JP2013234345A - Plating method and plating wiring - Google Patents

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Takeshi Koizumi
剛 小泉
Nobuo Ono
信男 大野
Daizo Tokimasa
大造 時政
Yasuji Kojima
保次 小嶋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plating method capable of forming a conductor film excellent in adhesion on a smooth electrical insulation substrate, not needing a highly heat resistant substrate, using inexpensive materials, and not installing a complex process such as modification of a substrate surface.SOLUTION: A plating method for forming a conductor film on a surface of an electrical insulation substrate includes: a coating film formation process for spreading a coating composition that contains metal particulates that is to be growth nuclei of plating and a binder that has adhesiveness to the surface of the substrate to form a coating film; a plasma treatment process for decomposing and removing organic components near the surface of the coating film by vacuum plasma to make the metal particulates expose to the surface of the coating film, and activating the exposed metal particulates; an electroless plating process for applying electroless plating to the plasma-treated surface of the coating film to form an electroless plating coating; and an electroplating process for applying electroplating to the surface of the electroless plating coating to develop the electroplating coating to a prescribed thickness.

Description

本発明は、プリント回路用基板などに用いられる平滑な電気絶縁性基板上に密着性に優れた導体膜を形成させるメッキ方法および前記めっき方法を用いて平滑な電気絶縁性基板上に形成された優れた密着性を有するメッキ配線に関する。   The present invention is a plating method for forming a conductive film having excellent adhesion on a smooth electrical insulating substrate used for a printed circuit board and the like, and a smooth electrical insulating substrate formed using the plating method. The present invention relates to a plated wiring having excellent adhesion.

電子機器や半導体装置などの配線基板は、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂などの電気絶縁性樹脂からなる平滑な基板の表面に銅などの導体膜を密着させて設けることにより作製される。このような導体膜をメッキ法を用いて設ける場合、基板は前記したように電気絶縁性であるため、そのままでは、導体膜を形成させることができない。そこで、まず、樹脂基板の表面に無電解メッキを施して薄膜の無電解メッキ皮膜を形成することにより導体層を設けた後、この無電解メッキ皮膜の表面に電解メッキを施して所定の厚みまで電解メッキ皮膜を成長させることにより、導体膜を形成することが行われている。   Wiring boards for electronic devices and semiconductor devices are manufactured by providing a conductive film such as copper in close contact with the surface of a smooth board made of an electrically insulating resin such as polyimide resin or epoxy resin. When such a conductor film is provided using a plating method, the substrate is electrically insulating as described above, and therefore the conductor film cannot be formed as it is. Therefore, first, after electroless plating is performed on the surface of the resin substrate to form a thin electroless plating film, a conductor layer is provided, and then the electroless plating film surface is electroplated to a predetermined thickness. A conductor film is formed by growing an electrolytic plating film.

このような導体膜の形成に際して、従来は、樹脂基板にエッチング処理などを施して表面に微細な凹凸面を形成することによりアンカー効果を発現させて、樹脂基板と導体層である無電解メッキ皮膜層の密着性を確保し、さらに無電解メッキ皮膜層の上に電解メッキ皮膜層を形成させて、導体膜としていた。   In the formation of such a conductor film, an electroless plating film, which is a resin substrate and a conductor layer, has conventionally been produced by performing an etching process or the like on the resin substrate to form a fine irregular surface on the surface, thereby producing an anchor effect. The adhesion of the layers was ensured, and an electroplating film layer was formed on the electroless plating film layer to form a conductor film.

この従来の導体膜の形成方法について、樹脂基板上に導体膜として銅メッキ皮膜を形成する場合を例に挙げ、図3に基づいて説明する。   This conventional method for forming a conductor film will be described with reference to FIG. 3, taking as an example a case where a copper plating film is formed as a conductor film on a resin substrate.

(a)脱脂工程
まず、図3(a)に示すように、エッチング時における濡れ性を改善するために、樹脂基板を脱脂処理して、表面に付着していた油脂分や汚れなどを除去する。
(A) Degreasing step First, as shown in FIG. 3 (a), in order to improve wettability during etching, the resin substrate is degreased to remove oil and fat, dirt, and the like attached to the surface. .

(b)エッチング工程
次に、図3(b)に示すように、樹脂基板表面をクロム酸などで化学的に処理することにより粗面化して、樹脂基板の表面に数μmレベルの凹凸を形成させる。この凹凸がアンカーとなって、無電解銅メッキ皮膜と樹脂基板との密着性が確保される。エッチング完了後は、塩酸などを用いて基板表面を洗浄し、残ったクロム化合物を除去する。
(B) Etching Step Next, as shown in FIG. 3B, the resin substrate surface is roughened by chemically treating it with chromic acid or the like to form unevenness of several μm level on the surface of the resin substrate. Let The unevenness serves as an anchor to ensure the adhesion between the electroless copper plating film and the resin substrate. After the etching is completed, the substrate surface is cleaned using hydrochloric acid or the like to remove the remaining chromium compound.

(c)キャタリスト工程
次に、図3(c)に示すように、粗面化された樹脂基板の表面に、無電解銅メッキの核となる触媒金属であるPdの化合物(一般的にはPd−Sn錯体が使用される)を吸着させる。
(C) Catalyst Step Next, as shown in FIG. 3 (c), on the surface of the roughened resin substrate, a Pd compound (generally, a catalyst metal that becomes the core of electroless copper plating) Pd—Sn complex is used).

