JP2005200693A - パターン加工した多孔質成形体または不織布の製造方法、及び電気回路部品 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑かつ微細な貫通部や凹部などをパターン加工した多孔質素材の製造方法を提供すること。貫通部や凹部の表面に選択的にめっき層が形成されているパターン加工した多孔質成形体または不織布を提供すること。
【解決手段】多孔質成形体または不織布の少なくとも片面に、パターン状の貫通部を有するマスクを配置し、該マスクの上から、流体または砥粒を含有する流体を吹き付けて、多孔質成形体または不織布に、マスクの貫通部の開口形状が転写された貫通部、凹部もしくはこれらの両方を形成する。該貫通部、凹部もしくはこれらの両方の表面に選択的にめっき層が形成されている多孔質成形体または不織布、電気回路部品。
【選択図】図１

Description

本発明は、貫通孔や貫通溝などの貫通部、溝などの凹部をパターン加工した多孔質成形体または不織布の製造方法に関する。また、本発明は、パターン加工により形成された凹部、貫通部もしくはこれらの両方の表面に選択的にめっき層を形成した多孔質成形体または不織布の製造方法に関する。さらに、本発明は、パターン状にめっき層を形成した多孔質成形体または不織布からなる電気回路部品に関する。本発明に係るパターン状のめっき層を有する多孔質成形体または不織布は、半導体デバイスの実装部材、電気的信頼性検査用部材などの技術分野に好適に適用することができる。

電子部品製造用基板には、貫通孔、貫通溝、凹部などを形成することが必要となる場合がある。また、基板に形成した貫通孔や貫通溝、凹部に導電性材料を充填したり、貫通孔や貫通溝、凹部の表面にめっき層を形成することにより、電気的接続を図ったり、電気回路を形成することがある。

例えば、両面プリント配線板や多層プリント配線板では、基板に形成した貫通孔を銀で充填した銀スルーホールや、貫通孔にめっきを施しためっきスルーホールにより、両面または各層の配線パターンの接続を行っている。また、半導体パッケージとして、スルーホールと呼ばれる貫通孔が開いた基板に、パッケージから導入されたリードを挿入して実装する挿入型パッケージが知られている。

プリント配線板でのスルーホール形成用の穴加工法としては、例えば、パンチング金型による打ち抜き加工やドリルによる切削加工などの機械的加工法が知られている。しかし、このような機械的加工法は、微細加工が困難であったり、基板の材質によっては適用が困難な場合がある。

電子部品用基板の溝加工も、従来、金型による打ち抜き加工により形成されていたが、打ち抜く際のバリの発生が避けられないという問題があった。そこで、表面に金属箔を備えた電気部品用基板に、ウォータージェットにより溝加工を施す方法が提案されている。より具体的に、該基板を、水流逃がし孔を設けた支持体上に支持してウォータージェットにより溝加工を行うことにより、金属箔の浮きを防ぐ方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この方法は、溝加工をすることができる寸法がウォータージェットの噴流の径に依存するため、微細加工が困難であることに加えて、多彩なパターンを有する溝の加工には適していない。

従来、ガラス薄板または焼結セラミック薄板をサンドブラスト加工して貫通孔及び凹部を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。具体的には、フォトプロセスによりレジストパターンをガラス薄板または焼結セラミック薄板上に形成し、このレジストパターン上からサンドブラスト加工を行うことにより、貫通孔と凹部の位置と形状を高精度に加工する。このレジストパターンには、貫通孔及び凹部に相当する開口パターンが形成されており、サンドブラスト加工時にマスクとして作用する。貫通孔と凹部に導体材料を充填して配線層を形成し、この配線層を複数積み重ねて加熱して多層配線基板を製造する。

また、プリント配線板において、実装する電子部品とコンタクト端子とを接続するボンディングワイヤーを通すための開口部を形成し、その際、ブラスト用レジストで被覆した基板をサンドブラスト処理することによって開口部を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。基板としては、ガラス繊維を含有する両面金属張り樹脂積層板が用いられている。このブラスト用レジストには、開口部に相当する開口パターンが形成されている。

しかし、従来のサンドブラスト加工では、ファインピッチ配線や深いスルーホール、深い溝の形成が困難である。その第一の理由は、サンドブラスト加工を行う基板が、ガラス薄板、焼結セラミック薄板、ガラス繊維を含有する樹脂基板、金属層を有する樹脂積層板などの硬度の高い材料であることにある。第二の理由は、ブラスト用レジストなどのマスク材料も、ファインピッチ化を行うために薄くする必要があるが、それによって、激しいサンドブラスト加工や長時間のサンドブラスト加工にマスク自体が耐えられないことにある。マスク材料としてステンレス薄板などの硬質材料を用いても、加工対象が硬質の基板であると、サンドブラスト処理中にマスクに形成した微細な貫通孔や貫通溝などのマスクパターンが削られるため、基板に深いスルーホールや溝を精密に形成することが困難である。

特開２０００−２４６６９６号公報 特開平１０−２８４８３６号公報 特開平１１−１０２９９２号公報

本発明の課題は、従来の硬質の基板材料に代えて柔軟な多孔質素材を用いて、極めて複雑かつ微細な貫通部や凹部などをパターン加工した多孔質素材の製造方法を提供することにある。

特に、本発明の課題は、多孔質成形体や不織布を加工対象として、マスクへの損傷が少ない条件で、サンドブラスト加工などの流体を用いた加工方法により、微細なスルーホールや溝などをパターン加工した多孔質成形体または不織布の製造方法を提供することにある。

本発明の他の課題は、貫通部や凹部の表面に選択的にめっき層が形成されているパターン加工した多孔質成形体または不織布からなる電気回路部品を提供することにある。

本発明者らは、前記課題を達成するために鋭意研究した結果、従来、機械加工により微細なパターニングが極めて困難であるか、不可能であると考えられていた柔軟な多孔質素材を加工対象として、パターン状の貫通部を有するマスクを介して流体を吹き付ける加工方法により、マスクへの損傷を抑制しつつ、マスクの微細な貫通部のパターンが転写された貫通部や凹部を有する多孔質素材の得られることを見出した。流体としては、砥粒を含有する流体を用いることが好ましい。

