JP2005116674A - 導電性シート、それを用いた製品およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 本発明の目的は、絶縁性基体と金属層とが高い密着性を有するとともにファインな回路の形成が可能となる導電性シートを提供することにある。
【解決手段】 本発明は、絶縁性基体の表面の少なくとも一部に金属層が形成されている導電性シートに関するものであって、上記絶縁性基体は長尺状のものでありその表面の少なくとも一部に対して陽イオンが照射されることによりその照射部分の表面粗さＲａ値が０．２〜２００ｎｍとなっており、かつその陽イオンが照射された部分に対して上記金属層がスパッタリング法または蒸着法により形成されていることを特徴とする導電性シートに関する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、導電性シートに関する。さらに詳細には、半導体製品、電気製品、電子製品、回路基板、アンテナ回路基板、パッケージ、電磁波シールド材、自動車、太陽電池、ＩＣカード等に有用な導電性シートに関する。
従来より、絶縁性基体上に金属層や導電層を形成した導電性シートが知られている。たとえば、このような絶縁性基体である不導性支持体上に物理蒸着により第１金属層を形成し、その上に電気めっきにより第２金属層を形成した電磁波シールド材として用いられる導電性シートが提案されている（特許文献１）。
しかし、このような構成の導電性シートは、絶縁性基体と金属層との間の密着性が劣る場合があり、その密着性を向上させる種々の試みがなされている。たとえばそのような試みとして、金属層を形成する前の絶縁性基体に対して、化学薬品を作用させる化学的処理やブラスト処理等の物理的処理を行なうことが試みられている。
しかしながら、このような試みによっては、未だ十分な密着性が得られるには至っていない。また、そればかりか、このような試みによっては、絶縁性基体自体が伸びてしまったり、その表面が過度な凹凸状態になってしまう等といった問題が指摘されている。特に、このように絶縁性基体自体が伸びてしまったり、過度な凹凸状態となる場合には、その後の工程において金属層や導電層により回路を形成する際にファインな回路を形成することができないという問題があった。
特開２００１−２００３７６号公報
本発明は、上記のような現状に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、絶縁性基体と金属層とが高い密着性を有するとともにファインな回路の形成が可能となる導電性シートおよびそれを用いた製品とこのような導電性シートの製造方法を提供することにある。
本発明は、絶縁性基体の表面の少なくとも一部に金属層が形成されている導電性シートに関するものであって、上記絶縁性基体は長尺状のものでありその表面の少なくとも一部に対して陽イオンが照射されることによりその照射部分の表面粗さＲａ値が０．２〜２００ｎｍとなっており、かつその陽イオンが照射された部分に対して上記金属層がスパッタリング法または蒸着法により形成されていることを特徴とする導電性シートに関する。
また、本発明の導電性シートは、上記金属層の表面の少なくとも一部に対して、電気めっき法または無電解めっき法により導電層が形成されたものとすることができる。また、上記金属層および上記導電層は、回路を形成することができる。
また、本発明の導電性シートは、上記絶縁性基体上において上記金属層および上記導電層により複数ユニットの回路が形成されているとともに、上記絶縁性基体をカットすることにより上記複数ユニットの回路を各ユニットごとに分割したものとすることができる。
また、本発明の製品は、上記の導電性シートを用いたものとすることができ、半導体製品、電気製品、電子製品、回路基板、アンテナ回路基板、パッケージ、電磁波シールド材、自動車、太陽電池またはＩＣカードのいずれかとすることができる。
また、本発明は、絶縁性基体の表面の少なくとも一部に金属層が形成されている導電性シートの製造方法に関するものであって、上記絶縁性基体として長尺状のものを用い、その表面の少なくとも一部に対して陽イオンを連続的に照射することによりその照射部分の表面粗さＲａ値を０．２〜２００ｎｍとするステップと、上記陽イオンが照射された部分に対して上記金属層をスパッタリング法または蒸着法により形成するステップと、を含むことを特徴とする導電性シートの製造方法に関する。
また、本発明の導電性シートの製造方法は、上記陽イオンを照射するステップと、上記金属層を形成するステップとを、一つの装置内で連続して行なうものとすることができる。
