JP2001192847A

JP2001192847A - 高分子成形材のメッキ形成方法

Info

Publication number: JP2001192847A
Application number: JP2000004420A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Hirono; 聡廣野; Hirokazu Tanaka; 宏和田中
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2001-07-17

Abstract

(57)【要約】【課題】高分子成形材とメッキ膜間の密着性が照射領
域で位置によらず所望の値以上になる高分子成形材のメ
ッキ形成方法を提供することである。【解決手段】高分子材料に無機フィラーを充填した高
分子成形材に照射するレーザの下限のフルーエンスを、
メッキ形成に必要な最低フルーエンス以上で高分子成形
材の表面粗さが増加傾向にある範囲で決定し、レーザの
上限のフルーエンスを、高分子材料のアブレーションし
きい値もしくは充填した無機フィラーのアブレーション
しきい値のうち低い方で決定し、フルーエンスを、下限
のフルーエンスと上限のフルーエンスとの間の一定範囲
内に収めるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高分子成形材、例
えば、基板、電子部品のパッケージ等にレーザ照射した
後、無電解及び電解メッキを施すメッキ形成方法に係
り、特に、高分子成形材とメッキ膜との間の密着性が照
射領域の全域で所望の値以上になるための高分子成形材
のメッキ形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、高分子材料からなる成形品に
は、表面を化学薬品によって粗面化し、Ｐｄを吸着させ
た後、無電解メッキを施すようにしている。但し、Ｐｄ
のみの吸着は困難であるので、錫パラジウム化合物を吸
着させた後、還元する必要がある。

【０００３】ところで、化学薬品による粗面化は選択的
に行うことができないため、特定箇所のみをメッキする
場合には、一旦、全面をメッキした後、フォトレジスト
による露光・現像処理を行う必要があった。このため、
簡単に高分子成形品の表面にメッキ形成する方法が嘱望
されていた。

【０００４】そこで、特開平４−１８３８７３号公報に
示すように、高分子材料からなる成形品に紫外線レーザ
を照射することにより、特定箇所へのメッキを可能にす
る方法が提案された。

【０００５】この方法によれば、高分子材料からなる成
形品に紫外線レーザを照射し、この成形品をＰｄコロイ
ド水溶液に浸漬した後、無電解メッキを行うだけで特定
箇所のみをメッキすることが可能である。すなわち、紫
外線レーザの照射により、照射領域のみが正に帯電する
ので、陰イオン性のＰｄコロイド水溶液に浸漬すると、
簡単に照射領域のみにＰｄコロイドを付着させることが
できる。そして、Ｐｄコロイド水溶液に還元剤を含有さ
せておくことにより、無電解メッキの触媒となるＰｄの
みを析出させることが可能である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たレーザ照射による方法では、次のような問題点があり
採用されるに至っていないのが現状である。

【０００７】すなわち、レーザを高フルーエンスで照射
した場合、照射領域（特定箇所）の周囲のみ帯電するた
め、低フルーエンスで行う必要があるが、それでは、帯
電量が不十分となり、Ｐｄコロイドが充分に付着しな
い。また、レーザを相当数照射する必要が生じ、作業性
が悪化する。具体的には、レーザを、０．０５Ｊ／ｃｍ
² ／パルスの低フルーエンスで照射した場合、充分な帯
電量を得るためには照射回数を１０００回としなければ
ならない。

【０００８】そして、特に、レーザを低フルーエンスで
照射した場合、照射領域の表面粗さが小さくなり、形成
したメッキ膜が剥離しやすい。

【０００９】本発明は、上記した問題点を解決するもの
であり、高分子成形材とメッキ膜間の密着性が照射領域
で位置によらず所望の値以上になる高分子成形材のメッ
キ形成方法を提供することを目的にしている。

【００１０】

【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、本発明に係る高分子成形材のメッキ形成方法は、
高分子材料に無機フィラーを充填した高分子成形材にレ
ーザを照射し、当該照射部にメッキを行う高分子成形材
のメッキ形成方法であって、レーザの下限のフルーエン
スを、メッキ形成に必要な最低フルーエンス以上で高分
子成形材の表面粗さが増加傾向にある範囲で決定し、レ
ーザの上限のフルーエンスを、高分子材料のアブレーシ
ョンしきい値もしくは充填した無機フィラーのアブレー
ションしきい値のうち低い方で決定し、下限のフルーエ
ンスと上限のフルーエンスとの間の一定範囲内のフルー
エンスを照射に用いるようにしたものである。

