであり、かつ前記錯化剤はコハク酸、マレイン酸、乳酸、グルコン酸またはクレブス回路酸である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記ニッケル−リン系めっきの厚さは、約１００〜約２００ｎｍである、請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
前記ニッケル−リン系めっきの厚さは、約１２５〜約１７５ｎｍである、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記めっきは、約８８〜約９２重量％のニッケルおよび約８〜約１２重量％のリンを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記めっきは、約８９〜約９１重量％のニッケルおよび約９〜約１１重量％のリンを含む、請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、回路用の材料を形成する方法に関する。より具体的には、同方法は、フレキシブル回路のような回路を形成するためにニッケルおよび高リン含有量の材料を使用することを含む。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブル回路などの回路には、典型的に、導電層および絶縁層が含まれている。フレキシブル回路は、さまざまな電子部品またはデバイスを形成するために使用できる。一例において、ディスクドライブで使用されるフレクシャのようなフレキシブル回路は、回転するディスクに近接した読取り／書込み変換器を柔軟に支持する一方で、変換器との間で電気信号を伝導するための可撓性の電気回路を支持する構造である。材料は、典型的には、基板、誘電性ポリマー層および導電性材料を含む。このような材料を形成する１つの方法は、導電性材料の上に無電解めっきを施すことを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電気回路にて使用される無電解めっきが施された導電性材料において生じ得る１つの問題は、許容できないほどの高いオーダー間帯域幅変動である。したがって、許容できないほどの高いオーダー間の帯域幅変動を有することなく、他の意図しない問題を引き起こすことなく、単純、効率的かつ費用対効果の高い方法で、回路（例えばフレキシブル回路）のための材料を形成する方法が行われることが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの方法によれば、基板を形成することと、誘電性ポリマー層を形成することと、誘電性ポリマー層が基板とシード層との間に位置するシード層を形成することと、を含む回路が形成される。導電性材料は、シード層の第１の部分に配置される。導電性材料は、水性の浴溶液（ａｑｕｅｏｕｓ  ｂａｔｈ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）と接触するか、または水性の浴溶液中で接触させられる。導電性材料の上に無電解めっきが施される。無電解めっきは、少なくとも１つの溶媒、ニッケル源、リン源、還元剤、ｐＨ調整材料、安定化剤および錯化剤からなる水性の浴溶液を含む。めっきは、導電性材料上にニッケル−リン系めっき（ｎｉｃｋｅｌ−ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ  ｐｌａｔｉｎｇ）または層を形成するために、約８８〜９３重量％のニッケルおよび少なくとも７重量％から約１２重量％までのリンを含む。ニッケル−リン系めっきまたは層の厚さは、約５０〜約３００ｎｍである。ニッケル−リン系めっきまたは層はほぼ均一であり、表面の厚さはめっきの表面にわたる平均厚さ（ｗｉｔｈｉｎ  ２０  ｐｅｒｃｅｎｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  ａｖｅｒａｇｅ  ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  ａｃｒｏｓｓ  ｔｈｅ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｐｌａｔｉｎｇ）の２０パーセント以内にある。