また、本発明の導電性シートの製造方法は、上記金属層の表面の少なくとも一部に対して、電気めっき法または無電解めっき法により導電層を形成するステップ、をさらに含むことができる。
また、本発明の導電性シートの製造方法は、上記金属層および上記導電層に対して、回路を形成するステップ、をさらに含むことができる。
また、本発明の導電性シートの製造方法は、上記絶縁性基体上において上記金属層および上記導電層により複数ユニットの回路を形成するステップと、上記絶縁性基体をカットすることにより上記複数ユニットの回路を各ユニットごとに分割するステップと、をさらに含むことができる。
本発明の導電性シートは、上記のような構成を有することにより、とりわけ絶縁性基体として長尺状のものを用い、その表面の一部または全部に対して好適な表面粗さを有するように陽イオンを照射し、その照射部分に金属層を形成するものであるため、絶縁性基体と金属層とが極めて密着性高く積層され、かつファインな回路の形成が可能となる。
また、本発明の導電性シートを用いることにより、ファインな回路を有する有用な半導体製品、電気製品、電子製品、回路基板、アンテナ回路基板、パッケージ、電磁波シールド材、自動車、太陽電池、ＩＣカード等の製品を得ることができる。
以下、本発明の導電性シートについてさらに詳細に説明する。なお、以下の説明では、図面を用いて説明しているが、本願の図面において同一の参照符号を付したものは、同一部分または相当部分を示している。
＜導電性シート＞
図１に示すように、本発明の導電性シート１は、絶縁性基体２の表面の少なくとも一部に金属層３が形成されたものである。また、図２に示すように、本発明の導電性シート１は、該金属層３の表面の少なくとも一部に対して導電層４を形成することができ、この金属層３および導電層４は、図３に示すように回路を形成することができる。
＜絶縁性基体＞
本発明の導電性シート１の基材として用いられる絶縁性基体２としては、この種の用途に用いることができる従来公知の素材のものであれば、長尺状のものである限り特に限定なくいかなるものも用いることができる。特に、薄い厚みを有するフイルムの形状のものが好適である。後述の金属層等の形成に適しているとともに、ロールのような長尺の連続状のものとして加工することに適しており、生産効率を向上させることができるからである。
このような絶縁性基体の一例を挙げると、たとえばＰＥＴ、ＰＥＮ等のポリエステル、ポリイミド、アラミド、ポリスルフォン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンオキシド、液晶ポリマー、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂等のフィルムを挙げることができる。これらの中でも特に柔軟性に優れ高性能化の可能なＰＥＴ、ＰＥＮ等のポリエステル、ポリイミドやガラス繊維強化エポキシ樹脂からなるフィルムを用いることが好ましい。
なお、このような絶縁性基体は、その厚みが１〜３００μｍ、好ましくは１２〜６０μｍ程度のものが好適である。１μｍ未満では、強度が弱くなり後述の陽イオンを照射する処理に耐えられなくなる場合があり、３００μｍを超えると長尺状のものであるが故ロール化が困難となる場合があるからである。また、仮にロール化できたとしてもその径が大きくなり過ぎることから、加工装置自体が大型のものとなり、加工コストの上昇につながる。
また、上記絶縁性基体の幅としては、２〜１６００ｍｍ、好ましくは２００〜１２００ｍｍ程度のものを用いることが好ましい。２ｍｍ未満では、ロール状のものとして用いる場合に巻き取りが困難となり、１６００ｍｍを超えると加工装置自体が大型のものとなり設備費用が高額となるからである。
また、上記絶縁性基体は上述の通り長尺状のものであって、その長さとしては、１〜１００００ｍ、好ましくは１００〜３０００ｍ程度のものを用いることが好ましい。１ｍ未満では、ロール状のものとして用いることが困難であり加工効率が低下する。また、１００００ｍを超えると、後述の金属層を形成する際にターゲットが消耗するためその取替えが必要となり、連続的な加工が困難となる。
なお、本発明の絶縁性基体についていう長尺状のものとは、上記のような長さを有し、ロール化して用いるのに適したものをいう。しかし、上記のような長さに満たないものであっても、後述のキャリアテープ加工に類似する方法を採用し、支持用の長尺状のフィルムに複数の枚葉の絶縁性基体を貼り合わせることにより、長尺状のものとして取り扱えるようにしたものも含まれる。また、このような枚葉の絶縁性基体自体を貼り合わせて長尺状のものとしたものも含まれる。
以上のように、本発明に用いる絶縁性基体は、長尺状のものを使用することを特徴としているが、その理由は、後述する通り、陽イオンの照射に適したものとなるからである。
