(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状多孔質体の孔に機能性材料が含浸又は充填されてなる遮光性領域を、前記シート状多孔質体の選択された領域に形成する工程と、
前記遮光性領域が形成された前記シート状多孔質体に、シートの表裏いずれか一方の面側からのみ光硬化性樹脂を含浸させる工程と、
前記光硬化性樹脂を含浸させた面と反対側の面から光を照射して前記シート状多孔質体の遮光性領域によって遮光された領域以外の領域の前記光硬化性樹脂を硬化させる工程と、
前記光照射工程において光が照射されない領域の未硬化の前記光硬化性樹脂を除去する工程と、を備えることを特徴とするシート状多孔質体、機能性材料及び光硬化性樹脂を具備する複合部材の製造方法。
【請求項２】
前記光硬化性樹脂を含浸する工程において、平板の上に塗着された該光硬化性樹脂に前記シート状多孔質体を載置し、該光硬化性樹脂を該シート状多孔質体に含浸させることを特徴とする請求項１記載の複合部材の製造方法。
【請求項３】
前記光硬化性樹脂を含浸する工程において、ロール表面に塗着された該光硬化性樹脂に前記シート状多孔質体を当接し、該光硬化性樹脂を該シート状多孔質体に含浸させることを特徴とする請求項１記載の複合部材の製造方法。
【請求項４】
前記シート状多孔質体の空孔率が３０％以上９５％以下であることを特徴とする請求項１記載の複合部材の製造方法。
【請求項５】
前記シート状多孔質体の平均空孔径は０．０５μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の複合部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブル基板、多層配線基板、インターポーザー、三次元配線などの微細な配線パターンや、異方性導電フィルム、アンテナ、コイル、センサー、電気化学セル、マイクロマシンなどの微細な導電パターンなどを備えた複合部材の作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話やウェアラブルコンピュータなどの電子機器の小型化には、微細な配線パターンを低コストで作製できる方法が必須である。低コストな配線パターンの作製方法は、ＤＮＡチップや各種センサーなどの製造にも欠かせない。また各種アンテナやコイルの作製には立体的な部材の上に配線を三次元的に作製する必要がある。このような三次元配線の作製技術は電子機器の筐体上に配線する場合や、マイクロマシンやオプトエレクトロニクスデバイスの配線にも重要である。配線パターンは、一般的には基材の全表面に銅箔の張り付けもしくはメッキによりＣｕ層を形成し、Ｃｕ層表面に配線パターンに相応したレジストパターンを形成し、これをマスクにしてこのＣｕ層をエッチングすることによって作製する。しかしながらこの手法は煩雑な上、微細化、三次元配線化が難しい。
【０００３】
低コストでしかも三次元配線も可能な配線パターンの作製方法として、露光部あるいは未露光部のみを選択的に無電解めっきする方法がある。例えば本発明者らは、光照射によってイオン交換性基を発生または消失する感光性物質を用いることにより無電解メッキで三次元配線も可能な配線パターンの形成方法を開発している（特願２００１−９６６８３特許出願）。
また他にも、光照射によって多孔質基体の表面を変性させ、多孔質体内に無電解めっきにより導電パターンを形成する手法などが知られている。（特開昭５５−１６１３０６号公報、特開平７−２０７４５０号公報、米国特許第５４９８４６７号）
【０００４】
こうした導電パターンが形成された多孔質基材においては、導電パターンを形成された領域以外の多孔質部分は依然として開口部が残されているため、多孔質基体の機械的強度が十分でないし、また開口部に水分などが侵入した場合、絶縁性が低下するおそれがある。
多孔質基材の機械的強度や電気絶縁性などの電気的特性を向上させるために、開口部に樹脂を含浸させることが考えられるが、この多孔質基材への樹脂含浸と同時に、導電パターンが樹脂で被覆されてしまって、外部との電気的な接続がとりにくくなるという問題点がある。例えばシート状多孔質基材の厚さ方向に貫通する導電部（いわゆるビア）が多数形成された異方性導電シートに樹脂を含浸させる場合、単に樹脂を塗布したり、あるいは異方性導電シートを樹脂液に浸漬して樹脂を含浸すると、ビア端面が樹脂で被覆されてしまう結果、電気的接続の確保が難しくなり異方性導電シートとして用いることが困難となる。