(d)アクセレーター工程
次に、図3(d)に示すように、この化合物を溶解させた後、酸化還元反応により、樹脂基板の表面に金属Pd粒子を生成させる。アクセレーター完了後は、基板表面を水洗して、Pdと分離されたSnを除去する。
(D) Accelerator Step Next, as shown in FIG. 3D, after dissolving this compound, metal Pd particles are generated on the surface of the resin substrate by an oxidation-reduction reaction. After completion of the accelerator, the substrate surface is washed with water to remove Sn separated from Pd.

(e)無電解銅メッキ工程
次に、図3(e)に示すように、樹脂基板の表面に無電解銅メッキを施す(無電解銅メッキ処理)。このとき、金属Pdの触媒活性効果により銅イオンが還元されて、樹脂基板の表面に、厚さ1〜2μmの無電解銅メッキ皮膜が形成される。無電解銅メッキ皮膜は、前記凹凸の中にも形成されるため、基板との密着性が確保される。
(E) Electroless Copper Plating Step Next, as shown in FIG. 3E, electroless copper plating is performed on the surface of the resin substrate (electroless copper plating treatment). At this time, copper ions are reduced by the catalytic activity effect of the metal Pd, and an electroless copper plating film having a thickness of 1 to 2 μm is formed on the surface of the resin substrate. Since the electroless copper plating film is also formed in the irregularities, adhesion with the substrate is ensured.

(f)電解銅メッキ工程
最後に、図3(f)に示すように、電解銅メッキ処理により、無電解銅メッキ皮膜の表面に所定の厚みまで電解銅メッキ皮膜を成長させて、導体膜の形成を終了する。
(F) Electrolytic copper plating step Finally, as shown in FIG. 3 (f), an electrolytic copper plating film is grown to a predetermined thickness on the surface of the electroless copper plating film by the electrolytic copper plating process, Finish formation.

しかしながら、従来の導体膜形成方法においては、上記した各工程に加えて、クロム化合物を除去する工程やSnを除去する工程などを別途設ける必要があり、工程が煩雑になると共に多大な処理コストを必要とする。また、除去されたクロム化合物やSnは、そのままでは排出することができず、環境負荷が高いという問題があった。   However, in the conventional method for forming a conductive film, in addition to the above-described steps, it is necessary to separately provide a step of removing a chromium compound, a step of removing Sn, and the like. I need. Further, the removed chromium compound and Sn cannot be discharged as they are, and there is a problem that the environmental load is high.

さらに、近年、電子機器や半導体装置などの小型化、高性能化に対するユーザーからの要請は益々強くなっており、電気信号の高速伝送(高周波化)が可能な配線基板の提供が強く望まれているが、上記の方法で作製された基板では、エッチングにより形成された凹凸がアンテナとして作用するため、ノイズの発振を招き、高速伝送を妨げる恐れがあった、また、積層基板の場合には、別の層に対して放電ショートを発生させる恐れもあった。   Furthermore, in recent years, there has been an increasing demand from users for downsizing and high performance of electronic devices and semiconductor devices, and the provision of a wiring board capable of high-speed transmission (high frequency) of electrical signals is strongly desired. However, in the substrate manufactured by the above method, since the unevenness formed by etching acts as an antenna, it may cause noise oscillation and hinder high-speed transmission. In the case of a multilayer substrate, There was also a risk of causing a discharge short for another layer.

これらの理由から、エッチング処理などによる凹凸のアンカーを設けることなく、基板との密着性に優れた導体膜を形成する技術が種々検討されている。   For these reasons, various techniques for forming a conductor film having excellent adhesion to a substrate without providing an uneven anchor by etching or the like have been studied.

例えば、銅ナノインクを基板上に塗布し、その上にメッキパターンを形成させて導体膜とする技術が提案されている(非特許文献1)。しかし、この技術の場合には、銅ナノ粒子の表面に形成されている酸化膜を除去して、粒子同士を溶融させなければ導電性パターンを形成させることができないため、400℃以上の高温でのキュアとアニール(還元)処理を必要とし、耐熱性が高い基板を用いなければならないという問題がある。   For example, a technique has been proposed in which copper nano ink is applied onto a substrate and a plating pattern is formed thereon to form a conductor film (Non-patent Document 1). However, in the case of this technique, the conductive film cannot be formed unless the oxide film formed on the surface of the copper nanoparticles is removed and the particles are melted. Therefore, there is a problem that a substrate having high heat resistance must be used.

また、銀ナノ粒子のペーストを基板上に塗布し、キュアすることにより導電性パターンを形成させて導体膜とする技術が提案されている(特許文献1)。しかし、この技術の場合には、銀ナノ粒子が高価であるため、コストの上昇を避けることができないという問題がある。   In addition, a technique has been proposed in which a conductive film is formed by applying a silver nanoparticle paste onto a substrate and curing it to form a conductive film (Patent Document 1). However, in the case of this technique, since silver nanoparticles are expensive, there is a problem that an increase in cost cannot be avoided.

また、基板表面に親水性官能基を導入するなどして基板の表面改質を行い、その上に銅インクなどを塗布することにより、導電性パターンを形成させて導体膜とする技術が提案されている(特許文献2)。しかし、この技術の場合には、予め、基板表面を改質する工程を設ける必要があり、工程が煩雑になるという問題がある。   In addition, a technology has been proposed in which a conductive pattern is formed by forming a conductive pattern by modifying the surface of the substrate by introducing a hydrophilic functional group on the substrate surface and applying copper ink or the like thereon. (Patent Document 2). However, in the case of this technique, it is necessary to provide a process for modifying the substrate surface in advance, and there is a problem that the process becomes complicated.