【００１１】そして、メッキが、高分子材料に無機フィ
ラーを充填した高分子成形材にレーザを照射し、照射部
に正の表面電位を生じさせた後、照射部に無電解メッキ
の触媒を析出させ、その後、高分子成形材を無電解メッ
キ液に浸漬して行われる無電解メッキであり、また、メ
ッキが、高分子材料に無機フィラーを充填した高分子成
形材にレーザを照射し、照射部に導電性を付与した後、
高分子成形材を電解メッキ液に浸漬して行われる電解メ
ッキである。

【００１２】このように、高分子材料に無機フィラーを
充填した高分子成形材に照射するレーザの下限のフルー
エンスを、メッキ形成に必要な最低フルーエンス以上で
高分子成形材の表面粗さが増加傾向にある範囲で決定
し、レーザの上限のフルーエンスを、高分子材料のアブ
レーションしきい値もしくは充填した無機フィラーのア
ブレーションしきい値のうち低い方で決定し、フルーエ
ンスを、下限のフルーエンスと上限のフルーエンスとの
間の一定範囲内に収めることで、ピール強度値が照射領
域全域で所望の値（ＬＣＰの場合３Ｎ／ｃｍ以上）を満
たすようになり、高分子成形材とメッキ膜間の密着性が
照射領域で位置によらず良好になる。

【００１３】このために、メッキ膜が容易に剥離するこ
とがなくなり、ＳＭＴ実装（表面実装）にて部品のシェ
ア強度が低下すること、ＣＯＢ実装にてＤ／Ｂのシェア
強度が低下すること、といった問題を解消することがで
きる。

【００１４】また、上記した本発明に係る高分子成形材
のメッキ形成方法において、レーザの全投入エネルギ
が、１０〜５００Ｊ／ｃｍ² であることが好ましく、ま
た、高分子成形材の高分子材料が液晶ポリマであり、レ
ーザがＫｒＦエキシマレーザであって、ＫｒＦエキシマ
レーザの一定範囲のフルーエンスは０．２〜０．３Ｊ／
ｃｍ² ／パルスであることが好ましく、また、高分子材
料が液晶ポリマであり、レーザがＹＡＧ第３高調波であ
って、ＹＡＧ第３高調波の一定範囲のフルーエンスは
０．１〜０．２Ｊ／ｃｍ² ／パルスであることが好まし
い。

【００１５】また、上記した本発明に係る高分子成形材
のメッキ形成方法において、光学手段により一定範囲内
のフルーエンスを照射するようにしてもよいし、光学手
段として、プリズム形、カライドスコープ形及びフライ
アイ形のホモジェナイザーを使用するようにしてもよ
い。

【００１６】このように、光学手段（ホモジェナイザ
ー）を用いてレーザビーム内のフルーエンス分布を均一
化すれば、切り出し部で除去されたエネルギを有効に使
うことが可能であり、単位照射面積が大きくなり、レー
ザでのパターン形成時間が短縮できるといった効果が得
られる。

【００１７】また、上記した本発明に係る高分子成形材
のメッキ形成方法において、レーザ照射領域が重複する
照射手順により、レーザ内の一定範囲内のフルーエンス
を照射した後、レーザ内のメッキ形成に必要な最低フル
ーエンス以上で一定範囲の下限フルーエンス未満のフル
ーエンスを照射に用いるようにしてもよい。

【００１８】このように、ビームを切り出さず、ビーム
周辺の下限フルーエンス以下でメッキ形成に必要な最低
フルーエンス以上のフルーエンスを利用してパターンを
形成すると、表面粗さに影響を及ぼさず、メッキ形成に
必要なエネルギを投入できるため、照射時間がビームを
切り出す場合と比して少なくなり、パターン形成時間が
短縮できる効果や、メッキ形成が安定する効果が得られ
る。