【０００５】
そこで、このビア端面に樹脂が被覆されてしまうという問題を回避して樹脂を含浸させるには、多孔質シートの辺縁部（側面）から含浸させればよいが、含浸に時間がかかってしまうという他の問題が発生する。また、スクリーン印刷などでビア端面をよけて樹脂を塗布することが考えられるが、この方法は位置合わせが困難なため、スループットの低下や製造コストの上昇を招いてしまう。露出部が樹脂で被覆されないようにレジストなどを用いて通常のフォトリソグラフィー工程により露出部に樹脂の開口部を形成することもできるが、工程が非常に煩雑になってしまう上、露出部と開口部との位置ずれなども起こりやすい。さらに、露出部に被覆した樹脂をレーザーによるアブレーションによって除去することもできるが、スループットが高くない上に、高価なレーザー穿孔装置が必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、選択的な無電解めっきは低コストな上、三次元的な配線パターンの作製が可能だが、他の電子デバイスなどと導電部との電気的な接続を確保しながら、多孔質基材に樹脂を充填することは難しかった。
本発明は、このような従来技術の問題点を改善するためになされたもので、多孔質基材に配線パターンなどの導電部などの遮光性領域が形成された樹脂含浸複合部材の製造方法において、他の電子デバイスなどとの電気的な接続などを確保しながら樹脂を効率的に含浸する方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のシート状多孔質体、機能性材料及び光硬化性樹脂を具備する複合部材の製造方法は、
シート状多孔質体の孔に機能性材料が含浸又は充填されてなる遮光性領域を、前記シート状多孔質体の選択された領域に形成する工程と、
前記遮光性領域が形成された前記シート状多孔質体に、シートの表裏いずれか一方の面側からのみ光硬化性樹脂を含浸させる工程と、
前記光硬化性樹脂を含浸させた面と反対側の面から光を照射して前記シート状多孔質体の遮光性領域によって遮光された領域以外の領域の前記光硬化性樹脂を硬化させる工程と、
前記光照射工程において光が照射されない領域の未硬化の前記光硬化性樹脂を除去する工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、上記本発明の光硬化性樹脂を含浸する工程において、平板の上に塗着された該光硬化樹脂に前記シート状多孔質体を載置して、該光硬化樹脂を該シート状多孔質体に含浸させることができる。さらに、上記平板に塗着した光硬化性樹脂による含浸に代えて、ロール表面に塗着された該光硬化樹脂に前記シート状多孔質体を当接し、該光硬化樹脂を該シート状多孔質体に含浸させることもできる。
【０００９】
上記の本発明の複合部材の製造方法を用いれば、単なる樹脂の含浸と光照射、および未硬化樹脂の除去という単純なプロセスにより、導電パターンなどの露出部が樹脂によって被覆されることなく多孔質体に樹脂含浸を行うことができるため、機械的強度や電気的特性などに優れた配線基板や異方性導電シートなどの複合部材を容易に製造することができるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の複合部材の製造法を簡単に説明する。図１には一例として、多孔質シートに遮光性領域である導電性のビアが形成されたシート状多孔質体に樹脂を含浸して、異方性導電シートなどとして用いることのできる本発明の複合部材を製造する場合を示す。
すなわち、本発明の複合部材の製造方法は、図１（ａ）、および図１（ｂ）に示すように、ビア２が形成されたシート状多孔質体１の一方の面１Ａから光硬化性樹脂を含浸する。この時、含浸した面１Ａ側のビアの端面２Ａ（以下、含浸側端面２Ａと称す）は光硬化性樹脂によって被覆されてしまうが、反対側の端面２Ｂ（以下、照射側端面２Ｂと称す）は被覆されることはない。
【００１１】
