(57)【要約】【課題】  計画的にパターン形成された導電路を永久的に損傷することなく、所望されずに沈殿した金属核を金属化の前に基体表面から取り除く方法を提供する。【解決手段】  後続の金属化に適した核パターンを形成するためにレーザで表面にパターン形成されたプラスチック基体を処理する方法において、レーザによるパターン形成後、パターン形成中に発生した所望されない沈殿物を除去するのに適したプロセス溶液に基体を接触させる。金属化の前に湿潤剤と洗浄を助長する物質との混合物で、レーザでパターン形成された基体を処理すると、所望されずに沈殿した金属核を十分取り除くことができ、計画的にパターン形成された導電路を永久的に損傷することはない。【特許請求の範囲】
【請求項１】
後続の金属化に適した核パターンを形成するためにレーザで表面にパターン形成されたプラスチック基体を処理する方法において、レーザでパターンを形成した後、パターン形成中に発生した望ましくない沈殿金属核を除去するのに適したプロセス溶液に基体を接触させることを特徴とする方法。
【請求項２】
プロセス溶液として湿潤剤と洗浄を助長する物質との混合物を使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
除去を助長するためにプロセス液と接触させる間、レーザでパターン形成された基体を超音波域に暴露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】
洗浄を助長する物質として酸性物質を使用することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
洗浄を助長する酸性物質として、リン酸、硫酸、塩酸、メタンスルホン酸、クエン酸、コハク酸、アジピン酸、アミド硫酸、マロン酸、メタン酸、エタン酸、プロパン酸、ｎ−ブタン酸、ｎ−ペンタン酸、ｎ−ヘキサン酸、シュウ酸、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、フルオロホウ素酸又はこれらの混合物を使用することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
洗浄を助長する物質としてアルカリ性物質を使用することを特徴とする請求項１乃至3の
いずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
洗浄を助長するアルカリ性物質として水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、三リン酸ペンタナトリウム、二リン酸テトラナトリウム、グルコン酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、第三クエン酸ナトリウム、ピロリン酸テトラナトリウム、三リン酸ナトリウム及び相応のカリウム塩又はこれらの混合物を使用することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
湿潤剤として、オレイン酸エトキシレート、脂肪族アルコールエトキシレート、アルキルフェノールエトキシレート、酸性リン酸エステル、アルキルフェノール硫酸エーテル及びそれらのナトリウム塩、脂肪族縮合反応物及びそれらのナトリウム塩、アルキルベンゼンスルホン酸、アルカノールアミン塩、アルカンスルホン酸及びそれらのナトリウム塩、脂肪族アミンエトキシレート、脂肪族アルコールアルコキシレート、酸化プロピレン・酸化エチレン・ブロック重合体、酸化エチレン・酸化プロピレン・ブロック重合体、ジメチル脂肪族アルキルベンジル塩化アンモニウム、アルキルポリエチレングリコエーテル、アルキルグリコシド、オキソアルコール、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリルスルホコハク酸ナトリウム、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、アルカンスルホン酸、脂肪族硫酸アルコール、脂肪族アルコール硫酸エーテル、オレフィンスルホン酸、エステルスルホン酸、リン酸アルキル、リン酸アルキルエーテル、脂肪族アルコールエトキシレート、アルキルフェノールエトキシレート、脂肪族アミンエトキシレート、脂肪酸エトキシレート、脂肪酸エステルエトキシレート、その他のアルコキシレート、アルカノールアミド、糖型界面活性剤、酸化アミン、フッ化界面活性剤、脂肪酸のアルカリ塩又はこれらの混合物からなる群の少なくとも1つの湿潤剤を使用することを特徴とする請求項１乃至７のい
ずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