【００１９】また、高分子成形材として基板、電子部品
のパッケージを使用して、基板やパッケージにおける導
電パターンを無電解もしくは電解メッキで形成すること
ができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る高分子成形材
のメッキ形成方法の実施の形態を説明する。

【００２１】図１はメッキ膜のピール強度値とレーザの
フルーエンスとの関係を示す線図、図２の（ａ）は高分
子材料としてのＬＣＰに無機フィラーとしてのガラスフ
ィラーを添加し、この材料を射出成形して得られた高分
子成形材の断面図、図２の（ｂ）〜（ｅ）は、表面にレ
ーザの照射によるパターンを施した高分子成形材の断面
図、図３乃至図５はメッキ膜の剥離量とピール（剥離）
強度との関係を示す線図である。

【００２２】レーザ照射後無電解メッキを施す方法にお
いて、高分子材料中に無機フィラーを混入し、高分子材
料とメッキ膜間の密着性を高めるようにしたものがある
が、このメッキ形成方法では、例えばＬＣＰ（Ｌｉｑｕ
ｉｄＣｒｙｓｔａｌＰｏｌｙｍｅｒ：液晶ポリマ）
成形材上にＫｒＦエキシマレーザ（λ＝２４８ｍｍ）
を、マスク投影により四角形の照射面積ａ×ｂで照射し
た後、移動量ａもしくはｂで、次の照射面積ａ×ｂの照
射を行う方法でパターンを形成したものを、ピール強度
測定を行うと、単位照射面積内の中央では強度が強く、
周辺では強度が弱くなり、密着性が照射領域内で不安定
になる。

【００２３】また、ＬＣＰの場合、密着性はピール強度
値としてすくなくとも３〜４Ｎ／ｃｍを保つ必要がある
が、単位照射面積内の周辺の強度の弱い箇所では３Ｎ／
ｃｍ以下になる。これは、例えば、その部分からの剥離
が生じること、ＳＭＴ実装（表面実装）にて部品のシェ
ア強度が低下すること、ＣＯＢ実装にてＤ／Ｂのシェア
強度が低下することに繋がる。

【００２４】本発明に係る高分子成形材のメッキ形成方
法では、高分子材料に無機フィラーを充填した高分子成
形材３１にレーザを照射し、当該照射部にメッキを行う
高分子成形材のメッキ形成方法であって、レーザの下限
のフルーエンスαを、メッキ形成に必要な最低フルーエ
ンスＨ以上で高分子成形材３１の表面粗さが増加傾向に
ある範囲で決定し、レーザの上限のフルーエンスβを、
高分子材料のアブレーションしきい値もしくは充填した
無機フィラーのアブレーションしきい値のうち低い方で
決定し、下限のフルーエンスαと上限のフルーエンスβ
との間の一定範囲Ｂ内のフルーエンスを照射に用いるよ
うにしたものである。

【００２５】このように、フルーエンスを、下限のフル
ーエンスαと上限のフルーエンスβとの間の一定範囲Ｂ
内に収めることで、ピール強度値が照射領域全域で所望
の値（３Ｎ／ｃｍ以上）を満たすようになり、高分子成
形材とメッキ膜間の密着性を良好に維持するようにな
る。

【００２６】そして、メッキが、高分子材料に１０〜５
０％の前記無機フィラーを充填した高分子成形材に波長
６００ｎｍ以下のレーザを照射し、照射部に正の表面電
位を生じさせた後、高分子成形材を陰イオン性のＰｄ化
合物またはＰｄコロイドを含む水溶液に浸漬して、照射
部に無電解メッキの触媒となるＰｄのみを析出させた
後、高分子成形材を無電解メッキ液に浸漬して行われる
無電解メッキであり、また、メッキが、高分子材料に１
０〜５０％の無機フィラーを充填した高分子成形材に波
長６００ｎｍ以下のレーザを照射し、照射部に導電性を
付与した後、高分子成形材を電解メッキ液に浸漬して行
われる電解メッキである。