【０００５】
別の方法によれば、基板を形成することと、誘電性ポリマー層を形成することと、誘電性ポリマー層が基板とシード層との間に位置するシード層を形成することと、を含む回路が形成される。導電性材料は、シード層の第１の部分に配置される。導電性材料は銅または銅合金である。導電性材料は、水性の浴溶液と接触するか、または水性の浴溶液中で接触させられる。導電性材料の上に無電解めっきが施される。無電解めっきは、少なくとも１つの溶媒、ニッケル源、リン源、還元剤、ｐＨ調整材料、安定化剤および錯化剤から本質的に構成される（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）水性の浴溶液を含む。いくつかの実施形態において、還元剤は、次亜リン酸ナトリウムまたは次亜リン酸である。ｐＨ調整材料は水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムである。錯化剤は、コハク酸、マレイン酸、乳酸、グルコン酸、またはクレブス回路酸（Ｋｒｅｂｓ−ｃｙｃｌｅ  ａｃｉｄ）である。めっきは、導電性材料上にニッケル−リン系めっきまたは層を形成するために、約８８〜約９２重量％のニッケルおよび約８〜約１２重量％のリンを含む。ニッケル−リン系めっきの厚さは、約１００〜約３００ｎｍである。ニッケル−リン系めっきはほぼ均一であり、表面の厚さはめっきの表面にわたる平均厚さの２０パーセント以内にある。
【０００６】
さらなる方法によれば、導電性材料が提供される。少なくとも１つの溶媒、ニッケル源、リン源、還元剤、ｐＨ調整材料、安定化剤および錯化剤から本質的に構成される水性の浴溶液が提供される。導電性材料は、水性の浴溶液と接触するか、または水性の浴溶液中で接触させられる。導電性材料の上に無電解めっきが施される。めっきは、導電性材料上にニッケル−リン系めっきを形成するために、約８８〜９３重量％のニッケルおよび少なくとも７重量％から約１２重量％までのリンを含む。ニッケル−リン系めっきの厚さは、約５０〜約３００ｎｍである。ニッケル−リン系めっきはほぼ均一であり、表面の厚さはめっきの表面にわたる平均厚さの２０パーセント以内にある。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態に従う、誘電性ポリマー層に少なくとも１つの開口部を有するフレキシブル回路の一部の一般的な断面図である。
【図２】一実施形態に従う、図１に示されたフレキシブル回路の一部の、シード層の堆積後の一般的な断面図である。
【図３】一実施形態に従う、図２に示されるフレキシブル回路の一部の、パターン化されたフォトレジスト層を形成した後の一般的な断面図である。
【図４】一実施形態に従う、図３に示すフレキシブル回路の一部の、シード層の一部に導電性構造体を形成した後の一般的な断面図である。
【図５】一実施形態に従う、図４に示したフレキシブル回路の一部の、導電性材料の上にニッケルおよびリンの無電解めっきを施した後の一般的な断面図である。
【図６】リンの割合と厚さを使用した、無電解のニッケル−リンの関数としての帯域幅損失の３次元描写である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付の図面は、様々な実施形態を例示し、説明とともに、本発明の原理を説明および例示するのに役立つ。図面は、例示的な実施形態の主要な特徴を図式的に説明することを意図している。図面は、実際の実施形態のすべての特徴または描写された要素の相対的寸法を描写することを意図しておらず、一定の縮尺で描かれていない。
【０００９】
以下に説明する実施形態は、例えば、回路を形成する際に使用される材料を形成する方法に関する。回路の非限定的な例の１つは、フレキシブル回路である。いくつかの実施形態において、フレキシブル回路は、米国特許第９，２９６，１８８号明細書または米国特許第８，８９１，２０６号明細書に記載されているサスペンションなどのハードディスクドライブサスペンションのフレクシャである。これらの明細書は両方とも、参照によりそれぞれの全体が本明細書に組み込まれる。
【００１０】