レーザでパターン形成された基体をアルカリ性プロセス溶液及び酸性プロセス溶液と順次
又は逆の順序で接触させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
レーザでパターン形成された基体を専ら中性プロセス溶液と接触させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、後続の金属化に適した核パターンを形成するためにレーザで表面にパターン形成されたプラスチック基体を処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形された回路基板、いわゆる立体成形回路部品（MID：Moulded Interconnected Device）は、今日では電子産業で多様に使用されている。そのような回路支持体は立体的に形成されている（3D- MID）。
【０００３】
3D- MID技術の目標は、電気的・機械的機能を１つの部材に統合することである。この
場合、導電路はハウジングと一体化され、従来の基板を代替する。重量と取付けスペースは効果的に削減でき、センサなどの集積が容易にされている。
【０００４】
3D- MIDを製造するための種々の技術が存在する。これらの技術には２成分射出成形,ホットスタンピング、インサート成形、アディティブ法又はサブトラクティブ法によるレーザパターン形成が属している。
【０００５】
特許文献１及び特許文献２は、導電路のパターン形成のための方法を開示している。この方法では導電路パターンは、金属コアとその上に塗着される後続の金属化層とからなる非導電性支持体材料上で形成される。この場合、金属核は、支持体材料中に極めて微細に分布した非導電性金属化合物を電磁放射で砕開することによって生じる。非導電性金属化合物は、熱安定性の高い酸性又はアルカリ性の水性金属化浴中で安定かつ不溶で、レーザ照射領域で変化しない非有機化合物によって形成される。使用する有機金属化合物は温度に対して安定なため、はんだ付け温度を加えた後でも安定している。導電路は確実で簡単に作成され、非常に高い付着強度が達成される。
【０００６】
しかしこの方法の問題点は、レーザでパターン成形する際に基体表面の一部、したがってまた金属核が温度作用を受けて除去及び／又は分解されて、それらが基体表面の別の箇所に沈殿する恐れがあることである。
【０００７】
導電路パターン形成の後に行われる金属化において、導電路パターンだけでなく、所望されずに沈殿した金属核も金属化される。
これらの計画外の沈殿物は、導電路パターンの選択性の劣化、ひいては電気部材中の短絡に起因する問題を招きかねない。
【０００８】
これらの問題を回避するために、後続の金属化において沈殿した金属核が有害な影響を及ぼさないように、パターン形成された導電路の間隔を大きく選択することができる。しかしこの解決案は、回路密度が不十分である点が大きい欠点である。
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第１０１３２０９２Ａ１号公報
【特許文献２】欧州特許出願公開第１２７４２８８Ａ１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、所望されずに沈殿した金属核を金属化の前に基体表面から取り除くことができ、しかもすでに計画的にパターン形成された導電路を永久的に損傷することのない方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題は、レーザパターン形成後、当該基体を、レーザパターン形成中に発生した所望されない金属核沈殿を除去するのに適したプロセス溶液と接触させることを特徴とする、後続の金属化に適した核パターンを形成するためにレーザで表面にパターン形成されたプラスチック基体を処理する方法によって解決される。
【００１１】
驚くべきことに、金属化の前に湿潤剤と洗浄を助長する物質との混合物を使用すると、所望されずに沈殿した金属核を十分取り除くことができ、しかもすでに計画的にパターン形成された導電路を永久的に損傷しないことが分かった。それらは好ましくは中性、酸性及びアルカリ性浄化剤に含まれた物質混合物(いわゆるビルダ)である。
【００１２】