次に、図１（ｃ）に示すように、シート状多孔質体１の光硬化性樹脂を含浸した面１Ａとは反対の面１Ｂ側から光照射４して光硬化性樹脂を硬化させる。するとシート状多孔質体１に含浸された光硬化性樹脂は硬化するが、ビアの含浸側端面２Ａを被覆している光硬化性樹脂は、ビア２によって照射光が遮蔽されるため、硬化することはない。
次に、図１（ｄ）に示すように、光照射後にシート状多孔質体１の洗浄などにより未硬化の光硬化性樹脂を除去する。するとビア２の含浸側端面２Ａを被覆していた光硬化性樹脂は除去されて、含浸側端面２Ａが露出する。照射側端面はもともと露出しているため、これにより特にマスキングやパターン露光などを行うことなく、ビア２の両端面が露出した樹脂充填シート状多孔質体１を得ることができる。
【００１２】
以下に、さらに本発明の複合部材の製造方法の各工程について詳細に説明する。以下の説明では、理解を助けるためにシート状多孔質体に遮光性領域として、導電性のビアを形成した場合を例に説明するが、導電部の形状や各工程の順序など、本発明がこれに限定されないことはいうまでもない。
【００１３】
［遮光性領域形成工程］
第１の本発明の複合部材の製造工程は、シート状多孔質体の所要領域に機能性材料からなる遮光性領域を形成する工程である。機能性材料とは、導電性、高誘電率性、圧電性、発光性などの機能を有する材料であり、金属、セラミックス、ポリマー、あるいはこれらの複合体などからなる。本発明において遮光性領域は、これらの機能性材料を含浸、充填することによって形成される。あるいは、機能性材料の前駆体を含浸、充填した後、この前駆体を加熱処理などの手段により機能性材料に転換することにより形成される。
【００１４】
これらの機能性材料をシート状多孔質体の所望の領域に含浸、充填する手法は、特に限定されず、広く公知の技術を用いることができる。すなわち、機能性材料の微粒子や溶液もしくはこれらの前駆体を、スクリーン印刷や凹版印刷などの手法でシート状多孔質体に印刷してもよい。またエネルギー線を照射して照射領域の浸透性を変化させることによって、機能性材料を特定の領域に浸透させても良い。この場合には例えば、フッ素系表面処理剤で撥水処理したシート状多孔質体を用い、その所望の領域にエネルギー線照射してフッ素系表面処理剤を除去する。このシート状多孔質体を例えばスルホン化ポリアニリンなどの導電性ポリマーの水溶液に浸漬などすれば、フッ素が除去された領域にのみ導電性ポリマー溶液が浸み込む。その後、乾燥すれば、フッ素が除去された領域のみを導電性ポリマーによって選択的に導電化して遮光性領域を形成することができる。
【００１５】
あるいは、例えば特開平６−２９３８３７号公報に開示されているように、親水性溶液を含浸したＰＴＦＥシート状多孔質体の所定の領域に紫外線を照射して露光部を選択的に親水化する。その後、前述と同様に導電性ポリマーの水溶液に浸漬すれば、照射部に選択的に導電性ポリマーを含浸することが可能である。
さらに、ＣＶＤや無電解めっきなどの触媒を、所望の領域に選択的に発生あるいは吸着させることによって、遮光性領域を作製することもできる。また、エネルギー線照射によってシート状多孔質体の空孔内表面を改質するなどして、露光部あるいは未露光部に選択的に触媒を発生あるいは吸着させてもよい。この場合には、ＣＶＤあるいは無電解めっきなどの方法で触媒発生部あるいは触媒吸着部に金属などの導電性物質を充填することができる。
プロセスが容易であり、しかも微細で高精度なビアや配線などの遮光性領域を形成可能なことから、特願２０００−１５９１６３号特許出願において本発明者らが提案したようなパターンめっき手法を用いることが最も好ましい。
【００１６】
（シート状多孔質体基材）
遮光性領域が形成されるシート状多孔質体を形成する基材は、特に限定されず、様々な無機物質あるいは有機物質からなるものが用いられる。例えばポリマー、セラミックス、カーボン、金属などである。導電性の遮光性領域として、配線やビアなどの導電部を形成した配線基板などの複合部材を形成するには、基材としては絶縁体の採用が必要である。導電部が形成される絶縁性基材としては、いかなる絶縁材料からなるものであっても良いが、具体的にはポリマーやセラミックスなどが挙げられる。本発明のシート状多孔質体は、導電性物質などや樹脂を含浸することから、少なくともシート状多孔質体の厚さ方向に連通している空孔を有する多孔質体であることが必要である。また、三次元網目状多孔質構造を有するものを用いることもできる。