一方法における本発明の実施形態は、フレキシブル回路などの回路のための材料を形成することを対象とする。方法は、基板を形成することと、誘電性ポリマー層を形成することと、誘電性ポリマー層が基板とシード層との間に位置するシード層を形成することと、を含む。導電性材料は、シード層の第１の部分に配置される。導電性材料は、水性の浴溶液（ａｑｕｅｏｕｓ  ｂａｔｈ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）と接触するか、または水性の浴溶液中で接触させられる。導電性材料の上に無電解めっきが行われる。無電解めっきは、少なくとも１つの溶媒、ニッケル源、リン源、還元剤、ｐＨ調整材料、安定化剤および錯化剤から本質的に構成される水性の浴溶液を含む。めっきは、導電性材料上にニッケル−リン系めっきを形成するために、約８８〜９３重量％のニッケルおよび少なくとも７重量％から約１２重量％までのリンを含む。ニッケル−リン系めっきの厚さは、約５０〜約３００ｎｍである。ニッケル−リン系めっきはほぼ均一であり、表面の厚さはめっきの表面にわたる平均厚さの２０パーセント以内にある。
【００１１】
図１を参照すると、一実施形態に従う、誘電性ポリマー層に少なくとも１つの開口部を有するフレキシブル回路の一部の一般的な断面図。フレキシブル回路は、誘電性ポリマー層に開口部を含まなくてもよく、または誘電性ポリマー層に複数の開口部を含んでもよいと考えられる。一実施形態において、フレキシブル回路はフレクシャ（ｆｌｅｘｕｒｅ）であり得る。
【００１２】
図１は、基板４２、誘電性ポリマー層４４、および開口部４６を含むフレキシブル回路４０を示す。基板４２は、フレキシブル金属基板または他の導電性材料であってもよい。基板４２は、望ましくはステンレス鋼を含む。他の実施形態において、基板４２は、銅、リン青銅、ニッケル、チタン、またはそれらの合金、例えばニチノールなどの金属材料を含んでもよい。金属は、基板内で連続している必要はないが、少なくとも回路が所望される領域にて使用される。
【００１３】
誘電性ポリマー層４４は、適切な硬化性ポリマーを含み得る。誘電性ポリマー層４４を形成するために使用され得る１つの非限定的な例は、ポリイミドである。誘電性ポリマー層４４は、基板４２の表面４８上に設けられている。開口部４６は、表面４８の一部を露出させるために誘電性ポリマー層４４を貫通して延びる誘電性ポリマー層４４の開口部である。開口部４６は、誘電性ポリマー層４４上に形成された導電性材料（例えば、導電性構造体）と基板４２との間の電気的接続を確立するために使用され得る。
【００１４】
いくつかの実施形態において、誘電性ポリマー層４４は、表面４８上に光画像化可能なポリイミド前駆体を堆積させて、その後、開口部４６を形成するためにフォトマスクを通して同ポリイミド前駆体を露光し現像することを含む、当技術分野でよく知られたフォトリソグラフィプロセスによって形成されてもよい。開口部４６が形成されると、ポリイミド前駆体を硬化させてポリイミドを形成する。
【００１５】
図２は、図１を参照して上述した処理の後に、一実施形態に従ったさらなる処理を示すフレキシブル回路４０の一部の一般的な断面図である。図２は、誘電性ポリマー層４４および基板４２の表面４８の露出部分上に堆積されたシード層５２を示す。シード層５２は、以下で説明するように、誘電体層（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｌａｙｅｒ）４４と導電性層または構造体との接着を補助する。シード層５２は、基板４２との低抵抗の電気的接続を形成する。シード層５２は、例えば、誘電体層４４および基板４２の表面４８の露出部分上に金属層（例えば、クロム層）をスパッタ堆積することによって形成されてもよい。
【００１６】
シード層５２の厚さは、一般に、約２００〜約１，２５０Ａ、より具体的には、約３００〜約６００Ａである。シード層は、１つ以上の層を含み得ると考えられる。例えば、シード層は、薄いクロム層および薄い銅層を含んでもよい。
【００１７】
図３は、図２で上記に説明した処理の後の、一実施形態に従ったさらなる処理を示すフレキシブル回路４０の一部の一般的な断面図である。図３は、シード層５２上に形成されたパターン化されたフォトレジスト層５４を示している。パターン化されたフォトレジスト層５４は、当技術分野で周知のフォトリソグラフィー技術によって形成することができる。