特開2009−136037号公報JP 2009-136037 A 特開2010−156022号公報JP 2010-156022 A

カタログ「フォトシンタリング型導電性銅ナノインク」、石原薬品株式会社、平成23年4月発行Catalog “Photosintering Type Conductive Copper Nano Ink”, Ishihara Pharmaceutical Co., Ltd., April 2011

本発明は、上記に鑑み、耐熱性が高い基板を必要とせず、安価な材料で、基板表面を改質するなどの煩雑な工程を設けることなく、平滑な電気絶縁性基板上に密着性に優れた導体膜を形成させることができるメッキ方法を提供することを課題とする。   In view of the above, the present invention does not require a substrate having high heat resistance, and does not require a complicated process such as modifying the substrate surface with an inexpensive material, thereby providing adhesion on a smooth electrically insulating substrate. It is an object of the present invention to provide a plating method capable of forming an excellent conductor film.

本発明者は、鋭意検討の結果、以下に示す発明により、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。以下、各請求項ごとに説明する。   As a result of intensive studies, the present inventor has found that the above problems can be solved by the invention shown below, and has completed the present invention. Hereinafter, each claim will be described.

請求項1に記載の発明は、
電気絶縁性の基板の表面に導体膜を形成させるメッキ方法であって、
前記基板の表面に、メッキの成長核となる金属微粒子と前記基板に対して接着性を有するバインダーとを含む塗料組成物を塗布して、塗膜を形成する塗膜形成工程と、
真空プラズマにより、前記塗膜の表面近傍の有機成分を分解、除去して、前記塗膜の表面に前記金属微粒子を露出させると共に、露出した前記金属微粒子を活性化させるプラズマ処理工程と、
プラズマ処理された前記塗膜の表面に無電解メッキを施して、無電解メッキ皮膜を形成させる無電解メッキ工程と、
前記無電解メッキ皮膜の表面に電解メッキを施して、所定の厚みまで電解メッキ皮膜を成長させる電解メッキ工程と
を備えていることを特徴とするメッキ方法である。
The invention described in claim 1
A plating method for forming a conductor film on the surface of an electrically insulating substrate,
On the surface of the substrate, a coating composition is formed by applying a coating composition containing fine metal particles serving as a growth nucleus of plating and a binder having adhesiveness to the substrate, and forming a coating film,
A plasma treatment step of decomposing and removing organic components near the surface of the coating film by vacuum plasma to expose the metal fine particles on the surface of the coating film and activating the exposed metal fine particles;
Electroless plating is performed on the surface of the plasma-treated coating film to form an electroless plating film; and
An electroplating step of performing electroplating on the surface of the electroless plating film to grow the electroplating film to a predetermined thickness.

本請求項の発明においては、塗料組成物が基板に対して接着性を有するバインダーを含んでいるため、塗膜は平滑な基板に対して充分な密着性を示す。そして、真空プラズマ処理により、塗膜の表面近傍の有機成分を分解、除去して、メッキの成長核となる金属微粒子を塗膜の表面に露出させると共に露出した金属微粒子を活性化させているため、金属微粒子を核として成長した無電解メッキ皮膜は塗膜に対して充分な密着性を示す。この結果、導体膜(無電解メッキ皮膜および電解メッキ皮膜)は、塗膜を介して、平滑な基板と充分に密着し、平滑な電気絶縁性基板上に密着性に優れた導体膜を形成させることができる。   In the invention of this claim, since the coating composition contains a binder having adhesiveness to the substrate, the coating film exhibits sufficient adhesion to a smooth substrate. And by vacuum plasma treatment, organic components near the surface of the coating are decomposed and removed to expose the fine metal particles that are the growth nuclei of the plating to the surface of the coating and to activate the exposed fine metal particles. The electroless plating film grown with metal fine particles as the core exhibits sufficient adhesion to the coating film. As a result, the conductor films (electroless plating film and electrolytic plating film) are sufficiently adhered to the smooth substrate through the coating film to form a conductor film having excellent adhesion on the smooth electrically insulating substrate. be able to.

塗膜処理の方法としては、上記の真空プラズマ処理の他にUV処理が考えられるが、UV処理は有機成分の分解、除去能力が低く金属微粒子を露出させることができないなどの問題があるため好ましくない。   In addition to the above-mentioned vacuum plasma treatment, UV treatment can be considered as a method of coating film treatment. However, UV treatment is preferable because it has a problem that the decomposition and removal ability of organic components is low and metal fine particles cannot be exposed. Absent.

このように、本請求項の発明によれば、平滑な電気絶縁性基板上に密着性に優れた導体膜を形成させることができるため、作製された基板が、ノイズの発振を招いて、高速伝送を妨げるという恐れがない。また、積層基板の場合であっても、別の層に対して放電ショートを発生させる恐れがない。   As described above, according to the present invention, a conductive film having excellent adhesion can be formed on a smooth electrically insulating substrate. There is no fear of disturbing transmission. Further, even in the case of a laminated substrate, there is no possibility of causing a discharge short circuit with respect to another layer.

