JP2003094450A - 複合部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は多孔質基材に配線パターンなどの導
電部や異方性熱伝導部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
接続や熱的な接続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。 【解決手段】 本発明の複合部材の製造方法は、電気や
熱の伝導部が選択的に形成されたシート状多孔質体に樹
脂が充填されてなる複合部材の製造方法であって、前記
伝導部を前記シート状多孔質体に形成する工程、前記前
記伝導部が形成された前記シート状多孔質体に、シート
の裏表いずれか一方の面側からのみ光硬化性樹脂を含浸
する工程、前記光硬化性樹脂を含浸した面と反対側の面
から光を照射して前記光硬化性樹脂を硬化させる工程、
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。

Description

【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５４
９８４６７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】本発明の複合部材の製造
方法は、遮光性領域を選択的にシート状多孔質体に形成
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光硬化
性樹脂を硬化させる工程と、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、特願平２０
００−１５９１６３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２
６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

【００３２】まず乾燥してアルゴンガスで置換した１０
０ｍｌ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４
０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

【００３４】

【化３】 モノマー２

【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Ｃ
ＡＮＯＮ 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：Ｇｅ
ｌｅｓｔ Ｚｉｐｃｏｎｅ^ＴＭ 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２
０μｍ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Ｃ
ｕ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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０５Ｋ 3/10 Ｈ０５Ｋ 3/10 Ｃ ５Ｅ３４６ 3/42 ６３０ 3/42 ６３０Ａ 3/46 3/46 Ｎ Ｔ Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｃ０８Ｌ 101:00 (72)発明者 浅川 鋼児 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 真竹 茂 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Ｆターム(参考） 2H097 EA01 FA02 GB00 LA09 4F074 AA24 AA39 CE15 CE56 CE58 CE65 CE66 DA13 DA47 4F204 AA39 AA40 AA43 AA44 AB04 AD08 AD17 AH36 EA03 EB01 EB02 EB11 EF23 EK17 EK18 EW24 EW31 5E317 AA27 BB01 BB11 CC31 CD11 GG17 5E343 AA02 AA12 AA32 AA39 BB03 BB08 BB24 BB71 CC32 CC46 CC71 DD33 DD43 ER08 GG11 5E346 AA12 AA15 AA43 BB01 CC02 CC08 CC32 DD02 DD22 DD33 FF21 GG17 GG18 HH31

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】遮光性領域を選択的にシート状多孔質体に
   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
   照射して前記光硬化性樹脂を硬化させる工程と、 未硬化の前記光硬化性樹脂を除去する工程と、を備える
   ことを特徴とする複合部材の製造方法。
2. 【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樹脂に前記シート状
   多孔質体を載置し、該光硬化樹脂を該シート状多孔質体
   に含浸させることを特徴とする請求項１記載の複合部材
   の製造方法。
3. 【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を特徴とする請求項１記載の複合部
   材の製造方法。