【００１８】
図４は、図３で上記に説明した処理の後の、一実施形態に従ったさらなる処理を示すフレキシブル回路４０の一部の一般的な断面図である。図４は、例えば、シード層５２上の導電性構造体５６ａ、５６ｂなどの導電性材料の形成を示す。複数の導電性構造体５６ａ、５６ｂは、パターン化されたフォトレジスト層５４によって覆われていないシード層５２の部分上に形成される。一実施形態における導電性構造体５６ａ、５６ｂは、銅または銅合金であってもよい。導電性材料は、コバルト、亜鉛、ニッケル、鉄、金、銀、およびそれらの合金などの材料を含んでもよいと考えられる。
【００１９】
パターン化されたフォトレジスト層５４は、シード層５２上への導電性金属の堆積をブロックする。図示を容易にするために２つの導電性構造体５６ａおよび５６ｂのみが示されているが、実施形態は２つより多い導電性構造体を含んでもよいことが理解される。
【００２０】
一方法において、導電性構造体５６ａ、５６ｂが形成された後に、フォトレジスト層５４が剥離される。めっきされるべき導電性材料（例えば、導電性構造体５６ａ、５６ｂ）は、典型的には、前処理プロセスとして一般に知られている一連の化学物質によって洗浄される。これは、本発明の方法では無電解めっきの前に行われる。前処理プロセスは、めっきされるべき表面から不要な材料を除去することを助け、より良好なめっき処理を行うことに役立つ。一連の化学処理はまた、導電性材料の表面に付着している可能性のある化学物質を除去するための水洗ステップを含む。前処理プロセスは、活性化ステップを含んでもよい。
【００２１】
基板、誘電性ポリマー層、シード層、および導電性材料は、図１〜４に関して上記で具体的に説明された方法以外の異なる方法によって形成されてもよいと考えられる。
導電性材料が形成され、場合によっては前処理された後、無電解めっきが施される。無電解めっきは、少なくとも１つの溶媒、ニッケル源、リン源、還元剤、ｐＨ調整材料、安定化剤および錯化剤を含むか、またはそれらから本質的に構成される水性の浴溶液を含む。
【００２２】
水性の浴溶液を使用した無電解めっきは、導電性材料を腐食から保護する。銅およびポリイミド層を使用する場合、無電解めっきは拡散バリアとしても機能する。水性の浴溶液からの無電解めっきは、帯域幅の劣化を示さないことが望ましい。電気的性能は、回路（フレクシャなど）の機能的性能に直接影響し、スタック設計およびインターリーブ設計にとって重要であるため、非常に重要な考慮事項である。無電解めっきは、その機械的性能のいずれにも悪影響を与えないことが望ましい。
【００２３】
水性の浴溶液は、少なくとも１つの溶媒を含む。水性の浴溶液で通常使用される溶媒は水であるが、他の溶媒を水性の浴溶液で使用してもよい。
水性の浴溶液で使用されるニッケル源は、望ましくは、選択された溶媒に非常に溶けやすいものである。一実施形態において、ニッケル源は硫酸ニッケルである。他のニッケル源を使用することも考えられる。ニッケルの量は、一般に、水性の浴溶液１リットルあたり、約２〜１０ｇであり、より望ましくは、約４〜約６ｇである。
【００２４】
無電解めっきは、一実施形態において、約８８〜９３重量％のニッケルおよび少なくとも７重量％から約１２重量％までのリンを含む。より具体的には、無電解めっきは、別の実施形態において、約８８〜約９２重量％のニッケルおよび約８〜約１２重量％のリンを含む。無電解めっきは、さらなる実施形態において、約８９〜約９１重量％のニッケルおよび約９〜約１１重量％のリンを含む。これらのレベルでは、ニッケル−リン系めっき中のリンの量は、導電性材料の強磁性の特性を低減させるのに役立つ。これは、現行の無電解めっきを用いて作製された現行の電気回路に比べて、オーダー間（ｏｒｄｅｒ−ｔｏ−ｏｒｄｅｒ）の帯域幅の変動が小さいなど、電気特性の良好な電気回路を製造することができるという利点を提供する。現行の無電解めっきを使用して作製された現行の電気回路は、許容できないほどの高いオーダー間の帯域幅変動を有する。これは、無電解めっき（例えば、ニッケル−リン系めっき）の磁性材料がわずかに強磁性体であることに起因していると考えられ、厚さや磁気特性のばらつきがこの影響につながると考えられている。