この方法によれば、多孔質成形体の多孔質構造を破壊することなく、深いスルーホールや深い溝の形成などの微細加工を行うことができる。さらに、この方法により形成された貫通孔や貫通溝などの貫通部や溝の如き凹部の表面に導電性金属を付着させることにより、柔軟で弾力性のある回路基板や電気的信頼性検査用部材などの電気回路部品の得られることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったものである。

本発明によれば、有機高分子材料から形成されたフィルム状もしくはシート状の多孔質成形体または不織布の少なくとも片面に、パターン状の貫通部を有するマスクを配置し、該マスクの上から、流体または砥粒を含有する流体を吹き付けて、多孔質成形体または不織布に、マスクの貫通部の開口形状が転写された貫通部、凹部もしくはこれらの両方を形成することを特徴とするパターン加工した多孔質成形体または不織布の製造方法が提供される。

また、本発明によれば、下記工程１ないし４；
（１）有機高分子材料から形成されたフィルム状もしくはシート状の多孔質成形体または不織布の少なくとも片面に、レジスト用樹脂層を介して、パターン状の貫通部を有するマスクを配置し、該マスクの上から、流体または砥粒を含有する流体を吹き付けて、レジスト用樹脂層と多孔質成形体または不織布に、マスクの貫通部の開口形状が転写された貫通部、凹部もしくはこれらの両方を形成する工程１、
（２）貫通部、凹部もしくはこれらの両方を形成したレジスト用樹脂層を含む多孔質成形体または不織布の全表面にめっき用触媒を付与する工程２、
（３）レジスト用樹脂層を剥離する工程３、及び
（４）多孔質成形体または不織布にめっきを施して、めっき用触媒が付着した凹部、貫通部もしくはこれらの両方の表面に選択的にめっき層を形成する工程４
を有するパターン状のめっき層を有するパターン加工した多孔質成形体または不織布の製造方法が提供される。

さらに、本発明によれば、有機高分子材料から形成されたフィルム状もしくはシート状の多孔質成形体または不織布に、パターン状の貫通部、凹部もしくはこれらの両方が形成されており、かつ、該貫通部、凹部もしくはこれらの両方の表面に選択的にめっき層が形成されていることを特徴とするパターン状のめっき層を有するパターン加工した多孔質成形体または不織布からなる電気回路部品が提供される。

本発明の方法によれば、従来の機械加工では極めて困難であった柔軟な多孔質素材への微細で複雑なパターン形成が可能である。本発明の方法によれば、マスクヘのダメージが少ない条件で、多孔質素材にサンドブラストなどの流体加工を行うことが可能であり、それによって、簡単に微細な溝やスルーホールを形成することができる。すなわち、本発明によれば、柔軟すぎて切削が極めて困難か不可能である多孔質成形体や不織布に対して、深い溝加工やスルーホール加工が可能であり、多孔質構造も破壊することがない。本発明の方法は、低コストで大量生産に向いている。

また、本発明によれば、柔軟で比誘電率が低い回路基板などの電気回路部品が提供される。本発明の電気回路部品は、荷重歪みや熱歪みによる応力集中が基板と回路の界面で生じ難い。本発明の電気回路部品は、多孔質素材が歪みを吸収するので、配線に過負荷が生じ難く、断線しにくい。

本発明では、有機高分子材料から形成されたフィルム状もしくはシート状の多孔質成形体または不織布にパターン加工を行う。フィルムは、膜厚が２５０μｍ未満の薄いシート状物を意味する。シートは、膜厚が２５０μｍ以上のものであり、板状物をも包含するものとする。フィルムまたはシートは、単層であっても多層であってもよい。

有機高分子材料としては、用途によって様々な材質のものを使用することができるが、その具体例としては、例えば、天然ゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム等のエラストマー；エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン等の樹脂；などを挙げることができる。これらのエラストマーや樹脂には、所望により、カーボン、シリカなどのフィラー；着色剤、滑剤、その他の各種添加剤を配合することができる。

多孔質成形体や不織布は、基板材料として用いる場合、電気絶縁性の有機高分子材料から形成されたものであることが望ましい。さらに、多孔質材料や不織布は、半導体ディバイス等を高周波信号にて使用する用途に適用する場合、信号遅延の発生原因とならないように、誘電率が低い合成樹脂から形成されたものであることが好ましい。

多孔質成形体及び不織布の中でも、サンドブラスト加工などにより精密に微細加工を行うことができ、電気回路基板の作製が容易である点で、多孔質成形体が好ましい。そこで、以下、多孔質成形体を中心に説明を行うが、本発明の方法によるパターン加工は、不織布に対しても同様に行うことができる。

多孔質成形体を形成する好ましい合成樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリふっ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリふっ化ビニリデン共重合体、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ樹脂）などのフッ素樹脂；ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍＰＰＥ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などのエンジニアリングプラスチック；などが挙げられる。

多孔質成形体を電気回路基板として使用する場合は、エポキシ樹脂、ポリイミド、フッ素樹脂の多孔質成形体を使用するのが好ましく、特にＰＴＦＥなどのフッ素樹脂からなる多孔質成形体は、絶縁性が高く、比誘電率が低いこと、吸湿性が低いこと、耐熱性が高いことから好適である。

すなわち、前記樹脂の中でも、耐熱性、耐薬品性、加工性、機械的特性、誘電特性（低誘電率）などの観点から、フッ素樹脂が好ましく、ＰＴＦＥが特に好ましい。本発明の製造方法では、溶媒による洗浄処理を行うことがあるため、多孔質成形体を構成する合成樹脂は、溶媒に対して不溶性もしくは難溶性であることが好ましい。このような溶媒に対する耐性の点からも、フッ素樹脂が好ましく、ＰＴＦＥが特に好ましい。フィルム状またはシート状の多孔質成形体を作製する方法としては、造孔法、相分離法、溶媒抽出法、延伸法、レーザー照射法などが挙げられる。

