JP2005256122A

JP2005256122A - ガラス基板上への無電解めっき方法

Info

Publication number: JP2005256122A
Application number: JP2004071656A
Authority: JP
Inventors: Hideo Honma; 英夫本間; Katsuhiko Tashiro; 雄彦田代
Original assignee: Kanto Gakuin University Surface Engineering Research Institute
Current assignee: Kanto Gakuin University Surface Engineering Research Institute
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2005-09-22

Abstract

【課題】有害なフッ化物を用いるエッチング処理を行うことなく、ガラス基板のめっき前処理を行うことができ、めっき層を形成すると基板への密着性が良好で、めっき中にフクレが発生することなく、電気的特性の良好なめっき層を得ることができる、ガラス基板上への無電解めっき方法を提供する。
【解決手段】第１に、ガラス基板上に無電解銅めっきを行う際、脱脂処理、感受性化処理及び触媒活性化処理した後、ポリエチレングリコールを０．１〜１５ｇ／Ｌ含有する無電解銅めっき浴中で無電解銅めっきを行う。第２に、ガラス基板上に無電解ニッケルめっきを行う際、脱脂処理、感受性化及び触媒活性化処理後、錯化剤としてカルボン酸類を用いた無電解ニッケルめっき浴中で無電解ニッケルめっきを行う。
【選択図】なし

Description

本発明は、ガラス基板上に無電解めっきを行う際、それらの製品を前処理してから無電解めっきを行うガラス基板上への無電解めっき方法に関する。

近年、電子機器の高速度化、縮小化に伴い、平滑なガラス板を用いたガラス配線基板の要求が高まっていて、ガラス基板上に密着性の良好な金属被膜を形成させる技術も要求されている。ガラス板は、平滑性、加工性、可視光透過性、電気絶縁性などの優れた特性を有することからＩＣ基板やディスプレイデバイスなどの材料として期待されている。

従来、ガラス基板上に金属被膜を形成させる方法としては、真空中で金属を蒸着する方法、金属をスパッタリングする方法、無電解めっきをする方法が知られている。ガラス基板上に無電解めっき被膜を形成させるには、密着性を改善するためにガラス基板を脱脂処理、エッチング処理、感受性化処理及び触媒活性化処理した後、無電解めっきを行っている。

しかし、ガラス基板のエッチング処理には有毒なフッ化物を用いるので、環境汚染の問題があり、また、フッ化物によるエッチング処理ではガラス表面の平滑性が低下して、得られるめっき被膜の電気的特性が低下するので、微細な回路の形成が困難になるという問題があり、エッチングレスで導電層を形成することが望まれていた。

ところが、エッチングレスでガラス基板上に無電解めっきを行うと基板全面にフクレが発生し、平滑な被膜の形成が困難であった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明は、有害なフッ化物を用いるエッチング処理を行うことなく、ガラス基板のめっき前処理を行うことができ、めっき層を形成すると基板への密着性が良好で、めっき中にフクレが発生することなく、電気的特性の良好なめっき層を得ることができる、ガラス基板上への無電解めっき方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、第１に、ガラス基板上に無電解銅めっきを行う際、脱脂処理、感受性化処理及び触媒活性化処理した後、ポリエチレングリコールを０．１〜１５ｇ／Ｌ含有する無電解銅めっき浴中で無電解銅めっきを行うことを特徴とするガラス基板上への無電解めっき方法である。この際、塩化錫（II)を０．００５〜０．５ｇ／Ｌ、塩酸を０〜０．１vol％含有する水溶液を用いて感受性化処理を行い、塩化パラジウムを０．００５〜０．５ｇ／Ｌ、塩酸を０〜０．１vol％含有する水溶液を用いて触媒活性化処理を行うことが好ましい。また、無電解銅めっき浴中で無電解銅めっきを行う前にアルコール処理を行うことが好ましい。

また、第２に、ガラス基板上に無電解ニッケルめっきを行う際、脱脂処理、感受性化処理及び触媒活性化処理後、錯化剤としてカルボン酸類を用いた無電解ニッケルめっき浴中で無電解ニッケルめっきを行うことを特徴とするガラス基板上への無電解めっき方法である。この際、塩化錫（II)を０．００５〜０．５ｇ／Ｌ、塩酸を０〜０．１vol％含有する水溶液を用いて感受性化処理を行い、塩化パラジウムを０．００５〜０．５ｇ／Ｌ、塩酸を０〜０．１vol％含有する水溶液を用いて触媒活性化処理を行うことが好ましい。また、無電解ニッケルめっき浴中で無電解ニッケルめっきを行う前にアルコール処理を行うことが好ましい。