【００１７】
前記ポリマーとしては、例えばエポキシ樹脂や、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ブタジエン樹脂等プリント配線基板の絶縁体として従来からよく用いられる樹脂や、その他ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリビニルエチレンなどのポリジエン類、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリスチレン誘導体、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリルなどのポリアクリロニトリル誘導体、ポリオキシメチレンなどのポリアセタール類、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどや芳香族ポリエステル類を含むポリエステル類、ポリアリレート類、アラミド樹脂などの芳香族ポリアミドやナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、エポキシ樹脂類、ポリｐ−フェニレンエーテルなどの芳香族ポリエーテル類、ポリエーテルスルホン類、ポリスルホン類、ポリスルフィド類、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素系ポリマー、ポリベンゾオキサゾール類、ポリベンゾチアゾール類、ポリパラフェニレンなどのポリフェニレン類、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリシロキサン誘導体、ノボラック樹脂類、メラミン樹脂類、ウレタン樹脂類、ポリカルボジイミド樹脂類などが挙げられる。
前記セラミックスとしては、シリカ、アルミナ、チタニア、チタン酸カリウムなどの金属酸化物、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウムなどが挙げられる。
【００１８】
特に３次元的に遮光性領域を形成する場合、すなわち例えばシート状多孔質体に平面方向のみならず厚み方向にも遮光性領域を形成する場合には、多孔質体として三次元連続空孔が形成された多孔質体を用いることにより精度の良い遮光性領域を容易に形成できる。このような三次元的な遮光性領域は、例えば導電性である場合は、三次元配線や多層配線あるいは多層配線の相間接続用のビアなどとして用いることができる。三次元連続空孔が形成された多孔質体としては具体的にはポリマー材料などのシートに三次元連続空孔が形成された多孔質シートや、ポリマー繊維やセラミックス繊維を三次元網目状に絡めたクロスや不織布などが用いられる。具体的には例えば、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレンなどの結晶性ポリマーのシートを延伸して作製したものや、ポリマーのスピノーダル分解やミクロ相分離などの相分離現象を利用して形成したポリイミドなどの多孔質体でも良い。クロスや不織布としてはセラミックス繊維やポリマー繊維から作製したものが用いられる。クロスよりも不織布の方が多孔質構造に異方性が少なく、空孔径も均一なためよい。セラミック繊維としては例えばシリカガラス繊維、アルミナ繊維、シリコンカーバイト繊維、チタン酸カリウム繊維などが用いられる。ポリマー繊維としては例えば、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維などの液晶性ポリマーや高Ｔｇポリマー繊維や、ＰＴＦＥ繊維などのフッ素系ポリマー繊維、ポリパラフェニレンスルフィド繊維、芳香族ポリイミド繊維、ポリベンゾオキサゾール誘導体繊維などが用いられる。セラミック繊維とポリマー繊維を混ぜても良いし，セラミックスとポリマーの複合繊維でも良い。不織布としてはメルトブロー法によって作製したポリマーの不織布が繊維径が微細で空孔径も均一であることから好ましい。また芳香族ポリアミドなどの液晶性ポリマーの繊維を細かく粉砕して得られる直径が０．１〜０．３μｍ程度の微細な繊維を漉いたものでも良い。
空孔径が均一なことからポリテトラフルオロエチレンのシートを延伸して作製したものや、相分離現象を利用して作製したポリイミドシート、液晶性ポリマーの微細繊維からなる不織布がよい。