そして、本請求項の発明によれば、高温でのキュアやアニールを必要としないため、耐熱性が高い基板を必要としない。また、安価な銅メッキ皮膜などで導体膜を形成させることができるため、高価な銀ナノペーストなどを使用する必要がない。さらに、基板表面を改質するなどの煩雑な工程を特に設ける必要もない。   According to the invention of this claim, since curing and annealing at a high temperature are not required, a substrate having high heat resistance is not required. Further, since the conductor film can be formed with an inexpensive copper plating film or the like, it is not necessary to use an expensive silver nanopaste or the like. Furthermore, it is not necessary to provide a complicated process such as modifying the substrate surface.

なお、塗料組成物には、金属微粒子の分散性をより向上させるために、分散剤を添加してもよい。また、基板への塗布を容易とするために、溶媒を粘度調整剤として添加してもよい。   A dispersant may be added to the coating composition in order to further improve the dispersibility of the metal fine particles. Moreover, in order to make application | coating to a board | substrate easy, you may add a solvent as a viscosity modifier.

請求項2に記載の発明は、
前記プラズマ処理工程においてプラズマ化されるガスが、O、O、N、H、Ar、He、HO、CF、CHF、CO、COから選択された1種以上である
ことを特徴とする請求項1に記載のメッキ方法である。
The invention described in claim 2
The gas to be plasmified in the plasma treatment step is one or more selected from O 2 , O 3 , N 2 , H 2 , Ar, He, H 2 O, CF 4 , CHF 3 , CO, and CO 2. The plating method according to claim 1, wherein the plating method is provided.

これらのガスを用いて真空プラズマ処理することにより、前記した塗膜の表面近傍の有機成分の分解、除去や、金属微粒子の活性化を確実に行わせることが可能となる。   By performing vacuum plasma treatment using these gases, it becomes possible to reliably decompose and remove organic components near the surface of the coating film and to activate the metal fine particles.

なお、これらのガスは、基板の材質、塗料組成物の組成、メッキ材料等を考慮して、適宜選択される。   These gases are appropriately selected in consideration of the substrate material, the composition of the coating composition, the plating material, and the like.

請求項3に記載の発明は、
前記プラズマ処理が、圧力1〜1000Pa、周波数1〜1000MHzの条件下で行われる真空プラズマ処理であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のメッキ方法である。
The invention according to claim 3
3. The plating method according to claim 1, wherein the plasma treatment is a vacuum plasma treatment performed under conditions of a pressure of 1 to 1000 Pa and a frequency of 1 to 1000 MHz.

圧力1〜1000Pa、周波数1〜1000MHzの条件下で真空プラズマ処理することにより、100℃以下の温度であっても、有機成分の分解、除去や、金属微粒子の活性化を確実に行うことができる。このため、高温処理施設を設ける必要がない。また、基板として、耐熱性が高いとは言えない従来から一般的に使用されている基板を使用することができる。この結果、コストの上昇を招くことがなく好ましい。   By performing vacuum plasma treatment under conditions of a pressure of 1 to 1000 Pa and a frequency of 1 to 1000 MHz, it is possible to reliably perform decomposition and removal of organic components and activation of metal fine particles even at a temperature of 100 ° C. or lower. . For this reason, it is not necessary to provide a high temperature treatment facility. Moreover, the board | substrate generally used conventionally from which it cannot be said that heat resistance is high can be used as a board | substrate. As a result, it is preferable without causing an increase in cost.

なお、前記したガスの種類やプラズマ条件などのプラズマレシピを適宜変化させて、真空プラズマ処理を連続したステップ処理とすると、有機成分の分解、除去処理を充分に行った後で、金属微粒子を充分に活性化させることができるためより好ましい。   In addition, if the plasma recipe such as the kind of gas and plasma conditions described above is changed as appropriate and the vacuum plasma treatment is a continuous step treatment, the metal fine particles are sufficiently removed after the organic component is sufficiently decomposed and removed. It is more preferable because it can be activated.

請求項4に記載の発明は、
前記塗膜形成工程に先立って、前記基板に圧力0.1±0.01MPa、周波数1〜100kHzの条件下で大気プラズマ処理を行うプラズマ処理工程を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のメッキ方法である。
The invention according to claim 4
Prior to the coating film forming step, the substrate is provided with a plasma processing step of performing atmospheric plasma processing on the substrate under conditions of a pressure of 0.1 ± 0.01 MPa and a frequency of 1 to 100 kHz. 4. The plating method according to any one of 3 above.

塗膜形成に先立って、基板に大気プラズマ処理を施すことにより、基板表面の親水性、親油性、接着性が改善され、より密着性に優れた塗膜の形成が可能となる。   Prior to the formation of the coating film, by subjecting the substrate to atmospheric plasma treatment, the hydrophilicity, lipophilicity and adhesiveness of the substrate surface are improved, and a coating film with better adhesion can be formed.

請求項5に記載の発明は、
前記基板が、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、フッ素樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、尿素樹脂、アルキド樹脂から選択された1種以上を主成分としていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のメッキ方法である。
The invention described in claim 5
The substrate is epoxy resin, polyimide, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyethylene, polystyrene, acrylic resin, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, fluororesin, ABS resin, AS resin, phenol resin, melamine resin, polyester, polyurethane, urea resin 5. The plating method according to claim 1, wherein the main component is one or more selected from alkyd resins.