多孔質成形体の中でも、延伸法により得られた多孔質ポリテトラフルオロエチレン（以下、「多孔質延伸ＰＴＦＥ」と略記する）フィルムまたはシートは、耐熱性、加工性、機械的特性、誘電特性などに優れ、しかも均一な孔径分布を有するため、基板として優れた材料である。

本発明で使用する多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムまたはシートは、例えば、特公昭４２−１３５６０号公報に記載の方法により製造することができる。まず、ＰＴＦＥの末焼結粉末に液体潤滑剤を混合し、ラム押し出しによってチューブ状または板状に押し出す。厚みの薄いフィルムまたはシートが所望の場合は、圧延ロールによって板状体の圧延を行う。押出圧延工程の後、必要に応じて、押出成形品または圧延成形品から液体潤滑剤を除去する。こうして得られた押出成形品または圧延成形品を少なくとも一軸方向に延伸すると、未焼結の多孔質ＰＴＦＥが膜状で得られる。未焼結の多孔質ＰＴＦＥ膜は、収縮が起こらないように固定しながら、ＰＴＦＥの融点である３２７℃以上の温度に加熱して、延伸した構造を焼結して固定すると、強度の高い多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムまたはシートが得られる。多孔質延伸ＰＴＦＥチューブは、長手方向に切り開くことにより、平らなフィルムまたはシートにすることができる。

多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムまたはシートは、それぞれＰＴＦＥにより形成された非常に細い繊維（フィブリル）と該繊維によって互いに連結された結節（ノード）とからなる微細繊維状組織を有している。多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムまたはシートでは、微細繊維状組織が多孔質構造を形成している。したがって、多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムまたはシートにおいて、多孔質構造の樹脂部は、フィブリルとノードであり、多孔質構造の空隙部は、フィブリルとノードによって形成される空間である。多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムまたはシートは、膜厚方向の弾力性に優れており、弾性回復性にも優れている。多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムまたはシートは、複数枚を重ね合わせて加熱圧着することにより、融着して一体化した多層フィルムまたはシートとすることができる。

多孔質成形体の気孔率は、好ましくは２０％以上、より好ましくは４０％以上であることが、サンドブラストによる加工性が高まるので望ましい。また、多孔質成形体を回路基板として使用する場合は、その気孔率は、好ましくは２０〜９０％、より好ましくは４０〜８０％の範囲にあることが、低比誘電率化や歪み吸収性と形状保特性を両立するために望ましい。

多孔質成形体の孔径（平均孔径）は、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下である。多孔質成形体の孔径が１μｍ以下であれば、超微細加工が可能であることに加えて、アンカーリング効果により、めっき膜の高い定着性を得ることができるので、好ましい。多孔質成形体の孔径は、加工に使用する流体中に含まれる砥粒の平均粒径以下であることが好ましく、砥粒の平均粒径未満であることがより好ましい。

多孔質成形体の厚みは、使用目的や使用箇所等に応じて適宜選択することができるが、通常３ｍｍ以下、好ましくは２ｍｍ以下であり、その下限は、通常５μｍ、好ましくは１０μｍ程度である。多孔質成形体の厚みは、製品を半導体検査用としてプローブカード的に使用する場合は、通常１〜２ｍｍ（１０００〜２０００μｍ）、フレキシブル基板として使用する場合は、通常１ｍｍ（１０００μｍ）以下、好ましくは５００μｍ以下、多層の高密度配線基板として使用する場合は、１００μｍ以下とすることが好ましい。

本発明の方法では、多孔質成形体または不織布の少なくとも片面に、パターン状の貫通部を有するマスクを配置し、該マスクの上から、流体または砥粒を含有する流体を吹き付けて、多孔質成形体または不織布に、マスクの貫通部の開口形状が転写された貫通部、凹部もしくはこれらの両方を形成する。

所望のパターンを形成するためのマスクとしては、例えば、金属製のフィルムまたは板をプレス打ち抜きや切削などの機械加工によりパターンニングしたものや、レーザー等でパターンニングしたものを使用することができる。また、フォトリソグラフィと無電解めっきや電解めっき、あるいはこれらを組み合わせて作製した微細なパターンのマスクを使用することも可能であり、この場合、より微細で複雑な加工が可能となる。

マスクに形成する貫通部の形状は、例えば、ピンホール（貫通孔）、スリット（貫通溝）、その他の任意のパターン形状である。貫通部は、１箇所でも複数箇所でもよい。マスクの具体例としては、厚みが通常０．０１〜１ｍｍ、好ましくは０．０２〜０．５ｍｍのステンレス製フィルムまたは薄板を挙げることができる。

パターン加工に用いる流体としては、圧縮空気などの気体、水などの液体を挙げることができる。流体には、加工性を高めるため、砥粒を含ませることが好ましい。本発明では、砥粒を含む圧縮空気を用いたサンドブラスト加工法を採用することが特に好ましい。

使用する砥粒としては、一般に、多孔質成形体や不織布などを構成する材料よりも硬度の高いものが用いられる。砥粒としては、例えば、シリカ、アルミナなどの粒子を挙げることができる。砥粒は、加工後に溶媒によって抽出・洗浄除去できるものがより好ましく、例えば、水溶性の塩化ナトリウム等の無機塩等を使用するのが取り扱い性の点で好適である。砥粒の平均粒径は、できるだけ小さいものを使用した方が微細で高精度な加工が可能となる。砥粒の平均粒径は、通常０．１〜１０μｍ、好ましくは１〜８μｍ程度である。砥粒の平均粒径は、多孔質成形体の平均孔径以上であることが好ましく、平均孔径より大きいことがより好ましい。サンドブラスト加工は、砥粒を含む圧縮空気を用いて常法に従って行うことができる。