【００２５】
還元剤は、金属イオン（ニッケル源）と反応して金属を析出させる。一実施形態において、還元剤は、次亜リン酸ナトリウムまたは次亜リン酸である。水性の浴溶液で使用されるリン源は、望ましくは、選択された溶媒に非常に溶けやすいものである。次亜リン酸塩の一例は次亜リン酸ナトリウムである。他のリン源が使用されてもよいと考えられる。水性の浴溶液中で他の還元剤が使用されてもよいと考えられる。還元剤の量は、一般に、水性の浴溶液１リットルあたり約２０〜約３５ｇ、より好ましくは、約２５〜約２８ｇである。
【００２６】
ｐＨ調整材料（ｐＨ−ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  ｍａｔｅｒｉａｌ）は、水性の浴溶液のｐＨを制御することを助ける。典型的には、ｐＨ調整材料は、水性の浴溶液のｐＨを増加させる。水性の浴溶液のｐＨを増加させることにより、無電解めっき中のリン酸塩の割合および含有量が制御される。一実施形態において、ｐＨ調整材料は水酸化ナトリウムである。別の実施形態において、ｐＨ調整材料は水酸化カリウムである。他のｐＨ調整材料が使用されてもよいと考えられる。水性の浴溶液のｐＨ範囲は、一般に、約４〜約５．５であり、より望ましくは約４．２〜約４．６である。ｐＨ調整材料は、水性の浴溶液をその所望のｐＨ範囲に維持するのに十分な量で添加される。
【００２７】
水性の浴溶液中の安定化剤は、余分なめっきの発生を防止または抑制するのに役立つ。安定化剤はまた、溶液中に細かく分割された金属粒子が形成されたときに、自発的なめっきまたはクラッシュアウトを防止または抑制するのに役立つ。より具体的には、水性の浴溶液中の安定化剤は、ニッケルとの共堆積によって還元を遅らせることを助ける。水性の浴溶液中で使用することができる安定化剤の非限定的な例には、鉛、アンチモン、ビスマス、またはそれらの組み合わせが含まれる。ビスマスは他の安定化剤よりも毒性が低いため、安定化剤として望ましい。水性の浴溶液中で他の還元剤が使用されてもよいと考えられる。安定化剤の量は、一般に、水性の浴溶液の約２００〜約２０００ｐｐｂ、より望ましくは、約３００〜約１０００ｐｐｂである。
【００２８】
錯化剤は、水浴溶液中のニッケル源を保持し、ニッケル源の放出を助ける。錯化剤は亜リン酸塩の溶解度を高め、反応速度を遅くしてホワイトアウト現象を防止または抑制するのに役立つが、結果として得られる合金には共堆積しない。本発明の様々な実施形態に従う水性の浴溶液中で使用され得る錯化剤の非限定的な例には、コハク酸、マレイン酸、乳酸、グルコン酸、およびクレブス回路酸が含まれる。水性の浴溶液中で他の錯化剤が使用されてもよいと考えられる。錯化剤の量は、一般に、少なくとも１：１のモル比で、より望ましくは少なくとも３：１のモル比で、しかしながら典型的には４：１のモル比以下での金属の量に対応する。
【００２９】
導電性材料は、水性の浴溶液と接触する。１つのプロセスにおいて、導電性材料は、無電解めっきを形成するために、水性の浴溶液に浸漬されるか、またはそうでなければ接触を受ける。めっき温度は、一般に約５０〜約９５℃であり、より具体的には約７５〜約８５℃である。水性の浴溶液は、一般に、約４〜約５．５、より具体的には、約４．２〜約４．６のｐＨにある。
【００３０】
ニッケル−リン系めっきの厚さは、めっきの滞留時間などのプロセス条件やその他の変数に依存する。ニッケル−リン系めっきの厚さは、下地層（導電性材料）からの拡散がない程度の厚さであることが望ましい。下地層の非限定的な例の１つは、ニッケル−リン系めっきの厚さが薄すぎると拡散する可能性のある銅層である。ニッケル−リン系めっきの厚さは、一般に、約５０〜約３００ｎｍである。別の実施形態において、ニッケル−リン系めっきの厚さは、約１００ｎｍ〜約２００ｎｍ、より具体的には、約１２５ｎｍ〜約１７５ｎｍである。
【００３１】
いくつかの実施形態におけるめっきの厚さは、空隙率を減少させ、腐食のリスクを軽減するために、１００ｎｍよりも大きいことが望ましい。約１２５ｎｍ〜約２００ｎｍ、より具体的には約１２５ｎｍ〜約１７５ｎｍのめっきの厚さを有すると良好な製造性（すなわち、高速ラインスピード）をもたらし、同時に、堅牢な腐食保護を提供する厚さ（すなわち、低空隙率）でもある。