これらの材料を主成分とする基板は低誘電率であり、従来より高周波基板材料として一般的に使用されているものであり、コストの上昇を招かない。   A substrate containing these materials as a main component has a low dielectric constant, and is conventionally used as a high-frequency substrate material, so that it does not cause an increase in cost.

なお、基板が薄すぎると強度不足となり、一方、厚すぎると電子基板として容積および重量が大きくなり不適切となる。このため、基板の厚みは、0.1〜5mm程度が好ましく、0.2〜1mm程度であるとより好ましい。   If the substrate is too thin, the strength is insufficient. On the other hand, if the substrate is too thick, the volume and weight of the electronic substrate are increased, which is inappropriate. For this reason, the thickness of the substrate is preferably about 0.1 to 5 mm, and more preferably about 0.2 to 1 mm.

なお、「主成分としている」とは、これらの材料が50%超含まれていることを示し、その他の材料が少量含まれていてもよい。また、基板は1層でなく、曲げ強度、コスト、コンパクト化、配線密度の高密度化など観点から積層されて構成されていてもよい。具体的には、例えば、ガラスエポキシ基材などの一般的なメッキ基材表面に、これらの材料のフィルムが積層された基板などを挙げることができる。   In addition, "it is as a main component" shows that these materials are contained more than 50%, and other materials may be contained in a small amount. Further, the substrate is not limited to a single layer, and may be configured to be laminated from the viewpoints of bending strength, cost, compactness, and high wiring density. Specifically, for example, a substrate in which a film of these materials is laminated on the surface of a general plating base such as a glass epoxy base can be exemplified.

請求項6に記載の発明は、
前記金属微粒子が、
Pt、Pd、Ni、Cu、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ag、Auから選択された単体金属、または2種以上の金属から成る合金を主成分とし、
粒子径が、1nm〜1mmの金属微粒子であることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のメッキ方法である。
The invention described in claim 6
The metal fine particles are
The main component is a single metal selected from Pt, Pd, Ni, Cu, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ag, Au, or an alloy composed of two or more metals.
6. The plating method according to claim 1, wherein the particle diameter is a metal fine particle having a particle diameter of 1 nm to 1 mm.

これらの金属微粒子は、真空プラズマ処理されることにより還元されて、表面が充分に活性化されるため、無電解メッキにおけるメッキの成長核としての触媒活性を充分に発揮することができ、より充分な密着性で無電解メッキ皮膜を形成させることができる。   Since these metal fine particles are reduced by the vacuum plasma treatment and the surface is sufficiently activated, the catalytic activity as a growth nucleus of plating in electroless plating can be sufficiently exerted, and more sufficiently An electroless plating film can be formed with excellent adhesion.

なお、粒子径が小さすぎると原子レベルとなり粒子状に整形することが困難となり、一方、大きすぎると材料への混入分散が出来なくなるため、粒子径は、1nm〜1mmが好ましく、10nm〜10μmであるとより好ましい。   If the particle size is too small, it becomes difficult to be shaped into particles at the atomic level. On the other hand, if it is too large, it becomes impossible to mix and disperse into the material. More preferably.

請求項7に記載の発明は、
前記バインダーが、アクリル、ウレタン、ヘキサン、スチレン、ベンゼン、エーテル類、酢酸有機化合物より選択された1種以上を主成分としていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のメッキ方法である。
The invention described in claim 7
The binder according to any one of claims 1 to 6, wherein the binder is mainly composed of one or more selected from acrylic, urethane, hexane, styrene, benzene, ethers, and acetic acid organic compounds. The plating method described.

これらのバインダーは、比較的安価でありながら、前記した各基板に対して充分な接着性を有しているため好ましい。   These binders are preferable because they are relatively inexpensive and have sufficient adhesion to the above-described substrates.

請求項8に記載の発明は、
請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載のメッキ方法を用いて平滑な電気絶縁性基板上に形成された導体膜を加工することにより形成されていることを特徴とするメッキ配線である。
The invention according to claim 8 provides:
A plated wiring formed by processing a conductor film formed on a smooth electrically insulating substrate using the plating method according to claim 1. is there.

上記の各メッキ方法を用いて平滑な電気絶縁性基板上に形成された導体膜は基板との密着性に優れるため、この導体膜をエッチングなどの加工手段により配線回路を形成させることにより、優れた密着性を有するメッキ配線を提供することができる。   Since the conductor film formed on the smooth electrically insulating substrate using each of the above plating methods has excellent adhesion to the substrate, the conductor film is excellent by forming a wiring circuit by processing means such as etching. A plated wiring having excellent adhesion can be provided.

本発明によれば、耐熱性が高い基板を必要とせず、安価な材料で、基板表面を改質するなどの煩雑な工程を設けることなく、平滑な電気絶縁性基板上に密着性に優れた導体膜を形成させることができるメッキ方法を提供することができる。また、優れた密着性を有するメッキ配線を提供することができる。   According to the present invention, a substrate having high heat resistance is not required, and it is excellent in adhesiveness on a smooth electrically insulating substrate without providing a complicated process such as modifying the substrate surface with an inexpensive material. A plating method capable of forming a conductor film can be provided. Moreover, the plated wiring which has the outstanding adhesiveness can be provided.

本発明の一実施の形態におけるメッキ方法を説明する図である。It is a figure explaining the plating method in one embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態で使用するプラズマ処理装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the plasma processing apparatus used by one embodiment of this invention. 従来の導体膜の形成方法を説明する図である。It is a figure explaining the formation method of the conventional conductor film.