本発明で採用する加工方法について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、多孔質成形体（または不織布）１を固定ステージ２上に固定し、その上に、所望のパターン状の貫通部４，４，４を有するマスク３を配置する。加工中にマスクが移動しないように、多孔質成形体上にマスクを固定することが好ましい。多孔質成形体１の固定ステージ２への固定方法、及びマスク３の多孔質成形体１への固定方法としては、プラスチックテープや粘着テープを用いた固定方法、接着剤を用いた固定方法などが挙げられるが、これらに限定されない。マスク３を多孔質成形体１上に接着剤で固定する場合には、穴あけ加工に支障を生じないように接着剤層の厚みを極めて薄くするか、マスク３の貫通部４を避けて接着剤を適用することが好ましい。

次に、図２に示すように、流体（気体または液体）５をマスク３の上から吹き付ける。流体５としては、砥粒を含む圧縮空気を用いることが好ましい。流体５の吹き付けによって、多孔質成形体１に、マスクの貫通部４の開口形状が転写された貫通部、凹部もしくはこれらの両方を形成する。凹部は、貫通していない孔または溝などであるが、その一部が貫通していてもよい。図２には、多孔質成形体１に、マスクの貫通部４，４，４の開口形状が転写された貫通孔（または貫通溝）６，６，６が形成されたことが示されている。

図３及び４には、固定ステージ２上に、不織布（フェルトを含む）や多孔質体などの柔軟性のある緩衝材７を配置し、その上に多孔質成形体（または不織布）１を固定したこと以外は、図１及び２と同様にしてパターン加工を行う実施態様が示されている。このような緩衝材７を配置することによって、多孔質成形体１に、より緻密で精密な貫通部や凹部を形成することができる。

パターン加工後には、多孔質成形体１（または不織布）を固定ステージ１やマスク３、緩衝材７などから剥離する。剥離工程では、必要に応じて、有機溶媒や水による洗浄を行い、使用した接着剤を溶解除去したり、貫通部や凹部に付着している砥粒を除去する。

図５及び６には、多孔質成形体５１（または不織布）の両面にマスク５２及び５３を配置してパターン加工を行う実施態様が示されている。多孔質成形体５１が厚みの大きい単層または多層のシートである場合、その両面からパターン加工を行うことができる。各マスク５２及び５３には、それぞれスリット５４及び５５が形成されている。多孔質成形体５１の両面にマスク５２及び５３を固定した後、一方の面（例えば、マスク５３面）を固定ステージに固定して、マスク５２上からサンドブラストなどによる加工を行う。この場合、多孔質成形体５１の膜厚のほぼ半分程度まで溝を形成する。次に、加工を行った面を固定ステージに固定し、マスク５３上からサンドブラストなどの加工を行う。この場合も、多孔質成形体５１の膜厚のほぼ半分程度まで溝を形成する。そうすると、多孔質成形体５１の両面に溝７６及び７７が形成され、これらの溝が交差する箇所に貫通孔（スルーホール）７８が形成される。

前記図１〜６に示した加工方法は、本発明の加工方法の具体例を示すものであって、これらに限定されるものではなく、任意の形状の貫通部を設けたマスクを用いて、多孔質成形体や不織布に任意のパターンを形成することができる。

本発明の方法によれば、多孔質成形体の多孔質構造を破壊することなく、貫通部や凹部を形成することができ、貫通部や凹部の壁面（側壁など）の多孔質構造も保持することができる。多孔質成形体の貫通部や凹部の多孔質構造を利用することにより、強固に固着しためっき層（めっき膜）を形成することができる。

多孔質成形体（または不織布）に形成した貫通部や凹部にめっきを施して電気回路を形成するには、貫通部や凹部のみにめっき層を形成する必要がある。そのためには、サンドブラストなどの流体吹き付け加工を行う前に、多孔質成形体（多孔質基板）にめっきに対するレジスト被膜を形成させる必要がある。このレジスト被膜は、サンドブラストなどの流体吹き付け加工により、マスクの貫通部の形状に除去することができ、その下に配置されている多孔質成形体の貫通部や凹部の形成に支障がない材料から形成されていることが必要である。

めっきに対するレジスト被膜は、無電解めっきや電解めっきを行った後、あるいはめっきプロセスの途中段階で、溶媒などを用いて溶解除去することができるか、機械的に剥離除去できるものであることが望ましい。めっきに対するレジスト被膜としては、例えば、市販の粘着テープを使用することができる。また、レジスト被膜として、アクリル樹脂をアセトン等の有機溶媒に溶解させた溶液を多孔質基板上に塗布した後、溶媒を乾燥除去して形成したアクリル樹脂被膜を用いることができる。

さらに、めっきに対するレジスト被膜として、フィルム状またはシート状の多孔質成形体を用いることができる。具体的には、３枚以上の多孔質フィルムを積層して多層の多孔質成形体を作製し、この多層の多孔質成形体を用いてパターン加工を施した後、めっき用触媒を付与し、次いで、両面に多孔質フィルムを剥離除去する。これにより、貫通部や凹部のみにめっき用触媒が付着した多孔質成形体を得ることができる。このめっき用触媒を利用して、無電解めっき、さらには電解めっきを行うことにより、所望の厚みのめっき層を選択的に形成することができる。

本発明では、前述のアクリル樹脂被膜や多孔質成形体（多孔質フィルム）をレジスト樹脂層として用いることが好ましい。すなわち、電気回路部品を作製するには、下記工程１ないし４；
（１）有機高分子材料から形成されたフィルム状もしくはシート状の多孔質成形体または不織布の少なくとも片面に、レジスト用樹脂層を介して、パターン状の貫通部を有するマスクを配置し、該マスクの上から、流体または砥粒を含有する流体を吹き付けて、レジスト用樹脂層と多孔質成形体または不織布に、マスクの貫通部の開口形状が転写された貫通部、凹部もしくはこれらの両方を形成する工程１、
（２）貫通部、凹部もしくはこれらの両方を形成したレジスト用樹脂層を含む多孔質成形体または不織布の全表面にめっき用触媒を付与する工程２、
（３）レジスト用樹脂層を剥離する工程３、及び
（４）多孔質成形体または不織布にめっきを施して、めっき用触媒が付着した貫通部、凹部もしくはこれらの両方の表面に選択的にめっき層を形成する工程４
により、パターン状のめっき層を有するパターン加工した多孔質成形体または不織布を製造する方法を採用することが好ましい。