【００２７】この場合、高分子材料は、ＬＣＰ（Ｌｉｑ
ｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＰｏｌｙｍｅｒ：液晶ポリ
マ）等が使用される。無機フィラーとしては、ガラスフ
ィラー、セラミックス粒子等が挙げられ、形状をφ１〜
２０μｍ、長さ１０μｍ以上のファイバー状、または、
φ０．５〜２０μｍの粒子状で、その高分子材料に対す
る添加量を１０〜５０重量％とすると、より一層デブリ
ーの飛散を抑制することが可能になる。

【００２８】また、レーザとしては、エキシマレーザ
（波長λ＝１９３、２４８、３０８、３５１ｎｍ）、Ｙ
ＡＧ第２高調波（波長λ＝５３２ｎｍ）、ＹＡＧ第３高
調波（波長λ＝３５５ｎｍ）等の波長が６００ｎｍ以下
のものであれば使用できる。

【００２９】また、レーザによる全投入エネルギの総計
を、１０〜５００Ｊ／ｃｍ² とすると、無電解メッキの
場合、レーザの照射領域の帯電状態を貴金属を析出させ
るのに適した状態にすることができるし、また、電解メ
ッキの場合、レーザの照射領域の導電性を電解メッキ膜
の形成に適した状態にすることが可能である。

【００３０】本発明者は、高分子材料に１０〜５０％の
無機フィラーを充填し、この材料を射出成形し、得られ
た高分子成形材に波長６００ｎｍ以下のレーザを照射
し、照射部に正の表面電位を生じさせた後、陰イオン性
のＰｄ化合物またはＰｄコロイドを含む水溶液に浸漬し
た後、無電解メッキを行う方法、及び高分子材料に１０
〜５０％の無機フィラーを充填した高分子成形材に波長
６００ｎｍ以下のレーザを照射し、照射部に導電性を付
与した後、直接電解メッキを行うメッキ形成方法におい
て、高分子成形材とメッキ層間の密着性は表面粗さと相
関があり、表面粗さはフルーエンスと相関があるとの新
しい知見を実験から得た。

【００３１】フルーエンスとピール強度値との関係は図
１に示すようになり、その時の各フルーエンスと表面粗
さの関係は図２の（ｂ）〜（ｅ）に示すようになる。

【００３２】図１において、領域・は、メッキ形成に必
要な最低フルーエンスＨ以上のフルーエンスの増加に伴
いピール強度値が増加する領域であり、領域・はフルー
エンスの増加でピール強度が減少する領域である。な
お、図１において、投入エネルギ量は各フルーエンスで
一定している。

【００３３】図２の（ａ）は、高分子材料としてのＬＣ
Ｐ１１に無機フィラーとしてのガラスフィラー２１を添
加し、この材料を射出成形して得られた高分子成形材３
１であり、この高分子成形材３１の表面３１Ａには、レ
ーザの照射によるパターン形成は行われておらず（図１
において、フルーエンス０の場合）、表面３１Ａは平滑
であって、その表面形状包絡線イには凹凸が現れていな
いものである。

【００３４】図２の（ｂ）は、高分子成形材３１の表面
３１Ａに、レーザの照射（図１において、フルーエンス
Ａの範囲の場合）によるパターン形成が行われたもので
あり、表面３１ＡにはＬＣＰ１１の凹凸１１Ｂと、ガラ
スフィラー２１による凹凸２１Ｂとが生じており、その
表面形状包絡線ロに凹凸が現れていて、表面粗さが出現
している。

【００３５】図２の（ｃ）は、高分子成形材３１の表面
３１Ａに、レーザの照射（図１において、フルーエンス
Ｂの範囲の場合）によるパターン形成が行われたもので
あり、表面３１ＡにはＬＣＰ１１の凹凸１１Ｂと、ガラ
スフィラー２１による凹凸２１Ｂとが図２の（ｂ）の場
合より大きく生じており、その表面形状包絡線ハには凹
凸が現れていて、表面粗さが出現している。

【００３６】図２の（ｄ）は、高分子成形材３１の表面
３１Ａに、レーザの照射（図１において、フルーエンス
Ｃの範囲の場合）によるパターン形成が行われたもので
あり、表面３１ＡにはＬＣＰ１１の平滑化された部分と
凹凸１１Ｂと、ガラスフィラー２１による凹凸２１Ｂと
が生じており、その表面形状包絡線ニには凹凸が現れて
いて、表面粗さが出現している。