なお、本発明の絶縁性基体としては、種々の加工が施されていたり種々の構成を有するものを用いることができる。そのような加工としては、たとえばビアホール、スルホール、アライメントホール等の各種の穴を開孔する穴加工や、その他マスク加工やキャリアテープ加工（絶縁性基体の厚みが薄い場合に強度を向上させることを目的として絶縁性基体のいずれか一方の表面に補強用のフイルムを仮に貼り合わせる加工）が施されたものを用いることができる。また、構成としては、絶縁性基体のいずれか一方の表面に金属箔が貼り合わされた構成のものを用いることができる。
＜陽イオン照射＞
本発明で用いる絶縁性基体２は、その表面の少なくとも一部に対して陽イオンが照射されることによりその照射部分の表面粗さＲａ値が０．２〜２００ｎｍとなったものである。このように表面粗さＲａ値を０．２〜２００ｎｍの範囲、好ましくは２０〜８０ｎｍの範囲とすることにより、上記絶縁性基体と後述の金属層との間の密着性が飛躍的に向上したものとなり、従来の問題点を一掃したものである。
上記表面粗さＲａ値が０．２ｎｍ未満の場合、上記絶縁性基体と後述の金属層との間で十分な密着性が得られず好ましくない。また、上記表面粗さＲａ値が２００ｎｍを超えても密着性の向上度合いに大差なく、却って表面凹凸度合いが大きくなり過ぎファインな回路の形成が困難となる。
ここで、表面粗さＲａ値とは、表面粗さを表す数値の一種であり、中心線平均値と呼ばれるものであって、たとえば原子間力顕微鏡（たとえば走査型プローブ顕微鏡ＳＰＭ−９５００Ｊ３、（株）島津製作所製）の探針を用いて、そのコンタクトモードにより測定範囲を２μｍ×２μｍとして得られる数値である。
上記陽イオンとしては、たとえばアルゴン等の希ガスイオンや酸素イオン（Ｏ2 +）もしくは窒素イオン（Ｎ2 +）、またはこれらの混合イオン等を挙げることができる。また、このような陽イオンを照射する装置としては、イオンを対象物に対して照射するイオンビームガンを用いることが特に好ましい。なお、このような陽イオンの照射には、陰イオンが同時に含まれていても差し支えない。
絶縁性基体の表面粗さＲａ値を上述の０．２〜２００ｎｍの範囲とするには、本願のような陽イオンの照射以外の方法、たとえば化学薬品を用いた化学的処理やブラスト加工等の方法によっても可能であるが、これらの方法を用いた場合には本願のような絶縁性基体と金属層との高度な密着性を得ることはできない。なぜ、本願のように陽イオンを照射した場合にのみこのような高度な密着性が得られるのかは、まだ詳細には解明されていないものの、おそらく陽イオンが電子等に比し大きな質量を有するため、この陽イオンの照射により絶縁性基体の表面を構成する分子が原子レベルで弾き飛ばされたりあるいは活性化されたりすることにより、極めて微細かつ活性な凹凸状態が達成されるためであると考えられる。
ところで、上記絶縁性基体に対してこのように陽イオンを照射すると、該絶縁性基体は加熱され、この加熱の度合いは陽イオンの照射量が増加すればする程大きくなる。一方、上記絶縁性基体は、このような加熱により変形する場合があり、この変形は後述の回路の形成を困難にすることから、加熱による変形を防止するべく絶縁性基体を冷却することが必要となる。
このような冷却は、陽イオンの照射直後に該絶縁性基体を冷却ロールに接触させることにより行なわれることが多いが、絶縁性基体が枚葉のものであると冷却ロールによる冷却を効率良く行なうことができない。このため、枚葉の絶縁性基体を用いる場合には、加熱による変形が生じない範囲に限って陽イオンを照射させることが求められ、以って十分な表面粗さを得ることが困難となる。したがって、本発明のように陽イオンの照射により十分な表面粗さを得るためには、絶縁性基体として長尺状のものを用いることが必要となる。
本発明では、このように絶縁性基体として長尺状のものを使用することから、冷却ロールによる冷却を効率良く行なうことができ、このため絶縁性基体の過熱による変形を防止できることから、陽イオンの照射量を大きくすることができ、以って上述のような０．２〜２００ｎｍという表面粗さＲａ値を容易に得ることが可能となった。
なお、このような絶縁性基体に対する陽イオンの照射は、前述の通り、絶縁性基体に対して種々の加工が施されている場合には、その加工が施された後にされることが好ましい。また、前述のように金属箔が貼り合わされている場合には、絶縁性基体と金属箔を貼り合わせる前後いずれの時期に陽イオンが照射されていても差し支えないが、少なくとも該金属箔が貼り合わされていない方の表面の少なくとも一部に対して陽イオンが照射されている必要がある。