【００１９】
本発明のシート状多孔質体の厚さは、必要とされる複合部材の厚さによって決定されるため、特に制限されるものではないが、５μｍ〜５ｍｍの範囲のものが適切である。厚さがこの範囲を下回った場合、機械的強度が十分ではなく取り扱いが困難となる。一方、厚さが上記範囲を上回った場合、樹脂含浸が困難になり、また、照射光が照射側表面と反対側の表面まで到達せず、樹脂硬化が不十分になる恐れがある。
【００２０】
本発明において用いるシート状多孔質体の空孔率は、３０〜９５％の範囲のものが適している。空孔率が上記範囲を下回った場合は、電気または熱の伝導性物質を含浸しにくく、必要な電導率や熱伝導性を確保することが困難となってしまう。さらに、以下に説明する含浸樹脂の硬化のための光照射の際に、光照射側と反対側のシート状多孔質体表面まで、照射光が到達せず、含浸樹脂の硬化が不十分になる。一方、空孔率が上記範囲を上回った場合は、シート状多孔質体の取り扱いが困難となり、製造歩留まりが低下する。空孔率は、断面の光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡などの観察、液浸法などの方法によって測定可能である。
また、シート状多孔質体の空孔の平均空孔径は、０．０５〜５μｍであることが好ましく、０．１〜０．５μｍであることがより好ましい。空孔径が大き過ぎる場合には、微細な配線を形成することが困難となる。一方、空孔径が小さすぎると、導電性物質を充填しにくくなってしまう。平均空孔径は、小角Ｘ線散乱測定、光散乱測定や、断面の光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡などの観察によって測定可能である。
【００２１】
（遮光性領域を形成するために充填される機能性材料）
シート状多孔質体に充填して遮光性領域を形成するための機能性材料は、特に限定されず、複合部材の用途に応じて選択される。例えば配線などの導電性の遮光性領域を形成するための機能性材料としては、銅、ニッケル、金、銀、アルミニウムなどの金属、あるいはこれらの合金、インジウムチンオキサイドなどの導電性セラミックス、グラファイトなどの炭素材料、ハイドープされたシリコンなどの半導体、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリピロール誘導体などの導電性ポリマーなどが用いられる。
【００２２】
［樹脂含浸工程］
第２の本発明の複合部材の製造工程は、遮光性領域を形成したシート状多孔質体の空孔に樹脂を含浸する工程である。
本発明においては、かかる樹脂としては、光硬化性樹脂を用いることが望ましい。これは、含浸樹脂の非所望部分の樹脂の硬化を容易に阻止することができるからである。
本発明においては、光硬化性樹脂はシート状多孔質体の一方の表面から含浸させる。
含浸させる方法は特に限定されないが、シート状多孔質体に光硬化性樹脂を塗布するなどして、光硬化性樹脂にシート状多孔質体の片面を接触させることによって行う。
含浸させる光硬化性樹脂の量は、ちょうど多孔質シートの空孔を全て満たす程度がよい。過剰な量を含浸させようとすると、含浸する側と反対側の面に露出した遮光性領域表面まで光硬化性樹脂が回りこんでしまい、好ましくない。含浸させる量を正確に制御可能なことから、基盤上に塗布した光硬化性樹脂をシート状多孔質体に転写する方法が好ましい。塗布量を制御する手段としては、ドクターブレードを用いた光硬化性樹脂の厚み制御によって行うことが簡便で優れている。
樹脂を転写する手段としては、ガラス板のような表面が平滑な基盤の表面に適当な量の光硬化性樹脂を塗布し、この塗布面にシート状多孔質体を積層し、好ましくは圧着することによって、光硬化性樹脂をシート状多孔質体に転写することができる。光硬化性樹脂を塗布する基盤としては、平滑な表面を有する平板でも良いし、ロールでも良い。図２に示すような含浸用ロール２４を用いると、この樹脂含浸工程を、シート状多孔質体の供給リール２１から巻き取りリール２２に移送する過程で連続的に行えるため優れている。
図１では、光硬化性樹脂がシート状多孔質体のビア部以外の部分の表面から浸出している図を示したが、かならずしも光硬化性樹脂を表面からはみ出させる必要はない。