【００３７】図２の（ｅ）は、高分子成形材３１の表面
３１Ａに、レーザの照射（図１において、フルーエンス
Ｄの範囲の場合）によるパターン形成が行われたもので
あり、表面３１Ａにはガラスフィラー２１による凹凸２
１Ｂのみ生じており、その表面形状包絡線ホに表面粗さ
が出現している。

【００３８】図１のメッキ形成に必要な最低フルーエン
スＨ以上のフルーエンスの増加に伴いピール強度値が増
加する領域・では、図２の（ｂ）から図２の（ｃ）のよ
うに無機フィラーであるガラスフィラー２１で形成され
る凹凸２１Ｂに加え、高分子材料であるＬＣＰ１１の凹
凸１１Ｂが増加し表面粗さが増加する。

【００３９】図１のフルーエンスの増加でピール強度が
減少する領域・では、図２の（ｄ）のようにＬＣＰ１１
上で平滑化される箇所が現れて表面粗さが減少する。特
に、フルーエンスがＬＣＰ１１のアブレーションしきい
値を充分越えてピール強度が弱い領域では、図２の
（ｅ）のようにＬＣＰ１１全域にわたっての表面が平滑
化され表面粗さは減少する。

【００４０】このとき、無機フィラーとしてのガラスフ
ィラー２１のアブレーションしきい値がＬＣＰ１１のア
ブレーションしきい値より小さい場合、領域・はガラス
フィラー２１が平滑化されることで発生する。

【００４１】これから、高分子成形材３１に応じた所望
のピール強度を照射領域の全域で得るためには、表面粗
さを一定範囲に収める必要があり、そのためには、図１
の下限フルーエンスαと上限フルーエンスβの間で決定
される一定範囲Ｂ内のフルーエンス分布とする必要があ
る。

【００４２】例えば、無機フィラーとしてφ１０μｍの
ガラスフィラー３１を３０％添加したＬＣＰ１１へのＫ
ｒＦエキシマレーザの照射では、ピール強度３Ｎ／ｃｍ
以上を満足する一定範囲（フルーエンス範囲）Ｂは０．
２〜０．３Ｊ／ｃｍ² ／パルスとなる。

【００４３】上記したように単位照射面積内の周辺でピ
ール強度が弱くなるのは、ＫｒＦエキシマレーザのよう
なレーザビーム内で比較的均一なフルーエンス分布をも
つレーザであってもビーム周辺ではフルーエンスが低下
し０．２Ｊ／ｃｍ² ／パルス未満となるためであり、フ
ルーエンスを上記の一定範囲Ｂ内に収めることで、ピー
ル強度値が照射領域全域で３Ｎ／ｃｍ以上を満たすよう
になる。

【００４４】レーザビームのフルーエンス分布を一定範
囲Ｂ内に収めるためには、レーザビームを切り出し照射
すればよい。

【００４５】また、例えば、プリズム型、カライドスコ
ープ型、フライアイ型のホモジェナイザー（光学手段）
を用いてレーザビーム内のフルーエンス分布を均一化す
れば、切り出し部で除去されたエネルギーを有効に使う
ことが可能であり、単位照射面積が大きくなり、レーザ
でのパターン形成時間が短縮できるといった効果が得ら
れる。

【００４６】さらに、レーザビームを切り出さず、レー
ザビーム周辺の図１の下限フルーエンスα以下でメッキ
形成に必要な最低フルーエンスＨ以上のフルーエンスを
利用してパターンを形成すると、表面粗さに影響を及ぼ
さず、メッキ形成に必要なエネルギーを投入できるた
め、照射時間がレーザビームを切り出す場合と比して少
なくなり、パターン形成時間が短縮できる効果や、メッ
キ形成が安定する効果が得られる。

