(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性成形体に無電解メッキ法により導電性材料からなる回路パターンを形成する際、無電解メッキの前処理に使用されるプラズマ処理装置において、
板状電極上に、誘電体層を介して、複数の電極片が所定間隔で離間して構成された線条電極を積層してなる沿面放電板と、
前記板状電極と前記線条電極との間に電圧を印加する電源と、
前記沿面放電板を先端部に備え、かつ前記線条電極を目的とする回路パターンと直交させて前記絶縁性成形体の回路形成面に当接させつつ該回路パターンに追従して３次元方向に移動させるアームとを備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
絶縁性成形体に導電性材料からなる回路パターンを形成する方法において、
請求項１に記載のプラズマ処理装置の線条電極を前記絶縁性成形体の回路形成面に当接させつつ前記線状電極を目的とする回路パターンと直交させて該回路パターンに沿って移動させるとともに、前記線条電極と前記板状電極との間に電圧を印加して、前記絶縁性成形体の前記線条電極が移動した領域をプラズマ処理し、次いでこのプラズマ処理された領域に無電解メッキ法により導電性材料を付着させることを特徴とする回路形成方法。
【請求項３】
樹脂製のフィルム、平板または３次元構造物の表面に回路パターンを形成することを特徴とする請求項２記載の回路形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂等の絶縁性材料からなる平板物あるいは３次元構造物の表面に、導電性材料からなる回路パターンを形成する方法、並びに前記方法を実施する際に無電解メッキの前処理に使用されるプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
種々の電気部品に使用されるプリント配線板の製造方法において、無電解メッキ法により樹脂基板上に回路パターンを形成する方法が知られている。例えば、樹脂基板を回路パターンに沿って表面処理した後、この樹脂基板をメッキ浴に浸漬することにより、表面処理された部分に金属（例えば銅）のメッキ層を形成する方法が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記において、樹脂基板に回路パターンに沿った表面処理を行う方法としてプラズマによる表面処理が広く行われている。このプラズマ処理は、真空チャンバ内の放電用電極間に樹脂基板を配置し、この樹脂基板に載置したマスクの開口部を介してプラズマガスを作用させるものである。従って、真空チャンバや放電用電極、排気系等をはじめとして装置が大がかりとなり、また放電用電極の間隔も大きいため、放電電力も大きなものとなる。しかも、新たな樹脂基板を処理する都度、真空チャンバ内を真空排気しなければならず、製造コストも高いものとなる。
【０００４】
また、樹脂基板が３次元構造物であり、その各面に沿って３次元的に回路パターンを形成する場合には、一度の放電で各面に均等にプラズマガスを作用させることは困難であり、各面毎にメッキ層との密着性が異なることから、製品の品質や歩留りが低下してしまう。これを避けるために面毎にプラズマ処理することも考えられるが、同一作業を複数回繰り返すことになり、生産性が大きく低下する。しかも、３次元構造物に曲面が存在する場合には、更に困難さを伴う。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、真空チャンバをはじめとする大がかりな製造装置を必要とせず，製造コストも低くて済み、特に３次元構造物への回路パターン形成に適した回路形成方法、並びに前記の方法に好適に使用されるプラズマ処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は下記プラズマ処理装置及び回路形成方法を提供する。
（１）絶縁性成形体に無電解メッキ法により導電性材料からなる回路パターンを形成する際、無電解メッキの前処理に使用されるプラズマ処理装置において、
板状電極上に、誘電体層を介して、複数の電極片が所定間隔で離間して構成された線条電極を積層してなる沿面放電板と、
前記板状電極と前記線条電極との間に電圧を印加する電源と、
前記沿面放電板を先端部に備え、かつ前記線条電極を目的とする回路パターンと直交させて前記絶縁性成形体の回路形成面に当接させつつ該回路パターンに追従して３次元方向に移動させるアームとを備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
（２）絶縁性成形体に導電性材料からなる回路パターンを形成する方法において、
上記（１）に記載のプラズマ処理装置の線条電極を前記絶縁性成形体の回路形成面に当接させつつ前記線状電極を目的とする回路パターンと直交させて該回路パターンに沿って移動させるとともに、前記線条電極と前記板状電極との間に電圧を印加して、前記絶縁性成形体の前記線条電極が移動した領域をプラズマ処理し、次いでこのプラズマ処理された領域に無電解メッキ法により導電性材料を付着させることを特徴とする回路形成方法。
（３）樹脂製のフィルム、平板または３次元構造物の表面に回路パターンを形成することを特徴とする上記（２）記載の回路形成方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関して図面を参照して詳細に説明する。
本発明では、回路形成に際して、回路が形成される絶縁材料からなる成形体（以下「被処理物」と呼ぶ）の回路形成面の上を、目的とする回路パターンに沿って沿面放電板を移動させてプラズマ処理を行う。