また、イオンビームガンを用いる場合の、陽イオン照射の条件としては、たとえばイオンビームガンを備えた装置において１×１０-3〜７×１０-1Ｐａ、好ましくは５×１０-3〜５×１０-1Ｐａの真空下、イオン原料ガス５０〜５００ｃｃ／分、好ましくは８０〜２５０ｃｃ／分、イオンビームガン電極電流０．０１〜５ｋＷ／ｄｍ2、好ましくは０．１〜３ｋＷ／ｄｍ2、照射時間０．００１秒〜１０分間、好ましくは０．０１秒〜１分間の条件下で実行することが好ましい。
また、イオンビームガンを備える装置としては、イオンビームガンを単独で備える装置を用いることができるが、より好ましくは、後述の金属層を形成するスパッタリング装置や蒸着装置にイオンビームガンをセットさせた装置を用いることが好ましい。このような装置を用いることにより、絶縁性基体に対する陽イオンの照射と金属層の形成とを連続的に行なうことが可能となり、陽イオン照射後に再び絶縁性基体の表面が不活性化することを防止することができる。これにより、絶縁性基体と金属層との密着性をさらに向上させることができるとともに作業効率の向上にも資するものとなる。
＜金属層＞
本発明の金属層３は、上記の絶縁性基体２の表面の少なくとも一部に形成されるものであって、該絶縁性基体２の表面の少なくとも一部に対して陽イオンが照射され、その表面粗さＲａ値が０．２〜２００ｎｍとなっている部分に、スパッタリング法または蒸着法により形成されるものである。
このような金属層は、導電性シートに対して導電性を付与する作用を有し、以って種々の加工処理を行なうことにより回路を形成し得るものであるが、後述の導電層が形成される場合には該導電層の下地層として該導電層が密着性高く絶縁性基体上に担持されるのをサポートする作用を有するものである。
ここで、該スパッタリング法または蒸着法による金属層の形成条件は、用いる元素の種類および形成する金属層の厚みに応じて、従来公知の任意の条件を適宜選択することができる。
たとえば、スパッタリング法による形成条件としては、スパッタリング装置において１×１０-4〜９×１０-1Ｐａ、好ましくは１×１０-2〜１×１０-1Ｐａの真空下、アルゴンガス５０〜５００ｃｃ／分、好ましくは８０〜２５０ｃｃ／分、ターゲット電流０．０１〜５ｋＷ／ｄｍ2、好ましくは０．１〜３ｋＷ／ｄｍ2の条件下で実行することができる。また、蒸着法による形成条件としては、蒸着装置において１×１０-5〜１×１０-3Ｐａ、好ましくは１×１０-4〜１×１０-3Ｐａの真空下、出力５〜１００ｋＷ、好ましくは１０〜３０ｋＷの条件下で実行することができる。
このように、金属層をスパッタリング法または蒸着法により形成することにより、金属層を構成する元素が絶縁性基体（前述の通り穴加工されている場合はその各ホールの壁面を含む）の表面に対して、極めて緻密かつ均一に形成される。これにより、前述の絶縁性基体に対する陽イオンの照射と相俟って、絶縁性基体と金属層との高度な密着性が達成されることとなり、このような高度な密着性は従来法では得ることができない優れた効果である。
このような金属層は、好ましくはＣｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、ＢｉまたはＺｎから選ばれる少なくとも一種の金属または該金属を少なくとも一種含む合金、もしくは該金属の酸化物または窒化物により構成することができる。より好ましくは、このような金属層は、ＣｕまたはＣｕを含む合金により構成することができる。
このような金属層は、０．００１〜１μｍ、好ましくは０．０１〜０．３μｍの厚みで形成することが好適である。０．００１μｍ未満では、十分に導電性を付与することができないとともに後述の導電層が形成される場合にはその導電層の密着性を向上させる作用を十分に示すことができない。また、１μｍを超えても導電層の密着性に大差なく却ってコスト的に不利となる。
このような金属層は、１層（単層）または２層以上（複数層）積層して形成することができ、２層以上積層される場合は全体として上記厚みを有するものとすることができる。また、このように２層以上形成する場合には、たとえば下層は主として後述の導電層が酸化されて劣化するの防止する劣化防止層としての作用を示し、上層は導電性を有する下地層としての作用を示す積層構成とすることができる。
また、言うまでもないが、該金属層は絶縁性基体の表裏両面に形成することもでき、この場合上記の層厚等の条件は表裏それぞれについて適用される。
なお、金属層をスパッタリング法または蒸着法により形成する各種装置としては、絶縁性基体を連続的に処理し、その後それを巻き取る方式のものを使用することが好ましく、そして特に前述の通りイオンビームガンが併設されている装置を用いることが好ましい。製造効率の向上に資するとともに、各処理後再度不活性となることを防止し得るからである。