図７及び８に、めっき工程の一例を示す。多孔質成形体（または不織布）７１の両面に、めっきに対するレジスト被膜（レジスト樹脂）５３，５３を配置し、さらにその上に、マスク５２，５２を配置して、サンドブラストなどの流体吹き付け加工により、貫通孔５４や溝５５，５６（一部貫通している）を形成する。パターン加工後、マスク５２,５２を剥離する。次いで、めっき用触媒を付与した後、レジスト被膜５３,５３を剥離除去する。貫通孔５４及び溝５５及び５６の壁面に付着しているめっき用触媒を利用して無電解めっきを行うことにより、めっき層５７，５７を選択的に形成することができる。無電解めっき層の上に電解めっき層などの他の導電性金属粒子を析出させてもよい。

めっき層を形成するには、パターン加工し、レジスト被膜を有する多孔質成形体を用いて、先ず、貫通部や凹部の壁面を含む全表面に、めっき用触媒（すなわち、金属イオンの還元反応を促進する触媒）を付着させる。多孔質成形体の貫通孔や貫通溝、凹部の壁面に導電性金属を付着させる方法としては、無電解めっき法が好ましい。無電解めっき法では、一般に、めっきを析出させたい箇所に、予め化学還元反応を促進する触媒を付与する。多孔質成形体の貫通部や凹部の壁面のみに無電解めっきを行うには、当該筒所のみにめっき用触媒を付着させる必要がある。貫通部や凹部の壁面以外の箇所にめっきが付着すると、各貫通孔や貫通溝、凹部などの壁面に付着しためっき層により形成された各導通部が短絡する。そこで、めっき用触媒の付与工程では、前述のレジスト被膜を使用する。

めっき用触媒を付与するには、レジスト被膜を有し、パターン加工した多孔質成形体を、所望によりコンディショニングした後、例えば、パラジウム−スズコロイド触媒付与液に十分撹拌しながら浸漬する。触媒付与液に浸漬後、レジスト被膜を除去すると、多孔質成形体の貫通部や凹部の壁面のみにめっき用触媒粒子が付着した多孔質成形体を得ることができる。

多孔質成形体の貫通部や凹部の壁面に付着して残留するめっき用触媒を利用して、該壁面に導電性金属を付着させる。導電性金属を付着させる方法としては、無電解めっき法が好適に採用される。多孔質成形体を無電解めっき液に浸漬することにより、貫通孔や貫通溝、凹部の壁面のみに導電性金属を析出させることができ、それによって、導通部（電気回路）が形成される。導電性金属としては、銅、ニッケル、銀、金、ニッケル合金などが挙げられるが、特に高導電性が必要な場合は、銅を使用することが好ましい。

多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムまたはシートを用いると、めっき粒子（結晶粒）は、初め貫通部や凹部の壁面に露出したフィブリルに絡むように析出するので、めっき時間をコントロールすることにより、導電性金属の付着状態をコントロールすることができる。無電解めっき時間を制御することにより、適度なめっき量とし、弾力性と同時に導電性も与えることが可能となる。多孔質構造の樹脂部の太さ（例えば、フィブリルの太さ）は、５０μｍ以下であることが好ましい。導電性金属の粒子径は、０．００１〜５μｍ程度であることが好ましい。導電性金属の付着量は、多孔質構造と弾力性を維持するために、０．０１〜４．０ｇ／ｍｌ程度とすることが好ましい。

上記のようにして作製された導通部（電気回路）は、酸化防止及び電気的接触性を高めるため、酸化防止剤を使用するか、貴金属または貴金属の合金で被覆しておくことが好ましい。貴金属としては、電気抵抗の小さい点で、パラジウム、ロジウム、金が好ましい。貴金属等の被覆層の厚さは、０．００５〜０．５μｍが好ましく、０．０１〜０．１μｍがより好ましい。

以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明についてより具体的に説明する。

［実施例１］
孔径０．１μｍ、気孔率（ＡＳＴＭ Ｄ−７９２）約５０％、膜厚６０μｍの多孔質延伸ＰＴＦＥフィルム（住友電工ファインポリマー株式会社製、商品名「ＨＰ０１０−６０」）をガラス板の上にシワを伸ばして配置し、動かないようにその縁をプラスチック製テープで固定した。この多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムの上に、瞬間接着剤（東亞合成株式会社製、商品名「アロンアルファ」）を薄く塗布した後、瞬間接着剤層の上に、幅１００μｍ、長さ５ｍｍのスリットを開けた厚さ０．０５ｍｍのステンレス製マスクを配置した。一昼夜静置して、瞬間接着剤を十分に乾燥させることにより、多孔質延伸ＰＴＦＥフィルム上にステンレス製マスクを固定した。

このステンレス製マスクの上から、平均粒径約５μｍのアルミナ砥粒を用いて圧縮空気によるサンドブラスト加工を行った。透過光による検査で、多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムにスリット状の貫通した溝が形成されているのを確認した後、ガラス板から、多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムとステンレス製マスクとを取り外した。

これをアセトンに数時間浸して接着剤を溶解させ、ステンレス製マスクと多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムとを分離した後、多孔質ＰＴＦＥフィルムを乾燥した。多孔質ＰＴＦＥフィルムには、スリット状の貫通した溝が形成されていた。この状態での肉眼観察では、貫通溝の周辺が着色しており、砥粒が付着しているのが確認できた。