【００２３】
（含浸樹脂）
本発明で用いる含浸樹脂としては、シート状多孔質体への含浸後、可視光線、紫外線あるいはさらに短波長の電磁波であるＸ線、電子線などのエネルギー線によって硬化が開始される樹脂を用いることができる。本発明ではこれらの樹脂を総称して光硬化性樹脂と称する。
本発明においては、この光硬化性樹脂としては特に限定されず、広く公知のものを用いることができる。例えばアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリベンズオキサゾール系樹脂、シリコーン系樹脂などの付加重合もしくは縮重合による硬化性樹脂に、光ラジカル発生剤、光酸発生剤、光塩基発生剤などの感光性の触媒を添加したものが用いられる。照射光の波長に応じて、適宜、光増感剤などを添加しても良い。
本発明の含浸樹脂としては、硬化性樹脂のモノマーもしくはオリゴマーを溶剤に溶解してもしくは溶解せずにそのままシート状多孔質体に含浸されるが、硬化後に溶剤や反応生成物が生じないように溶剤に溶解せずに適用できるものが好ましい。また、硬化樹脂の電気絶縁性を低下させるような樹脂添加物を含有しないものが望ましい。
【００２４】
［樹脂硬化工程］
本発明の複合部材の製造方法の第３の工程は、樹脂を硬化する工程である。この工程においては、樹脂含浸したシート状多孔質体に可視光線、紫外線あるいはさらに短波長の電磁波、Ｘ線、電子線などのエネルギー線を照射して、樹脂を硬化させるものである。
この工程は、光硬化性樹脂を含浸したシート状多孔質体表面と反対の面側から光照射して光硬化性樹脂を硬化させることができる。これによってシート状多孔質体に含浸された光硬化性樹脂は硬化するが、遮光性領域であるビアの含浸側端面を被覆している光硬化性樹脂は、ビアによって照射光が遮光されるため、硬化しない。
【００２５】
光照射する光源は光硬化性樹脂に応じて選択され、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプなどの紫外光源、可視光源などを用いることができる。照射光は拡散光でも、あるいは平行光などであってもよいが、伝導部が効率よく照射光を遮光できることから平行光が最も良い。
【００２６】
（含浸・硬化装置）
本発明で用いられる樹脂含浸・硬化用装置としては、図２に示すようなロールを用いた装置を用いることが好ましい。
すなわち、図２に見られるように、この装置は、シート状多孔質体２６が、供給用ロール２１、シート状多孔質体の巻き取り用ロール２２、及び含浸用ロール２４に張架され、これらのロールは図示しない駆動装置によってシート状多孔質体が供給用ロールから巻き取り用ロールまで移動できるようになっている。そして、含浸用ロール２４の表面に含浸用樹脂を塗布するための塗布装置２５が配置されている。また、この塗布装置２５には、含浸用樹脂の貯蔵容器２３からポンプ２８によってパイプライン２９を経由して樹脂が供給される。一方、シート状多孔質体の樹脂含浸面の反対側表面には光源２７が配置されている。
この装置を用いた樹脂含浸及び樹脂の硬化は次のように行うことができる。すなわちまず含浸用ロール２４表面に、塗布装置２５を用いて均一な厚さで光硬化性樹脂を塗布する。光硬化性樹脂の塗布膜が形成された含浸用ロール２４に、供給されたシート状多孔質体２６が圧接され、含浸用ロール表面に形成された光硬化性樹脂がシート状多孔質体２６内に含浸される。シート状多孔質体２６が含浸用ロール２４に巻きついた状態、あるいはシート状多孔質体２６が含浸用ロール２４から離れた後に、シート状多孔質体２６の含浸した面と反対側の面から光源２７から光照射して光硬化性樹脂を硬化させる。光硬化性樹脂の含浸量は、含浸用ロール２４上の塗布膜の膜厚によって制御することができる。
この装置によれば、シート状多孔質体への樹脂含浸工程および樹脂硬化工程を連続して行うことができるため、好ましい。
【００２７】
［未硬化部除去工程］
本発明の複合部材の製造方法の第４の工程は、樹脂の未硬化部を除去する工程である。