以下、本発明を実施の形態に基づいて具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described based on embodiments.

図1は、本実施の形態におけるメッキ方法を説明する図であり、(a)〜(f)の工程を経てメッキ皮膜が形成される。なお、図1において、10は基板、11は基材、12は樹脂フィルム、13は塗膜、14は金属微粒子、15は無電解メッキ皮膜、16は電解メッキ皮膜である。以下、工程順に説明する。   FIG. 1 is a diagram for explaining a plating method in the present embodiment, and a plating film is formed through the steps (a) to (f). In FIG. 1, 10 is a substrate, 11 is a base material, 12 is a resin film, 13 is a coating film, 14 is a metal fine particle, 15 is an electroless plating film, and 16 is an electrolytic plating film. Hereinafter, it demonstrates in order of a process.

1.基板の準備
最初に、メッキ皮膜を形成させる基板10を準備する。基板10としては、前記した各材料製の基板を使用することができるが、図1(a)に示すように、これらの材料を組み合わせて、基材11および樹脂フィルム12が積層された基板10を使用することが好ましい。
1. Preparation of substrate First, a substrate 10 on which a plating film is to be formed is prepared. As the substrate 10, a substrate made of each material described above can be used. As shown in FIG. 1A, these materials are combined to form a substrate 10 on which a base material 11 and a resin film 12 are laminated. Is preferably used.

なお、基板10は、従来と同様に脱脂処理して、表面に付着していた油脂分や汚れなどを除去するが、必要に応じて、圧力0.1±0.01MPa、周波数1〜100kHzの条件下で大気プラズマ処理を施してもよい。処理時間としては、1〜5分程度が好ましい。これにより、前記したように、基板表面の親水性、親油性、接着性が改善され、より密着性に優れた塗膜を形成することができる。   In addition, the substrate 10 is degreased in the same manner as in the past to remove oils and fats and dirt adhering to the surface, but if necessary, pressure 0.1 ± 0.01 MPa, frequency 1-100 kHz Atmospheric plasma treatment may be performed under conditions. The treatment time is preferably about 1 to 5 minutes. Thereby, as described above, the hydrophilicity, lipophilicity, and adhesiveness of the substrate surface are improved, and a coating film with more excellent adhesion can be formed.

2.塗膜の形成
(1)塗料組成物(インク)の調製
塗料組成物は、前記した通り、メッキの成長核となる金属微粒子、および基板に対して接着性を有するバインダー(インクベース)を含有させて調製する。
2. Formation of Coating Film (1) Preparation of Coating Composition (Ink) As described above, the coating composition contains metal fine particles that are the growth nuclei of plating and a binder (ink base) having adhesiveness to the substrate. Prepare.

金属微粒子としては、前記した通り、Pt、Pd、Ni、Cu、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ag、Auから選択された単体金属、または2種以上の金属から成る合金を主成分とし、粒子径が1nm〜1mmの金属微粒子が好ましく使用される。   As described above, the metal fine particles are mainly composed of a single metal selected from Pt, Pd, Ni, Cu, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ag, and Au, or an alloy composed of two or more metals. Metal fine particles having a particle diameter of 1 nm to 1 mm are preferably used.

金属微粒子の含有量としては、バインダーに対して質量比で100〜100000ppm程度が好ましく、1000〜4000ppmであるとより好ましい。   The content of the metal fine particles is preferably about 100 to 100,000 ppm by mass ratio with respect to the binder, and more preferably 1000 to 4000 ppm.

バインダーとしては、前記した通り、アクリル、ウレタン、ヘキサン、スチレン、ベンゼン、エーテル類、酢酸有機化合物より選択された単独バインダーあるいは混合バインダーが基板に対する接着性の観点から好ましく使用される。   As described above, as the binder, a single binder or a mixed binder selected from acrylic, urethane, hexane, styrene, benzene, ethers, and an acetic acid organic compound is preferably used from the viewpoint of adhesion to the substrate.

前記した通り、塗料組成物には、金属微粒子の分散性をより向上させるために分散剤を添加してもよく、また、基板への塗布を容易とするために溶媒を粘度調整剤として添加してもよい。   As described above, a dispersant may be added to the coating composition in order to further improve the dispersibility of the metal fine particles, and a solvent is added as a viscosity modifier to facilitate application to the substrate. May be.

分散剤としては、例えば、ポリカルボン酸系分散剤、イソシアネート変性ポリオール系分散剤、ポリビニルアルコール系分散剤、芳香族スルホン酸系分散剤、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールリン酸エステル、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコール共重合体などを使用することができる。   Examples of the dispersant include a polycarboxylic acid-based dispersant, an isocyanate-modified polyol-based dispersant, a polyvinyl alcohol-based dispersant, an aromatic sulfonic acid-based dispersant, polyethylene glycol, polyethylene glycol phosphate, polyvinyl pyrrolidone, and polyethylene glycol alkyl. Ether, polyethylene glycol polypropylene glycol copolymer and the like can be used.