【００４７】

【実施例】以下、本発明に係る高分子成形材のメッキ形
成方法を、実施例によりさらに詳細に説明する。

【００４８】（実施例１）高分子材料としてＬＣＰを使
用し、これに無機フィラーとして、直径φ１０μｍのガ
ラスフィラーを３０％添加した。そして、この材料を射
出成形し、得られた高分子成形材の表面に、マスク面積
１５×１０ｍｍ² を照射面積５×３．３ｍｍ² に１／３
縮小投影したＫｒＦエキシマレーザ（λ＝２４８ｍｍ）
を、平均フルーエンス：０．２Ｊ／ｃｍ² ／パルス、パ
ルス数：２００パルス、発振周波数：２０Ｈｚで照射
し、移動量は３．３ｍｍとして横幅５ｍｍのパターンを
形成した。

【００４９】その後、同様の照射面積のＫｒＦエキシマ
レーザを、平均フルーエンス：０．２Ｊ／ｃｍ² ／パル
ス、パルス数：２パルス、発振周波数：２０Ｈｚで周辺
デブリに照射して、このデブリを除去し、その後に、塩
化パラジウム粉末１９０ｍｇをイオン交換水５００ｍｌ
に溶かした溶液に１５分間浸漬してパラジウムを吸着
し、Ｎｉ無電解メッキ液に１５間浸漬してＮｉ無電解メ
ッキを施した後、Ｃｕの電解メッキを厚さ２０μｍ施し
た。

【００５０】このように形成されたメッキ膜にピール強
度試験を行った。その結果、ピール強度波形は図３のよ
うになり、ピール（剥離）強度が３Ｎ／ｃｍを下回る箇
所が存在することを確認した。

【００５１】（実施例２）高分子材料としてＬＣＰを使
用し、これに無機フィラーとして、直径φ１０μｍのガ
ラスフィラーを３０％添加した。そして、この材料を射
出成形し得られた高分子成形材の表面に、マスク面積１
５×６ｍｍ² を照射面積５×２ｍｍ² に１／３縮小投影
したＫｒＦエキシマレーザ（λ＝２４８ｍｍ）を、実施
例１と同じ照射条件で照射し、移動量２ｍｍとしてパタ
ーンを形成した。

【００５２】その後、実施例１と全く同じ方法でＣｕの
電解メッキまで形成し、実施例１と全く同様の手順でピ
ール強度試験を行った。その結果、ピール強度波形は図
４のようになり、ピール強度が３Ｎ／ｃｍ以上で安定す
ることを確認した。

【００５３】（実施例３）レーザ出射口と投影マスク間
に、フライアイ形のホモジエナイザー（光学手段）を挿
入し、レーザビーム内のフルーエンス分布を一定にした
後、マスク面積１５×１０ｍｍ² を照射面積５×３．３
ｍｍ² に１／３縮小投影したＫｒＦエキシマレーザ（λ
＝２４８ｍｍ）を実施例１と同じ照射条件で照射し、移
動量３．３ｍｍとしてパターンを形成した。

【００５４】その後、実施例１と全く同じ方法でＣｕの
電解メッキまで形成し、実施例１と全く同様の手順でピ
ール強度試験を行った。その結果、ピール強度が３Ｎ／
ｃｍ以上で安定し、且つ、実施例２に比べて同様の長さ
のパターンを形成する時間が短縮できた。

【００５５】（実施例４）高分子材料としてＬＣＰを使
用し、これに無機フィラーとして、直径φ１０μｍのガ
ラスフィラーを３０％添加した。そして、この材料を射
出成形し得られた高分子成形材の表面に、出射径φ６ｍ
ｍでフルーエンス分布がガウシャン分布（正規分布）を
持つＹＡＧ第３高調波（λ＝３５５ｍｍ）を照射して、
メッキ形成を行った。ＹＡＧ第３高調波（λ＝３５５ｍ
ｍ）では、ＬＣＰでピール強度試験のピール強度が３Ｎ
／ｃｍ以上を満たすフルーエンス範囲は０．１〜０．２
Ｊ／ｃｍ² ／パルスとなり、また、メッキ形成の最低フ
ルーエンスは、０．０５Ｊ／ｃｍ² ／パルスとなる。

【００５６】今回、ビームプロファイラで、０．１Ｊ／
ｃｍ² ／パルス以上を満たすレーザビーム径がφ２ｍ
ｍ、０．０５Ｊ／ｃｍ² ／パルス以上を満たすレーザビ
ーム径がφ４ｍｍであることを測定した。