光照射後、伝導部によって照射光が遮蔽されて未硬化の光硬化性樹脂を除去する。除去する方法は特に限定されず、溶媒や現像液などで洗浄しても良いし、あるいは超臨界ＣＯ２などの超臨界流体あるいは亜臨界流体によって洗浄してもよい。またエッチング液やエッチングガスなどで化学的に分解除去してもよい。エアーナイフなどのガス流で吹き飛ばしても良いし、サンドブラスト法によって除去してもよい。また単に多孔質シートを回転させるなどして、遠心力により未硬化の光硬化性樹脂を除去してもよい。さらには吸収材によって吸い取るか、布やブラシなどにより拭き取るなどしてもよい。
この工程は、図２の含浸・硬化装置において、含浸用ロール２４と巻き取り用ロール２２との中間位置にエアーナイフなどの樹脂除去手段を設けることによって行うこともできる。
【００２８】
以上に記載した本発明の実施の形態においては、シート状多孔質体に含浸する樹脂として光硬化性樹脂を、またこの樹脂を硬化するための照射エネルギーとして光照射を挙げたが、本発明はこれに制限されるわけではなく、より短波長の電磁波や、電子線のエネルギー線とこれによって硬化する樹脂を選択することができることはもちろんである。さらに遮光性領域として、導電性パターンであるビアを挙げたが、その他の機能材料からなる遮光性領域にも当然適用できる。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００３０】
（実施例１）
まず露光によりアミノ基を発生する感光性分子を用いて、シート状多孔質体に銅パターンを形成する方法を説明する。
露光により陰イオン交換性基であるアミノ基を発生する感光性分子として下記化学式で示されるランダム共重合体であるポリマー１を用いた。ポリマー１はアゾビスイソブチロニトリル（以下ＡＩＢＮと称す）をラジカル重合開始剤として用いたラジカル重合法により合成した。
【００３１】
【化１】
ポリマー１
0003980854.tif 000002
【００３２】
まず乾燥してアルゴンガスで置換した１００ｍｌのナスフラスコに、下記化学式で示されるモノマー１：１ｇ、モノマー２：３ｇ、ＡＩＢＮ：０．１ｇを乾燥テトラヒドロフラン（以下ＴＨＦと称す）１４ｇに溶解した溶液を攪拌子と共に入れた。溶液はフラスコに入れた後、１分間アルゴンガスでバブリングして脱気した。アルゴン気流下、ゆっくり攪拌しながら６０℃で４０時間加熱した。加熱後、室温に戻してからメタノール溶媒に再沈した。再沈後、ガラスフィルターで沈殿をろ別した。ろ物を真空乾燥して、白色粉末としてポリマー１を得た。
【００３３】
【化２】
モノマー１
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【００３４】
【化３】
モノマー２
0003980854.tif 000004
【００３５】
合成したポリマー１の５重量％ＴＨＦ溶液に親水化処理したＰＴＦＥシート状多孔質体（平均空孔径０．１μｍ，膜厚２０μｍ）を浸漬した。浸漬してシート状多孔質体に充分溶液が浸透してから引き上げて、自然乾燥してシート状多孔質体の空孔内表面にポリマー１をコーティングした。コーティング後もシート状多孔質体の空孔が閉塞されておらず多孔質状態を保持していた。平行露光器ＣＡＮＯＮ  ＰＬＡ５０１で、ライン幅２０μｍ、スペース３０μｍの配線パターンのマスクを介して光量１．２Ｊ／ｃｍ２の条件で露光して、露光部にアミノ基が生成したパターン潜像を形成した。
パターン潜像を形成したシート状多孔質体を１０ｗｔ％塩化白金酸水溶液に３０分間浸漬して、アミノ基に塩化白金酸イオンを吸着させた。吸着後、蒸留水で洗浄して余分の塩化白金酸水溶液を除去した。洗浄後、水素化ホウ素ナトリウム０．０１Ｍ水溶液に５分間浸漬後、蒸留水で洗浄した。さらに無電解銅メッキ液ＰＳ−５０３に４０℃で３時間浸漬して銅メッキを施し、ライン幅２０μｍ、スペース３０μｍのマスク通りのＣｕ配線パターンが形成された配線シートとして用いることのできる複合部材を得た。また５０μｍ径のビアパターンのマスクを用いて同様の手法でめっきを行いビアが形成された配線シート（ビアシート）として用いることのできる複合部材を得た。
【００３６】
次に露光によりアミノ基を発生する感光性分子を用いて、電解めっきによりシート状多孔質体に配線やビアを形成する方法を説明する。
先に用いたのと同様のポリマー１の５重量％ＴＨＦ溶液に親水化処理したＰＴＦＥシート状多孔質体（平均空孔径０．１μｍ，膜厚２０μｍ）を浸漬した。浸漬してシート状多孔質体に充分溶液が浸透してから引き上げて、自然乾燥してシート状多孔質体の空孔内表面にポリマー１をコーティングした。コーティング後もシート状多孔質体の空孔が閉塞されておらず多孔質状態を保持していた。