＜導電層＞
本発明の導電層４は、上記金属層３の表面の少なくとも一部に対して電気めっき法または無電解めっき法により形成される。なお、上記絶縁性基体２が穴加工されている場合には、この導電層の形成と同時に、この導電層によりそのホールの壁面を被覆したりあるいはホール内を充填することも可能である。
このような導電層は、主として配線層を構成するものであって、導電性シートに導電性を付与する作用を有するものである。すなわち、この導電層は、上記金属層とともにエッチング等の種々の加工を施すことにより、回路を形成し得るものである。したがって、このような導電層は、たとえば電気抵抗を低減させる等の電気的特性の向上の観点から、その厚みを金属層の厚みより厚く形成することが好ましい。
ここで、上記導電層の電気めっき法による形成条件は、導電層を構成する元素の種類および形成する導電層の厚みに応じて、従来公知の任意の条件を適宜選択することができる。たとえば、めっき液（適切な濃度の金属を含むもの。たとえば銅の場合、硫酸銅１０〜３００ｇ／ｌ、好ましくは７０〜２００ｇ／ｌ、硫酸４０〜３００ｇ／ｌ、好ましくは８０〜２００ｇ／ｌ、塩素１０〜１００ｐｐｍ、好ましくは４０〜７０ｐｐｍ、その他添加剤を含む）を用いて、液温１０〜８０℃、好ましくは２０〜４０℃、電流密度０．０１〜２０Ａ／ｄｍ2、好ましくは１〜１０Ａ／ｄｍ2の条件下で実行することができる。特に、電気めっきをする際の出力側の波形として、ＤＣ、パルス、ＰＲおよびチョッパのいずれかを選択することが好ましい。
また、上記導電層の無電解めっき法による形成条件は、通常処方の無電解めっき液を用いて、ｐＨを適切に調節することにより行なうことができる。
このように、導電層を電気めっき法または無電解めっき法により形成することにより、上記金属層との密着性を極めて高いものとすることができるとともに、その厚みもより厚いものとすることができる。
このような導電層は、好ましくはＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ＢｉまたはＺｎから選ばれる少なくとも一種の金属または該金属を少なくとも一種含む合金により構成することができる。より好ましくは、このような導電層は、ＣｕまたはＣｕを含む合金により構成することができる。また、導電層は、金属層と同一の素材で形成することが好ましい。これにより、金属層との間でさらに高い密着性を得ることができる。
このような導電層は、０．５〜５０μｍ、好ましくは５〜２０μｍの厚みで形成することが好適である。０．５μｍ未満では、十分な電気導電性が得られず電気抵抗が大きくなり過ぎるという問題があり、また５０μｍを超えても電気導電性に大差なく却ってコスト的に不利となる。
このような導電層は、１層（単層）または２層以上（複数層）積層して形成することができ、２層以上積層される場合は全体として上記厚みを有するものとすることができる。
なお、上述の導電層を電気めっき法または無電解めっき法により形成する各種装置としては、絶縁性基体を連続的に処理し、その後それを巻き取る方式のものを使用することが好ましい。製造効率の向上に資するものとなるからである。
＜回路の形成＞
本発明の上記金属層３および上記導電層４は、種々の加工を施すことにより回路を形成することができる。
たとえば、上記絶縁性基体上に金属層および導電層を上記のようにして形成した後、エッチングを施すことにより、回路を形成することができる。また、上記金属層上に適切なマスクを施した後、該マスクが施されていない部分のみに導電層を形成し、該マスクが施されている部分をソフトエッチングすることにより回路を形成することもできる。また、予めマスク加工がされている絶縁性基体を用いて、そのマスクがされていない部分に金属層および導電層を形成することにより回路を形成したり、回路を形成しない部分の絶縁性基体を機械的にマスクするメカマスク法により回路を形成することもできる。
なお、本発明の回路は、アンテナを構成することもできる。このように回路によりアンテナを構成した導電性シートは、たとえばアンテナ内蔵のＩＣカード用の導電性シートとして有用に用いることができる。
また、本発明では、上記絶縁性基体上において上記金属層および上記導電層により複数ユニットの回路を形成することができ、また上記絶縁性基体をカットすることにより上記複数ユニットの回路を各ユニットごとに分割したものとすることができる。すなわち、上記絶縁性基体上には、複数の回路を形成することができ、このようにして形成された複数の回路は絶縁性基体をカットすることにより、１以上の回路に分割することができる。
ここで、上記ユニットには、互いに接続していない回路が１以上含まれるものである。また、複数ユニットという場合には、各ユニットは同じ構成のものであっても異なる構成のものであっても良い。