これをエタノールに浸して超音波洗浄を５分間行い、乾燥させた結果、砥粒の付着は肉眼では観察できなくなった。スリット加工した部分の断面及び側壁のＳＥＭ観察を行った結果、砥粒の存在は確認できなかった。また、溝側壁の多孔質構造は、破壊されることなく保たれていた。

［実施例２］
孔径５μｍ、気孔率約８０％、膜厚１００μｍの多孔質延伸ＰＴＦＥフィルム（住友電工ファインポリマー株式会社製、商品名「ＷＰ５００−１００」）をガラス板の上にシワを伸ばして配置し、動かないようにテープで固定した。多孔質延伸ＰＴＦＥフィルム上に、瞬間接着剤（東亞合成株式会社製、商品名「アロンアルファ」）を薄く塗布した後、接着剤層の上に、幅１００μｍ、長さ５ｍｍのスリットを開けた厚さ０．０５ｍｍのステンレス製マスクを配置した。一昼夜静置して、瞬間接着剤を十分に乾燥させることにより、多孔質延伸ＰＴＦＥフィルム上にステンレス製マスクを固定した。

ステンレス製マスク上から、平均粒径約５μｍのアルミナ砥粒を用いて圧縮空気によるサンドブラスト加工を行った。透過光による検査で、多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムには、スリット状の貫通した溝が形成されているのを確認した後、ガラス板から多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムとステンレス製マスクとを取り外した。

これをアセトンに数時間浸して接着剤を溶解させ、ステンレス製マスクと多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムとを分離した後、多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムを乾燥した。多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムには、スリット状の貫通した溝が形成されていた。この状態での肉眼観察により、貫通溝の周辺が着色しており、砥粒が付着しているのが確認できた。

これをエタノールに浸して超音波洗浄を５分間行った後、乾燥させた結果、砥粒の付着を肉眼では観察できなくなった。しかし、スリット加工した部分の断面及び側壁のＳＥＭ観察を行った結果、砥粒が多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムの貫通溝の側壁に食い込んで残存しているのが散見された。ただし、溝側壁の多孔質構造は、破壊されることなく保たれていた。

［実施例３］
孔径５μｍ、気孔率約８０％、膜厚１００μｍの多孔質延伸ＰＴＦＥフィルム（住友電工ファインポリマー株式会社製、商品名「ＷＰ５００−１００」）をガラス板の上にシワを伸ばして配置し、動かないようにテープで固定した。多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムの上に、瞬間接着剤（東亞合成株式会社製、商品名「アロンアルファ」）を薄く塗布した後、接着剤層の上に、幅１００μｍ、長さ５ｍｍのスリットを開けた厚さ０．０５ｍｍのステンレス製マスクを配置した。一昼夜静置して、瞬間接着剤を十分に乾燥させることにより、多孔質延伸ＰＴＦＥフィルム上にステンレス製マスクを固定した。

ステンレス製マスクの上から、平均粒径約５μｍの塩化ナトリウム砥粒を用いて圧縮空気によるサンドブラスト加工を行った。透過光による検査で、多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムにスリット状の貫通した溝が形成されているのを確認した後、ガラス板から多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムとステンレス製マスクとを取り外した。

これをアセトンに数時間浸して接着剤を溶解させ、ステンレス製マスクと多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムとを分離した後、多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムを乾燥した。多孔質ＰＴＦＥにはスリット状の貫通した溝が形成されていた。この状態で光学顕微鏡観察した結果、周辺に砥粒が付着しているのが確認できた。

これをエタノールに浸した後、水に投入して超音波洗浄を５分間行い、乾燥した。スリット加工した部分の断面及び側壁のＳＥＭ観察を行った結果、砥粒の存在を確認することができなかった。また、貫通溝側壁の多孔質構造は、破壊されることなく保たれていた。

［実施例４］
ガラス板の上に、膜厚１ｍｍ、気孔率約５０％のポリウレタンフォームを敷いて、その縁を粘着テープで固定した。このポリウレタンフォームの上に、孔径０．１μｍ、気孔率約５０％、膜厚６０μｍの多孔質延伸ＰＴＦＥフィルム（住友電工ファインポリマー株式会社製、商品名「ＨＰ０１０−６０」）をシワを伸ばして配置し、動かないようにその縁をプラスチック製テープで固定した。この多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムの上に、瞬間接着剤（東亞合成株式会社製、商品名「アロンアルファ」）を薄く塗布した後、接着剤層の上に、幅１００μｍ、長さ５ｍｍのスリットを開けた厚さ０．０５ｍｍのステンレス製マスクを配置した。一昼夜静置して、瞬間接着剤を十分に乾燥させることにより、多孔質延伸ＰＴＦＥフィルム上にステンレス製マスクを固定した。

ステンレス製マスクの上から、平均粒径約５μｍのアルミナ砥粒を用いて圧縮空気によるサンドブラスト加工を行った。透過光による検査で、多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムにスリット状の貫通した溝が形成されているのを確認した後、ガラス板から多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムとステンレス製マスクとを取り外した。

これをアセトンに数時間浸して接着剤を溶解させ、ステンレス製マスクと多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムとを分離した後、多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムを乾燥した。多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムには、スリット状の貫通した溝が形成されていた。この状態で肉眼観察したところ、貫通溝の周辺が着色しており、砥粒が付着しているのが確認された。

これをエタノールに浸して超音波洗浄を５分間行った後、乾燥させた結果、砥粒の付着を肉眼で観察することができなくなった。スリット加工した部分の断面及び側壁のＳＥＭ観察を行った結果、砥粒の存在は確認できなかった。また、貫通溝側壁の多孔質構造は、破壊されることなく保たれており、また、実施例１で形成した貫通溝よりも側壁の粗度が低くなっている様子が観察できた。