また、溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、イソプロパノール、1−ブタノール、イソブタノール(イソブチルアルコール)、エチレングリコール、シクロヘキサノールなどのアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸セロソルブなどのエステル類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンなどのエーテル類;トルエン、キシレン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサンなどの炭化水素類;、N−メチルピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAC)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)、N、N‘−ジメチルイミダゾリジノンなどの含窒素化合物;ジメチルスルフォキシオド(DMSO)などの含硫黄化合物などを使用することができる。   Examples of the solvent include methanol, ethanol, 1-propanol, isopropanol, 1-butanol, isobutanol (isobutyl alcohol), ethylene glycol, cyclohexanol and other alcohols; acetone, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone, Ketones such as cyclohexanone; esters such as methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate and cellosolve; ethers such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, tetrahydrofuran and 1,4-dioxane; toluene, xylene, cyclohexane and methyl Hydrocarbons such as cyclohexane and ethylcyclohexane; N-methylpyrrolidone (NMP), N, N-dimethylacetamide (DMAC), N, N-dimethylform Nitrogen-containing compounds such as imide (DMF), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (DMI), N, N′-dimethylimidazolidinone; sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide (DMSO) Can be used.

また、塗料組成物には、分散安定剤、増粘剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤、顔料、加水分解防止剤などの添加剤を適宜添加してもよい。   In addition, additives such as dispersion stabilizers, thickeners, antioxidants, ultraviolet absorbers, hindered amine light stabilizers, pigments, hydrolysis inhibitors and the like may be appropriately added to the coating composition.

(2)塗料組成物(インク)の塗布
次に、図1(b)に示すように、基板10(樹脂フィルム12)の表面に、塗料組成物を塗布して、塗膜13を形成させる。
(2) Application of Coating Composition (Ink) Next, as shown in FIG. 1B, the coating composition is applied to the surface of the substrate 10 (resin film 12) to form a coating film 13.

塗布は、図1(b)に示すように、バーコーターを用いて行うことができるが、その他の、例えば、垂らし塗り、グラビア印刷、インクジェット印刷、ディッピング、スプレー、スピンコーター、ロールコーター、リバースコーター、ドクターコーター、スクリーン印刷などによる方法を用いてもよい。   The coating can be performed using a bar coater as shown in FIG. 1 (b), but other methods such as drip coating, gravure printing, ink jet printing, dipping, spraying, spin coater, roll coater, reverse coater. A method using a doctor coater, screen printing, or the like may be used.

塗布厚みは、ベーク処理の塗膜の厚みを考慮して適宜設定されるが、通常は、1〜30μm程度(厚み0.1〜3μm程度の塗膜を形成)が好ましく、3〜20μm(厚み15〜2μmの塗膜を形成)であるとより好ましい。   The coating thickness is appropriately set in consideration of the thickness of the coating film to be baked. Usually, about 1 to 30 μm (forming a coating film having a thickness of about 0.1 to 3 μm) is preferable, and 3 to 20 μm (thickness). It is more preferable that the coating film has a thickness of 15 to 2 μm.

(3)ベーク処理
基板10の表面に塗布された塗膜13は、その後、図1(c)に示すように、電気炉などにより熱風乾燥されて硬化する。これにより、金属微粒子がバインダー内に内包された塗膜13と樹脂フィルム12とが充分に密着する。
(3) Baking treatment The coating film 13 applied to the surface of the substrate 10 is then dried by hot air in an electric furnace or the like and cured as shown in FIG. Thereby, the coating film 13 in which the metal fine particles are encapsulated in the binder and the resin film 12 are sufficiently adhered.

なお、ベーク処理における温度や時間などは、塗料組成物の組成や塗布厚などに応じて適宜設定されるが、ベーク温度は100〜140℃が好ましく、100〜120℃がより好ましい。また、ベーク時間は30分程度が好ましい。   In addition, although the temperature, time, etc. in a baking process are suitably set according to a composition, application | coating thickness, etc. of a coating composition, 100-140 degreeC is preferable and 100-120 degreeC is more preferable. The baking time is preferably about 30 minutes.

3.真空プラズマ処理
次に、図1(d)の上段に示すように、塗膜13の上面より塗膜13に真空プラズマを施す。プラズマ化するガスとしては、前記したO、O、N、H、Ar、He、HO、CF、CHF、CO、CO、あるいはこれらの混合ガスを用いることができる。
3. Next, as shown in the upper part of FIG. 1D, vacuum plasma is applied to the coating film 13 from the upper surface of the coating film 13. As the gas to be converted into plasma, the aforementioned O 2 , O 3 , N 2 , H 2 , Ar, He, H 2 O, CF 4 , CHF 3 , CO, CO 2 , or a mixed gas thereof can be used. .

このようなガスをプラズマ化し、1〜1000Paの雰囲気下、周波数1〜1000MHzで真空プラズマ処理を行なう。これにより、図1(d)の中段に示すように、金属微粒子14の周囲を覆っていた塗膜13の表面近傍における有機成分(分散剤やバインダーなどの有機成分)が分解、除去されて、図1(d)の下段に示すように、塗膜13の表面に金属微粒子14が露出される。   Such gas is turned into plasma and vacuum plasma treatment is performed at a frequency of 1 to 1000 MHz in an atmosphere of 1 to 1000 Pa. Thereby, as shown in the middle of FIG. 1D, organic components (organic components such as a dispersant and a binder) in the vicinity of the surface of the coating film 13 covering the periphery of the metal fine particles 14 are decomposed and removed, As shown in the lower part of FIG. 1D, the metal fine particles 14 are exposed on the surface of the coating film 13.