＜製品＞
本発明の製品は、上述の各ユニットごとに分割された導電性シートを用いたものである。たとえば、このような製品としては、半導体製品、電気製品、電子製品、回路基板、アンテナ回路基板、パッケージ、電磁波シールド材、自動車、太陽電池またはＩＣカード等を挙げることができる。
＜導電性シートの製造方法＞
本発明の導電性シートの製造方法は、絶縁性基体の表面の少なくとも一部に金属層が形成されている導電性シートの製造方法に関するものであって、上記絶縁性基体として長尺状のものを用い、その表面の少なくとも一部に対して陽イオンを連続的に照射することによりその照射部分の表面粗さＲａ値を０．２〜２００ｎｍとするステップと、上記陽イオンが照射された部分に対して上記金属層をスパッタリング法または蒸着法により形成するステップと、を含むものである。ここで、陽イオンの照射条件や、金属層を形成するスパッタリング法や蒸着法の各条件は、上述したような条件を採用することができる。なお、陽イオンの照射には、イオンビームガンを用いることが好ましい。
また、本発明の導電性シートの製造方法は、特に上記陽イオンを照射するステップと、上記金属層を形成するステップとを、一つの装置内で連続して行なうことが好ましい。これにより、陽イオン照射後に再び絶縁性基体の表面が不活性化することを防止することができ、絶縁性基体と金属層との密着性をさらに向上させることができるとともに作業効率の向上にも資するものとなる。このような方法に適する装置としては、上記金属層を形成するスパッタリング装置や蒸着装置にイオンビームガンをセットさせた装置を挙げることができる。
また、本発明の導電性シートの製造方法は、上記金属層の表面の少なくとも一部に対して、電気めっき法または無電解めっき法により導電層を形成するステップをさらに含むことができ、またさらに、上記金属層および上記導電層に対して回路を形成するステップを含むこともできる。ここで、導電層を形成する電気めっき法や無電解めっき法の各条件や、回路を形成する条件としては、上述したような各条件を採用することができる。
さらに、本発明の導電性シートの製造方法は、上記絶縁性基体上において上記金属層および上記導電層により複数ユニットの回路を形成するステップと、上記絶縁性基体をカットすることにより上記複数ユニットの回路を各ユニットごとに分割するステップを含むことができる。なお、複数ユニットの回路を形成する方法は、上記した回路の形成条件に従って複数の回路を形成することにより行なうことができ、また、上記絶縁性基体をカットする方法としては、従来公知の方法をいずれも採用することができる。
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜実施例１＞
本発明の導電性シートの製造方法について説明する。
まず、絶縁性基体として、厚み５０μｍ、幅２５０ｍｍ、長さ１００ｍにカットされた長尺状のポリイミドフィルム（商品名：アピカル、鐘淵化学工業製）を、コアに巻きつけた後スパッタリング装置の送出しシャフトにセットし、他端を巻取りシャフトにセットした。
まず、このスパッタリング装置のチャンバー内を真空ポンプにより１×１０-3Ｐａの真空度とした。なお、このスパッタリング装置には、イオンビームガンが併設されているため、絶縁性基体に対してまずイオンビームガンにより陽イオンを照射した後、金属層を形成させた。
ここでイオンビームガンによる処理は、陽イオン用の原料としてアルゴンガス１００ｃｃ／分、電極電流０．５ｋＷ／ｄｍ2、照射時間４秒間という条件の下、真空度を０．５×１０-1Ｐａ（ガス注入後）としてアルゴン陽イオンにより処理を行なった。このようにして陽イオンを照射した部分の絶縁性基体の表面粗さＲａ値を、原子間力顕微鏡（走査型プローブ顕微鏡ＳＰＭ−９５００Ｊ３、（株）島津製作所製）の探針を用いて、そのコンタクトモードにより測定範囲を２μｍ×２μｍとして測定したところ、４０ｎｍであった。
一方、上記の処理に続くスパッタリングにおいては、陽イオンが照射された絶縁性基体の全面に対して、以下の条件により金属層を形成した。
すなわち、該スパッタリング装置の５つのターゲットには、ターゲットＮｏ．１としてＮｉ：Ｃｒ＝８０：２０の合金が、またターゲットＮｏ．２〜５としてＣｕがそれぞれ取付けられており、まずＮｉ：Ｃｒ合金を取付けたターゲットＮｏ．１に対しては、アルゴンガスの注入量１００ｃｃ／分、ターゲット電流０．５ｋＷ／ｄｍ２、真空度０．５×１０-1Ｐａ（ガス注入後）、およびＣｕを取付けたターゲットＮｏ．２〜５に対してはアルゴンガスの注入量各２００ｃｃ／分、ターゲット電流各１ｋＷ／ｄｍ２、真空度０．５×１０-1Ｐａ（ガス注入後）の条件下で、これらの金属をスパッタリングさせることにより、絶縁性基体の一方の表面上にＮｉ：Ｃｒ合金からなる金属層（便宜上第１金属層と記す）を形成し、その第１金属層上にＣｕからなる金属層（便宜上第２金属層と記す）を形成した。その後、該スパッタリング装置の真空状態を解除した。