［実施例５］
１．多層の多孔質延伸ＰＴＦＥシートの作製工程：
孔径０．１μｍ、気孔率約５０％、膜厚６０μｍの多孔質延伸ＰＴＦＥフィルム（住友電工ファインポリマー株式会社製、商品名「ＨＰ０１０−６０」）を２０枚重ね合わせ、各々１００ｍｍ角、厚さ４ｍｍの２枚のステンレス板で挟んで３４０℃以上に加熱して融着させた。このようにして、膜厚が約１２００μｍの２０層構造の多孔質延伸ＰＴＦＥシートを作製した。

２．溝と貫通孔の形成工程：
多孔質延伸ＰＴＦＥシートの両面に瞬間接着剤（東亞合成株式会社製、商品名「アロンアルファ」）を薄く塗布した後、各接着剤層の上に、幅１００μｍ、長さ５ｍｍのスリットを開けた厚さ０．０５ｍｍのステンレス製マスクをそれぞれ配置した。この際、２枚のステンレス製マスクは、各スリットが直交するように配置した。一昼夜静置して、瞬間接着剤を十分に乾燥させることにより、多孔質延伸ＰＴＦＥシートの両面にステンレス製マスクを固定した。

これをガラス板の上に置き、ステンレス製マスクの上から、平均粒径約５μｍのアルミナ砥粒を用いて圧縮空気によるサンドブラスト加工を片面ずつ、両面について行った。溝の深さが膜厚のほぼ半分で、両面のスリットが交差した部分が貫通しているのを確認できた時点でサンドブラスト加工を止めた。

これをアセトンに数時間浸して接着剤を溶解させ、ステンレス製マスクと多孔質延伸ＰＴＦＥシートとを分離した後、多孔質延伸ＰＴＦＥシートを乾燥した。多孔質延伸ＰＴＦＥシートには、両面にスリット状の溝と、両面の溝が交差した部分のみが貫通しているのが確認された。これをエタノールに浸して超音波洗浄を５分間行った。

３．めっき用触媒の付与工程：
次に、前記の多孔質延伸ＰＴＦＥシートを、１００ｍｌ／Ｌに希釈したメルテックス株式会社製メルプレートＰＣ−３２１に６０℃の温度で４分間浸漬し、コンディショニングを行った。さらに、多孔質延伸ＰＴＦＥシートを１０％硫酸に１分間浸漬した後、０．８％塩酸にメルテックス株式会社製エンプレートＰＣ−２３６を１８０ｇ／Ｌの割合で溶解した液に２分間浸漬した。この多孔質延伸ＰＴＦＥシートを、メルテックス株式会社製エンプレートアクチベータ４４４を３％、エンプレートアクチベータアディティティブを１％、塩酸を３％溶解した水溶液にメルテックス株式会社製エンプレートＰＣ−２３６を１５０ｇ／Ｌの割合で溶解した液に５分間浸漬し、スズ−パラジウム粒子を多孔質ＰＴＦＥの溝及びスルーホールを含む全表面に付着させた。

次に、メルテックス株式会社製ＰＡ−３６０を５０ｍｌ／Ｌの割合に蒸留水で希釈した液に、多孔質延伸ＰＴＦＥシートを浸漬して、触媒を活性化させた。その後、多層構造を有する多孔質延伸ＰＴＦＥシートの両面表層より、各１枚の多孔質延伸ＰＴＦＥフィルムを剥離することによって、溝とスルーホールのみにめっき用触媒が付着した多孔質延伸ＰＴＦＥシートを得た。

４．めっき処理工程：
ルテックス株式会社製Ｃｕ−３０００Ａ、メルプレートＣｕ−３０００Ｂ、メルプレートＣｕ−３０００Ｃ、メルプレートＣｕ−３０００Ｄをそれぞれ５％、メルプレートＣｕ−３０００スタビライザーを０．１％で建浴した無電解銅めっき液に、エアー撹拌を行いながら、前記の多孔質延伸ＰＴＦＥシートを３０分間浸漬し、溝とスルーホールの側壁に銅めっきを施した。

次に、多孔質延伸ＰＴＦＥシートをアトッテック製アクチベータオーロテックＳＩＴアディティブ（８０ｍｌ／Ｌ）に３分間浸漬した後、アトッテック製オーロテックＳＩＴアクチベータコンク（１２５ｍｇ／Ｌ）、アトッテック製アクチベータオーロテックＳＩＴアディティブ（８０ｍｌ／Ｌ）の建浴液に１分間浸漬し、上記で形成した銅めっき上にパラジウム触媒を定着させた。

さらに、次亜リン酸ナトリウム（２０ｇ／Ｌ）、クエン酸三ナトリウム（４０ｇ／Ｌ）、ホウ酸アンモニウム（１３ｇ／Ｌ）、硫酸ニッケル（２２ｇ／Ｌ）で建浴した無電解ニッケルめっき液に、多孔質延伸ＰＴＦＥシートを５分間浸漬して、銅めっき層の表面をニッケルめっきでコーティングした。

次に、多孔質延伸ＰＴＦＥシートを、メルテックス製置換金めっき液、メルプレートＡＵ−６６３０Ａ（２００ｍｌ／Ｌ）、メルプレートＡＵ−６６３０Ｂ（１００ｍｌ／Ｌ）、メルプレートＡＵ−６６３０Ｃ（２０ｇ／Ｌ）、亜硫酸金ナトリウム水溶液（金１．０ｇ／Ｌ）に６０℃で５分間浸漬して、さらに金めっきによるコーティングを施した。

以上の各工程を経て、溝とスルーホールのみが導電化した多孔質延伸ＰＴＦＥシート製の電気回路基板を製造することができた。得られた電気回路は、粘着テープによる剥離試験にも耐えるものであった。また、この電気回路基板は、非常に柔軟で、屈曲や圧縮、ねじり変形を加えても、電気回路が剥がれることはなかった。