平行露光器ＣＡＮＯＮ  ＰＬＡ５０１を用いて、ライン幅５０μｍ、スペース５０μｍの配線パターンと、直径５０μｍのビアパターンが形成されたマスクを介して、光量１．２Ｊ／ｃｍ２の条件で露光して、露光部にアミノ基が生成したパターン潜像を形成した。
【００３７】
露光したシート状多孔質体を導電性粘着テープを介して厚さ０．５ｍｍの銅電極に貼り付けた。これを電解めっき液に浸漬して銅板を対向電極として印加電圧５Ｖで電解めっきした。電解めっき液は硫酸銅の飽和水溶液に２重量％の塩化カルシウムを添加した混合溶液を用いた。電解めっき液は酸性であるために、露光部に生成したアミノ基は、強い親水性を示すアンモニウムイオンに変化する。このため露光部に選択的にめっき液が浸透していた。電解めっきによりめっき液が浸透した露光部にのみ銅が析出して、ライン幅５０μｍ、スペース５０μｍのＣｕ配線と、直径５０μｍのＣｕビアとが形成された配線シートや異方性導電シートとして用いることのできる複合部材を得た。シート状多孔質体の空孔はほぼ完全に銅によって充填されており、良好な導電性を示した。
【００３８】
次に上述したような方法により作成した複合部材に、それぞれ光硬化性ポリマーを充填する方法について説明する。
まず光硬化性ポリマー（商品名：Ｇｅｌｅｓｔ  ＺｉｐｃｏｎｅＴＭ  ＵＡ、チッソ株式会社製）をガラス基板上にドクターブレード法により厚さ２０μｍで塗布した。光硬化性ポリマーを塗布したガラス基板上に上述の通り作成した複合部材を積層した。これにより複合部材の多孔質部に光硬化性ポリマーが浸透する。Ｃｕ配線やＣｕビアのガラス基板とは反対側の端面は光硬化性ポリマーによって被覆されることはない。
光硬化性ポリマー浸透後、窒素ガス気流下、ガラス基板とは反対側から高圧水銀ランプを光源として紫外線を照射して、光硬化性ポリマーを光硬化させた。Ｃｕ配線やＣｕビアのガラス基板側の端面を被覆している光硬化性ポリマーは、紫外線がＣｕ配線やＣｕビアに遮蔽されるため硬化しない。このため光照射後、複合部材をガラス基板より剥がしてアセトン洗浄して、未硬化の光硬化性ポリマーを除去する。アセトン洗浄によりＣｕ配線やＣｕビアの端面を被覆していた光硬化性ポリマーが除去され、Ｃｕ配線とＣｕビアの端面が両面とも露出した光硬化性ポリマーが充填された複合部材を得ることができた。
上記方法によって得られた１００個のビアを有する複合部材について、ビアの電気伝導性を調べた。その結果、１００％のビアが導通していた。
比較のために、樹脂含浸後、含浸側ビア端部を、濾紙を用いて払拭したシート状多孔質体を加熱して含浸樹脂を硬化させた複合部材について、上記実施例と同様にして導通の状況を調べた。その結果、３０％のビアに導通不良が見られた。
【００３９】
【発明の効果】
上記の本発明の複合部材の製造方法を用いれば、単なる樹脂の含浸と光照射、および未硬化樹脂の除去という単純なプロセスにより、遮光性領域の露出部が樹脂によって被覆されることなく多孔質体に樹脂含浸を行うことができるため、機械的強度や電気的特性などに優れた配線基板や異方性導電シートなどの複合部材を容易に製造することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合部材の製造方法の一例を表わす模式図
【図２】ロール状の基盤を用いた本発明の複合部材の製造方法の一例を表す模式図
【符号の説明】
１…多孔質シートに導電部が形成された複合部材
２…ビアなどの導電部
２Ａ…導電部含浸側端部
２Ｂ…導電部光照射側端部
３…導電部非形成領域
３Ａ…導電部非形成領域含浸側端部
３Ｂ…導電部非形成領域光照射側端部
４…照射光
２１…供給用ロール
２２…巻き取り用ロール
２３…含浸用樹脂貯蔵容器
２４…含浸用ロール
２５…光硬化性樹脂を含浸用ロールに塗布するための塗布装置
２６…シート状多孔質体
２７…光硬化性樹脂を硬化させるための光照射装置
【図１】
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【図２】
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