ここで、上記の絶縁性基体の一方の端から１０ｍ、５０ｍおよび９０ｍの地点においてサンプリングを行ない、ＦＩＢ装置を用いて断面をカットしその厚みを測定したところ、各地点とも第１金属層（すなわちＮｉ：Ｃｒ合金からなる金属層）が７０Å、第２金属層（すなわちＣｕからなる金属層）は２５００Åであった。
続いて、一方の表面にこのように複数（２層）の金属層を積層形成した絶縁性基体を連続めっき装置にセットし、該金属層（第２金属層）上に以下の条件で電気めっき法により導電層を形成した。すなわち、まず７％の硫酸が充填されている液温３０℃の酸活性化槽に上記絶縁性基体を６０秒間連続的に浸漬することにより、上記金属層に対して酸活性化処理を行なった。
次いで、純水による水洗を３回繰り返した後、上記装置のめっき浴にめっき液（硫酸銅１１０ｇ／ｌ、硫酸１６０ｇ／ｌ、塩素６０ｐｐｍおよびトップルチナ３８０Ｈ（奥野製薬工業（株）製）２０ｃｃ／ｌからなるもの）を充填し、上記絶縁性基体を１．０ｍ／分の移動速度で連続的に浸漬させ、液温３０℃、電流密度４Ａ／ｄｍ2の条件下で１１分間電気めっきすることにより、前記金属層（第２金属層）上にＣｕからなる導電層を形成した。
続いて、このように導電層が形成された絶縁性基体に対して純水による水洗を５回繰り返して行なった。次いで、高性能フィルタ（フィルタの開孔部の大きさが０．５μｍ以下）を通した１０５℃の乾燥エアにより水切りを行ない、充分に乾燥させることにより、本発明の導電性シートを得た。
このようにして得られた導電性シートの一方の端から１０ｍ、５０ｍおよび９０ｍの地点においてサンプリングを行ない、ＦＩＢ装置を用いて断面をカットし導電層の厚みを測定したところ、各地点とも平均１０．４μｍであった。
このようにして得られた導電性シートにおいて、上記金属層および導電層により任意の回路を形成させたところ、極めてファインな回路を形成することができた。
＜実施例２＞
実施例１において、陽イオンの照射時間を０．０２秒間とすることを除き他はすべて実施例１と同様にして導電性シートを得た。このようにして得られた導電性シートの絶縁性基体の表面粗さＲａ値を実施例１と同条件により測定したところ、０．２ｎｍであった。
このようにして得られた導電性シートにおいて、金属層および導電層により任意の回路を形成させたところ、極めてファインな回路を形成することができた。
＜実施例３＞
実施例１において、陽イオンの照射時間を８秒間とすることを除き他はすべて実施例１と同様にして導電性シートを得た。このようにして得られた導電性シートの絶縁性基体の表面粗さＲａ値を実施例１と同条件により測定したところ、８０ｎｍであった。
このようにして得られた導電性シートにおいて、金属層および導電層により任意の回路を形成させたところ、極めてファインな回路を形成することができた。
＜実施例４＞
実施例１において、陽イオンの照射時間を２０秒間とすることを除き他はすべて実施例１と同様にして導電性シートを得た。このようにして得られた導電性シートの絶縁性基体の表面粗さＲａ値を実施例１と同条件により測定したところ、２００ｎｍであった。
このようにして得られた導電性シートにおいて、金属層および導電層により任意の回路を形成させたところ、極めてファインな回路を形成することができた。
＜比較例１＞
実施例１において、陽イオンの照射時間を２５秒間とすることを除き他はすべて実施例１と同様にして導電性シートを得た。このようにして得られた導電性シートの絶縁性基体の表面粗さＲａ値を実施例１と同条件により測定したところ、２５０ｎｍであった。
このようにして得られた導電性シートにおいて、金属層および導電層により回路を形成させたところ、上記各実施例の導電性シートのようにファインな回路を形成することはできなかった。
＜比較例２＞
実施例１において、イオンビームガンを用いた陽イオンの照射を行なう代わりにボンバード装置を用いたボンバード処理を行なうことを除き、他はすべて実施例１と同様にして導電性シートを得た。なお、ボンバード処理の条件は、ヒータにより温度を１１０℃とし、Ａｒガス１２０ｃｃ／分、出力０．９ｋＷの条件下で行なった。
このようにして得られた導電性シートの絶縁性基体の表面粗さＲａ値を実施例１と同条件により測定したところ、０．１ｎｍであった。
＜比較例３＞
実施例１において、イオンビームガンを用いた陽イオンの照射を行なう代わりに化学薬品として過マンガン酸カリウムを用いた化学的処理を常法に基づき行なうことを除き、他はすべて実施例１と同様にして導電性シートを得た。