本発明のガラス基板上への無電解めっき方法によれば、有害なフッ化物を用いるエッチング処理を行うことなく、ガラス基板のめっき前処理を行うことができ、めっき層を形成させたとき、めっき層の密着不良やめっき中にフクレが発生することなく、電気的特性の良好なめっき層を形成することができる。

以下本発明について詳細に説明する。
（１）ガラス基板として用いるガラスとしては、ケイ酸ガラス、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラスなどが挙げられる。また、本発明はシリコン基板やセラミックス板にも適用できる。

（２）脱脂処理では、油脂などのガラス基板表面に付着している汚染物質を除去する。脱脂処理に用いる物質としてはアセトン等の揮発性の有機溶剤や、濃硫酸などの強酸、あるいは水酸化カリウム、水酸化リチウムなどを溶解した強アルカリ水溶液に基板を浸漬して清浄化する。また、超音波処理も利用できる。

（３）感受性化処理は、脱脂処理後の基板を塩化錫（ＳｎＣｌ_２）水溶液に浸漬して行う。本発明によれば感受性化溶液は塩酸を使用しなくてもあるいは塩酸濃度をきわめて低くすることができる。例えば、従来感受性化処理を塩化錫濃度が０．１ｇ／Ｌで、塩酸濃度が２vol％で行っていたものを、本願発明によれば、塩化錫濃度が０．００５〜０．５ｇ／Ｌで、塩酸濃度が０〜０．１vol％にすることができる。さらに、塩化錫濃度が０．０１〜０．１ｇ／Ｌで、塩酸濃度が０．０１〜０．１vol％にすることが好ましい。

（４）触媒活性化処理は、前記感受性化の後に基板を塩化パラジウム（ＰｄＣｌ_２）を塩酸に溶解して純水で溶解した溶液が用いられるが、本願発明によれば、塩酸濃度をきわめて薄くすることができる。例えば、従来塩化パラジウム濃度が０．１ｇ／Ｌで、塩酸濃度が２vol％で行っていたものを、本願発明によれば、塩化パラジウム濃度が０．００５〜０．５ｇ／Ｌで、塩酸濃度が０〜０．１vol％にすることができる。さらに、塩化パラジウム濃度が０．０１〜０．１ｇ／Ｌで、塩酸濃度が０．０１〜０．１vol％にすることが好ましい。

（５）無電解めっきにおいて、無電解銅めっきを行う場合は、めっき浴にポリエチレングリコールを添加する。ポリエチレングリコールの添加はめっき浴に０．１〜１５ｇ／Ｌになるように添加する。さらに、１〜１０ｇ／Ｌとするのが好ましい。従来めっき浴におけるポリエチレングリコールの添加量は０．０１〜０．１ｇ／Ｌであったものを、本発明では０．１〜１５ｇ／Ｌとすることによって、フッ化物によるエッチング処理を行わなくてよく、また、感受性化処理において、塩酸濃度を０又は０．１vol％以下とすることができ、触媒化処理においても塩酸濃度を０．１vol％以下とすることができる。めっき浴はポリエチレングリコールを添加する以外は通常用いられる無電解銅めっき浴を使用することができる。

また、無電解めっきにおいて、無電解ニッケルめっきを行う場合は、めっき浴に錯化剤を添加する。錯化剤としては、例えば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、コハク酸などのカルボン酸類が用いられる。本発明によればカルボン酸類の錯化剤をめっき浴に用いることによって、フッ化物によるエッチング処理を行わなくてよく、また、感受性化処理において、塩酸濃度を０又は０．１vol％以下とすることができ、触媒化処理においても塩酸濃度を０．１vol％以下とすることができる。めっき浴に錯化剤を添加する以外は通常用いられる無電解ニッケルめっき浴を使用することができる。

さらに本発明においては、湯洗処理後、無電解めっきを行う前に基板をアルコール中に浸漬することが好ましい。アルコールとしてはメタノール、エタノールなどが挙げられる。基板をアルコール中に浸漬すると基板の表面の表面張力が低下し、めっき初期析出性が向上する。

次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されない。

ガラス基板（IWAKI社製マイクロガラス、３６×２６×１ｍｍ）を６０℃のアルカリ性脱脂液（ＫＯＨ、１０ｇ／Ｌ）に１０分間浸漬した後、塩化錫（II)０．１ｇ／Ｌ水溶液に２５℃で５分間浸漬して感受性化した。その後、塩化パラジウムを塩酸（０．１vol％）に溶解し、純水で希釈した０．１ｇ／Ｌの塩化パラジウム塩酸溶液に２５℃で５分間浸漬し、触媒活性化処理を行い、さらに２０℃のエタノールに３分間浸漬した。