［比較例１］
無孔質の膜厚１００μｍの無孔質ＰＴＦＥフィルム（ニチアス製、商品名「ナフロンテープ」）をガラス板の上にシワを伸ばして配置し、動かないようにその縁をプラスチック製テープで固定した。この無孔質ＰＴＦＥフィルムの上に、瞬間接着剤（東亞合成株式会社製、商品名「アロンアルファ」）を薄く塗布した後、幅１００μｍ、長さ５ｍｍのスリットを開けた厚さ０．０５ｍｍのステンレス製マスクを配置した。一昼夜静置して、瞬間接着剤を十分に乾燥させることにより、無孔質ＰＴＦＥフィルム上にステンレス製マスクを固定し、さらに、その縁を粘着テープで固定した。

ステンレス製マスクの上から、平均粒径約５μｍのアルミナ砥粒を用いて圧縮空気によるサンドブラスト加工を実施した。その結果、無孔質ＰＴＦＥフィルムに貫通した溝が形成される前に、ステンレス製マスクのスリットの縁が削れて粗化し、縁がめくれて浮き上がり、加工が困難な状態となった。そこで、サンドブラスト加工を途中で中止した。

これをアセトンに数時間浸して接着剤を溶解させ、ステンレス製マスクと多孔質ＰＴＦＥフィルムとを分離した後、多孔質ＰＴＦＥフィルムを乾燥した。これをエタノールに浸して超音波洗浄を５分間行い、次いで、乾燥した。サンドブラスト加工部分の断面及び側壁のＳＥＭ観察を行った結果、溝の深さは２０μｍ以下と浅かった。また、溝のエッジ部分も鈍化していた。

本発明の方法は、多孔質成形体や不織布に、貫通孔や貫通溝などの貫通部、溝などの凹部をパターン加工する方法として好適である。本発明のパターン状にめっき層を形成した多孔質成形体または不織布は、電気回路部品として、半導体デバイスの実装部材、電気的信頼性検査用部材などの技術分野に好適に適用することができる。

本発明で採用する流体吹き付け法によるパターン加工法の一例を示す断面図である。 本発明で採用する流体吹き付け法によるパターン加工法の一例を示す断面図である。 本発明で採用する流体吹き付け法によるパターン加工法の他の例を示す断面図である。 本発明で採用する流体吹き付け法によるパターン加工法の他の例を示す断面図である。 本発明で採用する流体吹き付け法によるパターン加工法の他の例を示す断面図である。 本発明で採用する流体吹き付け法によるパターン加工法の他の例を示す断面図である。 多孔質成形体の貫通部や凹部にめっき層を形成する方法の一例を示す断面図である。 多孔質成形体の貫通部や凹部にめっき層を形成する方法の一例を示す断面図である。

符号の説明

１：多孔質成形体、２：固定ステージ、３：マスク、
４：貫通部、５：流体吹き付け、６：貫通孔、７：緩衝材、
５１：多孔質成形体、５２：マスク、５３：マスク、５４：スリット、
５５：スリット、５６：溝、５７：溝、５８：貫通孔、
７１：多孔質成形体、７２：マスク、７３：レジスト被膜、７４：貫通孔、
７５：溝、７６：溝、７７：めっき層。

Claims (11)

1. 有機高分子材料から形成されたフィルム状もしくはシート状の多孔質成形体または不織布の少なくとも片面に、パターン状の貫通部を有するマスクを配置し、該マスクの上から、流体または砥粒を含有する流体を吹き付けて、多孔質成形体または不織布に、マスクの貫通部の開口形状が転写された貫通部、凹部もしくはこれらの両方を形成することを特徴とするパターン加工した多孔質成形体または不織布の製造方法。
2. 流体が、気体または液体である請求項１記載の製造方法。
3. 砥粒が、多孔質成形体の平均孔径以上の平均粒径を有する粒子である請求項１または２記載の製造方法。
4. 砥粒が、溶媒にて抽出除去可能な材質からなる粒子である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の製造方法。
5. 砥粒が、水溶性無機塩の粒子である請求項４記載の製造方法。
6. 多孔質成形体または不織布の片面にマスクを配置し、マスクを配置した面とは反対側の面には柔軟性のある緩衝材を配置し、該マスクの上から、流体または砥粒を含有する流体を吹き付けて、多孔質成形体または不織布にマスクの貫通部の開口形状が転写された貫通部、凹部もしくはこれらの両方を形成する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の製造方法。
7. 多孔質成形体が、多孔質フッ素樹脂からなる単層もしくは多層のフィルムまたはシートである請求項１ないし６のいずれか１項に記載の製造方法。
8. 下記工程１ないし４；
   （１）有機高分子材料から形成されたフィルム状もしくはシート状の多孔質成形体または不織布の少なくとも片面に、レジスト用樹脂層を介して、パターン状の貫通部を有するマスクを配置し、該マスクの上から、流体または砥粒を含有する流体を吹き付けて、レジスト用樹脂層と多孔質成形体または不織布に、マスクの貫通部の開口形状が転写された貫通部、凹部もしくはこれらの両方を形成する工程１、
   （２）貫通部、凹部もしくはこれらの両方を形成したレジスト用樹脂層を含む多孔質成形体または不織布の全表面にめっき用触媒を付与する工程２、
   （３）レジスト用樹脂層を剥離する工程３、及び
   （４）多孔質成形体または不織布にめっきを施して、めっき用触媒が付着した貫通部、凹部もしくはこれらの両方の表面に選択的にめっき層を形成する工程４
   を有するパターン状のめっき層を有するパターン加工した多孔質成形体または不織布の製造方法。
9. 多孔質成形体が、多孔質フッ素樹脂からなる単層もしくは多層のフィルムまたはシートである請求項８記載の製造方法。
10. 有機高分子材料から形成されたフィルム状もしくはシート状の多孔質成形体または不織布に、パターン状の貫通部、凹部もしくはこれらの両方が形成されており、かつ、該貫通部、凹部もしくはこれらの両方の表面に選択的にめっき層が形成されていることを特徴とするパターン状のめっき層を有するパターン加工した多孔質成形体または不織布からなる電気回路部品。
11. 多孔質成形体が、多孔質フッ素樹脂からなる単層もしくは多層のフィルムまたはシートである請求項１０記載の電気回路部品。

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