このようにして得られた導電性シートの絶縁性基体の表面粗さＲａ値を実施例１と同条件により測定したところ、４０ｎｍであった。
＜密着性試験＞
ピール試験装置（ＭＯＤＥＬ １３０５Ｎ、アイコーエンジニアリング（株）製）を用いて実施例１〜４および比較例２〜３の導電性シートにおける絶縁性基体と導電層間の密着強度を測定した。具体的には、各実施例および各比較例で得られた導電性シートを１ｃｍ幅にカットし、絶縁性基体側を両面テープで固定するとともに、導電層の端を２０ｍｍだけ剥がすことによりその部分に試験装置のフックを取付け、それを引き剥がす（引き剥がし条件：引き剥がし速度５０ｍｍ／分、引き剥がし角度９０°）ことにより絶縁性基体と導電層間の密着強度を測定した。
その結果を以下の表１に示す。なお、該測定は、３回行ない数値はその平均値である。
Figure 2005116674
表１より明らかな通り、各実施例と各比較例とを比較すると、イオンビームガンによる陽イオンの照射により密着強度が高められることが認められる。特に、各実施例と比較例２とを比較すると、表面粗さＲａ値を０．２ｎｍ以上とすることにより、密着強度が大幅に増大することが認められる。一方、各実施例と比較例３とを比較すると、たとえ同程度の表面粗さＲａ値を有していても陽イオンの照射により、密着強度が大幅に増大することが認められる。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明の導電性シートの概略断面図である。 導電層を形成した本発明の導電性シートの概略断面図である。 回路を形成した本発明の導電性シートの概略断面図である。
符号の説明
１ 導電性シート、２ 絶縁性基体、３ 金属層、４ 導電層。

Claims (11)

  1. 絶縁性基体の表面の少なくとも一部に金属層が形成されている導電性シートであって、前記絶縁性基体は長尺状のものでありその表面の少なくとも一部に対して陽イオンが照射されることによりその照射部分の表面粗さＲａ値が０．２〜２００ｎｍとなっており、かつその陽イオンが照射された部分に対して前記金属層がスパッタリング法または蒸着法により形成されていることを特徴とする導電性シート。
  2. 前記金属層の表面の少なくとも一部に対して、電気めっき法または無電解めっき法により導電層が形成されていることを特徴とする、請求項１記載の導電性シート。
  3. 前記金属層および前記導電層が回路を形成することを特徴とする、請求項２記載の導電性シート。
  4. 前記絶縁性基体上において前記金属層および前記導電層により複数ユニットの回路が形成されているとともに、前記絶縁性基体をカットすることにより前記複数ユニットの回路を各ユニットごとに分割したことを特徴とする、請求項２記載の導電性シート。
  5. 請求項４記載の導電性シートを用いたことを特徴とする製品。
  6. 前記製品は、半導体製品、電気製品、電子製品、回路基板、アンテナ回路基板、パッケージ、電磁波シールド材、自動車、太陽電池またはＩＣカードのいずれかである、請求項５記載の製品。
  7. 絶縁性基体の表面の少なくとも一部に金属層が形成されている導電性シートの製造方法であって、
    前記絶縁性基体として長尺状のものを用い、その表面の少なくとも一部に対して陽イオンを連続的に照射することによりその照射部分の表面粗さＲａ値を０．２〜２００ｎｍとするステップと、
    前記陽イオンが照射された部分に対して前記金属層をスパッタリング法または蒸着法により形成するステップと、
    を含むことを特徴とする導電性シートの製造方法。
  8. 前記陽イオンを照射するステップと、前記金属層を形成するステップとを、一つの装置内で連続して行なうことを特徴とする、請求項７記載の導電性シートの製造方法。
  9. 前記金属層の表面の少なくとも一部に対して、電気めっき法または無電解めっき法により導電層を形成するステップ、
    をさらに含むことを特徴とする、請求項７記載の導電性シートの製造方法。
  10. 前記金属層および前記導電層に対して、回路を形成するステップ、
    をさらに含むことを特徴とする、請求項９記載の導電性シートの製造方法。
  11. 前記絶縁性基体上において前記金属層および前記導電層により複数ユニットの回路を形成するステップと、
    前記絶縁性基体をカットすることにより前記複数ユニットの回路を各ユニットごとに分割するステップと、
    をさらに含むことを特徴とする、請求項９記載の導電性シートの製造方法。
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