【００５７】まず、０．１Ｊ／ｃｍ² ／パルス以上１．
４ｍｍ² のマスクで切り出したレーザビームで、パルス
数８００パルス、発振周波数１０Ｈｚで各位置で照射
し、移動量は１．４ｍｍとして横幅５．６ｍｍのパター
ンを形成した。

【００５８】その後、実施例１と全く同じ方法出Ｃｕの
電解メッキまで形成し、ピール強度試験を行った。その
結果、ピール強度波形は図５のようになり、ピール強度
が３Ｎ／ｃｍ以上で安定することを確認した。

【００５９】これに対し、レーザビームを切り出さず、
０．０５Ｊ／ｃｍ² ／パルス以上０．１Ｊ／ｃｍ² ／パ
ルス未満の領域を利用し、パルス数５５０パルス、発振
周波数１０Ｈｚで各位置で照射し、移動量は１．４ｍｍ
として横幅５．６ｍｍのパターンを形成した。

【００６０】その後、実施例１と全く同じ方法でＣｕの
電解メッキまで形成し、ピール強度試験を行った。その
結果、ピール強度波形は図５のようになり、ピール強度
が３Ｎ／ｃｍ以上で安定することを確認した。

【００６１】なお、本発明に係る高分子成形材のメッキ
形成方法を用いることで、高分子成形材としての基板、
電子部品のパッケージ等における導電パターンを無電解
もしくは電解メッキで形成することが可能になる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る高分
子成形材のメッキ形成方法によれば、高分子材料に無機
フィラーを充填した高分子成形材に照射するレーザの下
限のフルーエンスを、メッキ形成に必要な最低フルーエ
ンス以上で高分子成形材の表面粗さが増加傾向にある範
囲で決定し、レーザの上限のフルーエンスを、高分子材
料のアブレーションしきい値もしくは充填した無機フィ
ラーのアブレーションしきい値のうち低い方で決定し、
フルーエンスを、下限のフルーエンスと上限のフルーエ
ンスとの間の一定範囲内に収めることで、ピール強度値
が照射領域全域で所望の値（ＬＣＰの場合３Ｎ／ｃｍ以
上）を満たすようになり、高分子成形材とメッキ膜間の
密着性が照射領域で位置によらず良好になる。このため
に、メッキ膜が容易に剥離することがなくなり、ＳＭＴ
実装（表面実装）にて部品のシェア強度が低下するこ
と、ＣＯＢ実装にてＤ／Ｂのシェア強度が低下するこ
と、といった問題を解消することができる。

【００６３】また、レーザビームのフルーエンス分布を
一定範囲内に収めるためには、レーザビームを切り出し
照射してもよい。この場合、光学手段（ホモジェナイザ
ー）を用いてレーザビーム内のフルーエンス分布を均一
化すれば、切り出し部で除去されたエネルギーを有効に
使うことが可能であり、単位照射面積が大きくなり、レ
ーザでのパターン形成時間が短縮できるといった効果が
得られる。

【００６４】さらに、ビームを切り出さず、ビーム周辺
の下限フルーエンス以下でメッキ形成に必要な最低フル
ーエンス以上のフルーエンスを利用してパターンを形成
すると、表面粗さに影響を及ぼさず、メッキ形成に必要
なエネルギーを投入できるため、照射時間がビームを切
り出す場合と比して少なくなり、パターン形成時間が短
縮できる効果や、メッキ形成が安定する効果が得られ
る。

【００６５】また、高分子成形材として基板、電子部品
のパッケージを使用して、基板やパッケージにおける導
電パターンを無電解もしくは電解メッキで形成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】メッキ膜のピール強度値とレーザのフルーエン
スとの関係を示す線図である。

【図２】（ａ）は高分子材料としてのＬＣＰに無機フィ
ラーとしてのガラスフィラーを添加し、この材料を射出
成形して得られた高分子成形材の断面図である。（ｂ）
〜（ｅ）は、表面にレーザの照射によるパターンを施し
た高分子成形材の断面図である。