比較試験の結果、所望されずに沈殿した金属核を基体の表面から剥離するためのアルカリ性物質として、たとえば水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、三リン酸ペンタナトリウム、二リン酸テトラナトリウム、グルコン酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、第三クエン酸ナトリウム、ピロリン酸テトラナトリウム、三リン酸ナトリウム及び相応のカリウム塩、また酸性反応物質としてはリン酸、硫酸、塩酸、メタンスルホン酸、クエン酸、コハク酸、アジピン酸、アミド硫酸、マロン酸、メタン酸、エタン酸、プロパン酸、ｎ−ブタン酸、ｎ−ペンタン酸、ｎ−ヘキサン酸、シュウ酸、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、フルオロホウ素酸が適している。適当な中性物質は、たとえば硫酸カリウム、硫酸ナトリウムなどである。
【００１３】
この剥離プロセスは適当な湿潤剤によって助長される。
湿潤剤として陰イオン湿潤剤、陽イオン湿潤剤、両性湿潤剤及び非イオン性湿潤剤が適していることが分かった。これらの湿潤剤は、以下に枚挙する１つ以上の物質又は以下に枚挙する物質群中の１つ以上の代表物質であることができる。
【００１４】
オレイン酸エトキシレート、脂肪族アルコールエトキシレート、アルキルフェノールエトキシレート、酸性リン酸エステル、アルキルフェノール硫酸エーテル及びそれらのナトリウム塩、脂肪族縮合反応物及びそれらのナトリウム塩、アルキルベンゼンスルホン酸、アルカノールアミン塩、アルカンスルホン酸及びそれらのナトリウム塩、脂肪族アミンエトキシレート、脂肪族アルコールアルコキシレート、酸化プロピレン・酸化エチレン・ブロック重合体、酸化エチレン・酸化プロピレン・ブロック重合体、ジメチル脂肪族アルキルベンジル塩化アンモニウム、アルキルポリエチレングリコエーテル、アルキルグリコシド、オキソアルコール、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリルスルホコハク酸ナトリウム、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、アルカンスルホン酸、脂肪族硫酸アルコール、脂肪族アルコール硫酸エーテル、オレフィンスルホン酸、エステルスルホン酸、リン酸アルキル、リン酸アルキルエーテル、脂肪族アルコールエトキシレート、アルキルフェノールエトキシレート、脂肪族アミンエトキシレート、脂肪酸エトキシレート、脂肪酸エステルエトキシレート、その他のアルコキシレート、アルカノールアミド、糖型界面活性剤、酸化アミン、フッ化界面活性剤、脂肪酸のアルカリ塩。
【００１５】
さらに洗浄を助長する物質と湿潤剤とからなるプロセス溶液と基体を接触させる間、超音波域を使用することが特別有利であり、線状結果の改善につながる。
さらにまた、アルカリ性洗浄プロセス溶液と酸性洗浄プロセス溶液とを任意の順序で連続して用いることによって洗浄結果を改善することを提案する。次いで中性洗浄プロセス溶液を使用することも有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に挙げる例は、本発明による方法の説明に供するものであり、本発明はこれらの例
に制限されない。
例１：  レーザでパターン形成された基体１を水、リン酸、ポリオキシエチレンをベースとした非イオン性界面活性剤及びポリオキシエチレンをベースとした両性界面活性剤からなる溶液で８０℃の温度下で5分間処理する。
【００１７】
例２：  レーザでパターン形成された基体１を、水、水酸化カリウム及び、アルキルポリグルコシドからなる溶液で7０℃の温度下で5分間処理する。
例３：  レーザでパターン形成された基体１を例１に従うプロセス溶液で処理するが、付加的に超音波域を使用しない。
【００１８】
例４：  レーザでパターン形成された基体１を例2に従うプロセス溶液で処理するが、
付加的に超音波域を使用する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による処理を用いずにレーザでパターン形成されたプラスチック基体の電子顕微鏡写真。
【図２】例１に従うプロセス溶液で処理した後の、レーザでパターン形成されたプラスチック基体の表面を示す電子顕微鏡写真。
【図３】例２に従うプロセス溶液で処理した後の、レーザでパターン形成されたプラスチック基体を示す電子顕微鏡写真。
【図４】例３に従って処理した後の、レーザでパターン形成されたプラスチック基体の表面構造の電子顕微鏡写真。
【図５】例４に従って処理した後の、レーザでパターン形成されたプラスチック基体の表面構造の電子顕微鏡写真。
【符号の説明】
【００２０】
１…基体
【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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