【０００９】
プラズマ処理に際して、図１に示すプラズマ処理装置１００を用いる。このプラズマ処理装置１００は、一般的な産業ロボット、例えば溶接ロボットや塗工ロボット等と同様にその先端部を３次元的に移動させるアーム２０を備えており、アーム２０の先端に沿面放電板１が付設されている。
【００１０】
沿面放電板１は、図２に示すように、平板の板状電極２の一方の面に誘電体層３を介して線条電極４を積層して構成される。また、線条電極４は、複数の直線状の電極片４ａを所定間隔で誘電体層３上に配置して構成されている。尚、板状電極１及び線条電極４の電極片４ａは耐プラズマ性を有する高融点金属、例えばタングステン等からなり、誘電体層３は耐プラズマ性を有する高純度アルミナ等のセラミック薄膜である。また、板状電極２及び線条電極４の各電極片４ａは電源５に接続されており、両電極間には交流電圧が印加される。この電圧印加により、線条電極４の隣接する電極片４ａ，４ａの間で放電が起こる。従って、線条電極４の電極片４ａ，４ａの間に適当なプラズマソースとなるガスを導入することにより、電極片４ａ，４ａの間にプラズマ６が発生する。
【００１１】
プラズマ処理装置１００はアーム２０を動かして、この面放電板１の線条電極４を被処理物１０の表面に当接させながら目的とする回路パターンに沿って移動させ、それと同時に線条電極４と板状電極２との間に交流電圧を印加する。ここで、沿面放電板１は、線条電極４の電極片４ａが回路パターンと直交するようにアーム２０により移動される。これにより、被処理物１０の表面はこの線条電極４の移動経路に沿って活性化されて筋状のプラズマ処理部１１が形成される。このプラズマ処理部１１の幅は、沿面放電板１の線条電極４を構成する電極片４ａの全長（Ｌ）に相当することから、電極片４ａの全長（Ｌ）を変えることにより、要求される回路パターンの線幅に容易に対応できる。また、沿面放電板１の移動速度を変えることによって、プラズマ処理部１１の活性化の程度を制御でき、場合によっては沿面放電板１を往復移動させてプラズマ処理部１１をより強く活性化することもできる。
【００１２】
上記のプラズマ処理装置１００によれば、プラズマ６は線条電極４の隣接する電極片４ａの間でのみ発生すればよいため、少ない放電電圧でプラズマ６を発生でき、製造コストを低減することができる。また、プラズマソースガスは沿面放電板１の線条電極４と被処理物１０の回路形成面との間に供給されればよいから、従来の真空チャンバのような特殊な気密容器内で放電を行う必要がなく、例えば簡単な排気手段及びガスの導入部を沿面放電板１に近接して設けることにより、大気圧下でも行うことができ、設備コストも大幅に低減できる。更に、従来は真空チャンバに収納できない大型の被処理物１０や長い被処理物１０には対処できなかったが、本発明によればアーム２０の移動範囲であればプラズマ処理が可能である。あるいは、被処理物１０をアーム２０に対して移動させる構成にすれば、理論上は被処理物２０の形状的及び寸法的な制約は無くなる。
【００１３】
上記において、プラズマソースガスは被処理物１０を形成する材料により適宜選択されるが、一般的なプラズマ処理に使用されるアルゴンや窒素等の不活性ガス、水素、酸素等を適宜選択して用いることができる。場合によっては、空気であってもよく、その場合は室内での放電が可能である。また、プラズマによる処理時間は特に制限されるものではなく、被処理物１０を形成する材料、プラズマソースガスの種類、活性化の程度等を考慮して適宜設定されるが、一般的には数秒の放電で十分である。
【００１４】
そして、このプラズマ処理された被処理物１０をメッキ浴に浸漬することにより、プラズマ処理部１１にメッキ金属が付着してその金属膜からなる回路パターンが形成される。メッキ浴の組成やメッキ条件には特に制限はなく、従来技術に従うことができる。また、必要により、付着した金属膜を電極とした電解メッキを追加してもよい。
【００１５】
上記において、被処理物１０を形成する絶縁材料に特に制限はないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド等のプリント配線板に通常使用される各種樹脂、あるいはこれらの樹脂にガラス繊維等のフィラーを添加したもの等が挙げられる。また、プラズマ処理効率を上げるために、これらの材料に例えばパラジウム等の触媒を混入してもよい。プラズマ処理条件は、これら材料の種類や物性を考慮して適宜選択される。
【００１６】
【発明の効果】
上記に説明したように、本発明に従い沿面放電板を用ることにより、真空チャンバをはじめとする大がかりな装置を必要とせずに、安価に各種の絶縁性成形体に回路パターンを形成することができる。また、沿面放電板を被処理物の回路形成面に沿って移動できる構成としたため、従来では困難であった例えば複雑な曲面を有するような３次元構造物や、真空チャンバに収容できない大型の被処理物にも密着性の高い回路パターンを形成することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において使用されるプラズマ処理装置の一例を示す概略斜視図である。
【図２】沿面放電板を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１  沿面放電板
２  板状電極
３  誘電体層
４  線状電極
４ａ  電極片
５  電源
６  プラズマ
１０  被処理物
１１  ブラズマ処理部
１００  プラズマ処理装置
【図１】
0003871493.tif 000002
【図２】
0003871493.tif 000003