その後、無電解銅めっき浴（硫酸銅（II）０．０３モル／Ｌ、ＥＤＴＡ−ＫＯＨ０．２４モル／Ｌ、２，２−ビビリジル０．０１ｇ／Ｌ、グリオキシル酸０．２モル／Ｌ）にポリエチレングリコール（分子量１０００）２ｇ／Ｌ添加しためっき浴、ｐＨ１２．０、６０℃に浸漬して、厚さ約０．１μｍの銅めっき層を析出させた。その後８０℃で１０分間過熱処理を行った後、テープ試験（ＪＩＳＺ１５２２）を行ったところめっきの剥がれはなく良好なめっき密着性を示した。

実施例１と同様に、ガラス基板をアルカリ性脱脂液に浸漬して脱脂処理し、塩化錫水溶液に浸漬して感受性化処理し、塩化パラジウムを塩酸に溶解し、純水で希釈した溶液に浸漬して触媒活性化処理を行った後、加熱した純水中で湯洗し、エタノールに浸漬し、ポリエチレングリコールを含有する無電解銅めっき浴に浸漬して、厚さ約０．１μｍの銅めっき層を形成させた。さらに、硫酸銅系の浴中で電気銅めっきを行い厚さ５μｍの銅めっき層を析出させた。その後８０℃で１０分間過熱処理を行った後、テープ試験（ＪＩＳＺ１５２２）を行ったところめっきの剥がれはなく良好なめっき密着性を示した。

実施例１と同様に、ガラス基板をアルカリ性脱脂液に浸漬して脱脂処理し、塩化錫水溶液に浸漬して感受性化処理し、塩化パラジウムを塩酸に溶解し、純水で希釈した溶液に浸漬して触媒活性化処理を行った後、エタノールに浸漬した。

その後、錯化剤として酢酸４０ｇ／Ｌ含有する無電解ニッケルめっき液（ニッケルイオン６ｇ／Ｌ、次亜リン酸ナトリウム２５ｇ／Ｌ）に１分間浸漬して、厚さ約０．１μｍのＮｉ−Ｐめっき層を析出させた。その後８０℃で１０分間過熱処理を行った後、テープ試験（ＪＩＳＺ１５２２）を行ったところめっきの剥がれはなく良好なめっき密着性を示した。

実施例３と同様にして、約０．１μｍのＮｉ−Ｐめっき層を析出させた。さらにＮｉ−Ｐめっき層上に、硫酸銅系の浴中で電気銅めっきを行い厚さ５μｍの銅めっき層を析出させた。その後８０℃で１０分間過熱処理を行った後、テープ試験（ＪＩＳＺ１５２２）を行ったところめっきの剥がれはなく良好なめっき密着性を示した。

Claims

ガラス基板上に無電解銅めっきを行う際、脱脂処理、感受性化処理及び触媒活性化処理後、ポリエチレングリコールを０．１〜１５ｇ／Ｌ含有する無電解銅めっき浴中で無電解銅めっきを行うことを特徴とするガラス基板上への無電解めっき方法。
塩化錫（II）を０．００５〜０．５ｇ／Ｌ、塩酸を０〜０．１vol％含有するの水溶液を用いて感受性化処理を行い、塩化パラジウムを０．００５〜０．５ｇ／Ｌ、塩酸を０〜０．１vol％含有する水溶液を用いて触媒活性化処理を行うことを特徴とする請求項１記載のガラス基板上への無電解めっき方法。
無電解銅めっき浴中で無電解銅めっきを行う前にアルコール処理を行うことを特徴とする請求項１又は２記載のガラス基板上への無電解めっき方法。
ガラス基板上に無電解ニッケルめっきを行う際、脱脂処理、感受性化処理及び触媒活性化処理後、錯化剤としてカルボン酸類を用いた無電解ニッケルめっき浴中で無電解ニッケルめっきを行うことを特徴とするガラス基板上への無電解めっき方法。
塩化錫（II)を０．００５〜０．５ｇ／Ｌ、塩酸を０〜０．１vol％含有する水溶液を用いて感受性化処理を行い、塩化パラジウムを０．００５〜０．５ｇ／Ｌ、塩酸を０〜０．１vol％含有する水溶液を用いて触媒活性化処理を行うことを特徴とする請求項４記載のガラス基板上への無電解めっき方法。
無電解ニッケルめっき浴中で無電解ニッケルめっきを行う前にアルコール処理を行うことを特徴とする請求項４又は５記載のガラス基板上への無電解めっき方法。