【図３】メッキ膜の剥離量とピール強度との関係を示す
線図である。

【図４】メッキ膜の剥離量とピール強度との関係を示す
線図である。

【図５】メッキ膜の剥離量とピール強度との関係を示す
線図である。

【符号の説明】

１１ＬＣＰ（高分子材料）１１Ｂ凹凸２１ガラスフィラー（無機フィラー）２１Ｂ凹凸３１高分子成形材３１Ａ表面 α 下限フルーエンス β 上限フルーエンスＢ一定範囲のフルーエンスＨメッキ形成に必要な最低フルーエンスイ〜ホ表面形状包絡線

フロントページの続きＦターム(参考） 4F073 AA01 AA28 BA47 CA46 EA01 EA52 GA07 HA11 4K022 AA26 AA42 BA14 BA35 CA06 CA08 CA12 CA21 DA01 4K024 AA09 AB02 AB17 BA14 BB11 DA10 FA23 GA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高分子材料に無機フィラーを充填した高
分子成形材にレーザを照射し、当該照射部にメッキを行
う高分子成形材のメッキ形成方法であって、前記レーザの下限のフルーエンスを、前記メッキ形成に
必要な最低フルーエンス以上で前記高分子成形材の表面
粗さが増加傾向にある範囲で決定し、前記レーザの上限
のフルーエンスを、前記高分子材料のアブレーションし
きい値もしくは充填した前記無機フィラーのアブレーシ
ョンしきい値のうち低い方で決定し、前記下限のフルーエンスと前記上限のフルーエンスとの
間の一定範囲内の前記フルーエンスを前記照射に用いる
ようにしたことを特徴とする高分子成形材のメッキ形成
方法。
【請求項２】前記メッキが、前記高分子材料に前記無
機フィラーを充填した前記高分子成形材に前記レーザを
照射し、前記照射部に正の表面電位を生じさせた後、前
記照射部に無電解メッキの触媒を析出させ、その後、前
記高分子成形材を無電解メッキ液に浸漬して行われる無
電解メッキである請求項１に記載の高分子成形材のメッ
キ形成方法。
【請求項３】前記メッキが、前記高分子材料に前記無
機フィラーを充填した前記高分子成形材に前記レーザを
照射し、前記照射部に導電性を付与した後、前記高分子
成形材を電解メッキ液に浸漬して行われる電解メッキで
ある請求項１に記載の高分子成形材のメッキ形成方法。
【請求項４】前記レーザの全投入エネルギが１０〜５
００Ｊ／ｃｍ² である請求項１乃至請求項３に記載の高
分子成形材のメッキ形成方法。
【請求項５】前記高分子材料が液晶ポリマであり、前
記レーザがＫｒＦエキシマレーザであり、前記ＫｒＦエ
キシマレーザの前記一定範囲のフルーエンスは０．２〜
０．３Ｊ／ｃｍ² ／パルスである請求項１乃至請求項３
に記載の高分子成形材のメッキ形成方法。
【請求項６】前記高分子材料が液晶ポリマであり、前
記レーザがＹＡＧ第３高調波であり、前記ＹＡＧ第３高
調波の前記一定範囲のフルーエンスは０．１〜０．２Ｊ
／ｃｍ² ／パルスである請求項１乃至請求項３に記載の
高分子成形材のメッキ形成方法。
【請求項７】光学手段により前記一定範囲内のフルー
エンスを前記照射に用いるようにした請求項１乃至請求
項３に記載の高分子成形材のメッキ形成方法。
【請求項８】前記光学手段として、プリズム形、カラ
イドスコープ形及びフライアイ形のホモジェナイザーを
使用するようにした請求項７に記載の高分子成形材のメ
ッキ形成方法。
【請求項９】レーザ照射領域が重複する照射手順によ
り、前記レーザ内の前記一定範囲内のフルーエンスを照
射した後、前記レーザ内の前記メッキ形成に必要な最低
フルーエンス以上で前記一定範囲の前記下限フルーエン
ス未満のフルーエンスを前記照射に用いるようにした請
求項１乃至請求項３に記載の高分子成形材のメッキ形成
方法。
【請求項１０】前記高分子成形材が基板、電子部品の
パッケージである請求項１乃至請求項９に記載の高分子
成形材のメッキ形成方法。