【００３２】
図５は、一実施形態に従う、導電性材料の上にニッケルおよびリンの無電解めっきを施した後の、図４に示したフレキシブル回路の一部の一般的な断面図である。導電性材料（導電性構造体５６ａ、５６ｂ）上のニッケル−リンめっき６０が図５に示され、導電性構造体５６ａ、５６ｂの頂部および側部を覆っている。無電解めっきが行われる前に、フォトレジスト層５４は除去されている。
【００３３】
本発明の様々な実施形態の水性の浴溶液を使用する無電解めっきは、例えば、導電性材料（例えば、導電性構造体５６ａ、５６ｂ）の縁部を延在し、かつ含む、ほぼ均一な導電性材料、または導電性材料の均一な堆積物を生成する。水性の浴溶液は、望ましくは、少なくとも２〜４回の金属ターンオーバー（ｔｕｒｎｏｖｅｒｓ）に使用することができる。無電解めっきで使用される水性の浴溶液は、望ましくは、安定性を維持しながら、インラインの連続的なウェブ製造設定で、定期的なダウンタイムで使用可能である。
【００３４】
無電解めっきが完了した後、それ以上の処理ステップを経ずにそのままにしておいてもよい。別の実施形態において、無電解めっきが完了した後、ニッケル−リン系材料は、酸化防止剤または変色防止剤で仕上げられ、その後に水処理が行われてもよい。さらなる実施形態において、無電解めっきが完了した後、さらなる誘電体層を追加してもよい。
【００３５】
ニッケル−リン系めっきはほぼ均一であり、表面の厚さがめっきの表面にわたる平均厚さの２０パーセント以内にある。ニッケル−リン系めっきはほぼ均一であり、表面の厚さがめっきの表面にわたる平均厚さの１５パーセント以内にある。この均一性は、めっきの縁部周辺の厚さを制御するために水性の浴溶液中に薬剤を添加することを必要とせず達成される。
【００３６】
一般的な均一性は、少なくとも部分的に、無電解めっきで使用されるプロセスの流体力学を制御することによって達成される。具体的には、乱流を避け、浴を通してゆっくりと物品を引き込むことである。例えば、約２〜約１０ｃｍ／秒、より好ましくは約４〜約６ｃｍ／秒の範囲の剪断速度。
【００３７】
本発明の範囲から逸脱することなく、議論された例示的な実施形態に様々な修正および追加を行うことができる。例えば、上記の実施形態は特定の特徴に言及しているが、本発明の範囲はまた、特徴の異なる組み合わせを有する実施形態および記載された特徴のすべてを含まない実施形態を含む。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲内に含まれるようなすべてのそのような代替案、修正案、および変形案を、それらのすべての等価物とともに包含することを意図している。
【実施例】
【００３８】
図６を参照して、無電解ニッケル−リンめっきにおけるめっきの厚さ（ｎｍ）とリンの割合（重量％）を使用して、帯域幅損失（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  ｌｏｓｓ）（％）を３次元グラフにプロットした。図６に示すように、約３００ｎｍ未満の厚さで、リンの含有量が少なくとも７重量％、より好ましくは８重量％である場合には、帯域幅損失はより低く、望ましい数値となった。リンの含有量が約６重量％以下である場合には、厚さが増すにつれて、より高い帯域幅損失を示し始め、望ましくない帯域幅損失が生じた。
【００３９】
本発明は様々な修正および代替の形態に従順であるが、特定の実施形態または方法は、図面に例示の形で示されており、以下に詳細に記載されている。しかしながら、その意図は、本発明を記載された特定の実施形態に限定することではない。それどころか、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義されるように、本発明の範囲内に属するすべての修正、等価物、および代替物を網羅することを意図している。
【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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【国際調査報告】
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