そして、さらに真空プラズマを施すことにより、露出した金属微粒子14の表面が還元処理されて、金属微粒子14の表面に充分な触媒活性が与えられる。   Further, by applying vacuum plasma, the exposed surface of the metal fine particles 14 is reduced, and sufficient catalytic activity is given to the surface of the metal fine particles 14.

ここで、真空プラズマについて、図2に基づいて説明する。図2は、本実施の形態において使用するプラズマ処理装置の構成の一例を模式的に示す図である。なお、図2において、1は真空チャンバー、2は処理ガス導入口、3は上部電極(グランド電極)、4は下部電極(給電電極)、5はマッチングユニット、6は高周波発振器、7は真空バルブ、8は真空ポンプ、10は表面に塗膜13(図1参照)が形成された基板である。   Here, the vacuum plasma will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of the configuration of the plasma processing apparatus used in the present embodiment. In FIG. 2, 1 is a vacuum chamber, 2 is a processing gas inlet, 3 is an upper electrode (ground electrode), 4 is a lower electrode (feed electrode), 5 is a matching unit, 6 is a high-frequency oscillator, and 7 is a vacuum valve. , 8 is a vacuum pump, and 10 is a substrate on which a coating film 13 (see FIG. 1) is formed.

対向する上部電極3と下部電極4との間に所定の電圧を印加することにより、対向する上部電極3と下部電極4との間で処理ガスがプラズマ化(電離、発光)されて、下部電極4上にセットされた基板10にプラズマが照射される。なお、処理ガスは、処理ガス導入口2から真空チャンバー1内へ常に導入されているが、真空ポンプ8の排気能力が処理ガス導入量を上回っているため、真空チャンバー1内は減圧状態に保たれる。   By applying a predetermined voltage between the upper electrode 3 and the lower electrode 4 facing each other, the processing gas is turned into plasma (ionization, light emission) between the upper electrode 3 and the lower electrode 4 facing each other, and the lower electrode The substrate 10 set on the substrate 4 is irradiated with plasma. The process gas is always introduced into the vacuum chamber 1 from the process gas inlet 2, but since the exhaust capacity of the vacuum pump 8 exceeds the amount of process gas introduced, the vacuum chamber 1 is kept in a reduced pressure state. Be drunk.

また、このプラズマ処理は、最初から最後まで固定した条件で行う必要はなく、ガスの種類やプラズマ条件などのプラズマレシピを適宜変化させて、連続したステップ処理で行ってもよい。例えば、まず、処理ガスとしてOを用いた真空プラズマ処理を行って塗膜13の有機成分を分解、除去して金属微粒子14を露出させ、次に、処理ガスとして(Ar+H)を用いた真空プラズマ処理を行って露出した金属微粒子14の表面を還元して活性化させる。このようにすることにより、金属微粒子14の表面をより充分に活性化させることができるため、メッキ特性をより高めることができる。 Further, this plasma treatment does not have to be performed under fixed conditions from the beginning to the end, and may be performed by continuous step treatment by appropriately changing the plasma recipe such as the type of gas and plasma conditions. For example, first, vacuum plasma processing using O 2 as a processing gas is performed to decompose and remove organic components of the coating film 13 to expose the metal fine particles 14, and then (Ar + H 2 ) is used as the processing gas. The exposed surface of the metal fine particles 14 is reduced and activated by performing vacuum plasma treatment. By doing in this way, since the surface of the metal fine particle 14 can be activated more fully, a plating characteristic can be improved more.

処理時間としては、0.5〜10分程度が好ましく、1〜3分であるとより好ましい。   The treatment time is preferably about 0.5 to 10 minutes, and more preferably 1 to 3 minutes.

4.無電解メッキ
次に、図1(e)に示すように、無電解メッキにより、金属微粒子14が露出した塗膜13の表面に無電解メッキ皮膜15を形成させる。プラズマ処理によって金属微粒子14の表面が活性化されているため、金属微粒子14を成長核として無電解メッキ皮膜15が塗膜13の表面に密着して形成される。
4). Electroless Plating Next, as shown in FIG. 1E, an electroless plated film 15 is formed on the surface of the coating film 13 where the metal fine particles 14 are exposed by electroless plating. Since the surface of the metal fine particles 14 is activated by the plasma treatment, the electroless plating film 15 is formed in close contact with the surface of the coating film 13 using the metal fine particles 14 as growth nuclei.

なお、メッキ条件としては従来のメッキ条件と同様でよく、例えば、無電解銅メッキの場合には、メッキ浴の温度を25〜45℃、好ましくは30〜35℃として、10〜15分程度処理することにより、0.3〜0.4μm程度の膜厚を得ることができる。   The plating conditions may be the same as the conventional plating conditions. For example, in the case of electroless copper plating, the temperature of the plating bath is 25 to 45 ° C., preferably 30 to 35 ° C., and is treated for about 10 to 15 minutes. By doing so, a film thickness of about 0.3 to 0.4 μm can be obtained.

5.電解メッキ
最後に、図1(f)に示すように、無電解メッキ皮膜15の上に所定の厚みまで電解メッキ皮膜16を形成させて、メッキ基板の作製を完了する。なお、メッキ条件としては従来のメッキ条件と同様でよい。
5. Electrolytic plating Finally, as shown in FIG. 1 (f), an electrolytic plating film 16 is formed on the electroless plating film 15 to a predetermined thickness, and the production of the plated substrate is completed. The plating conditions may be the same as the conventional plating conditions.

以下、実施例に基づき、本発明をより具体的に説明する。   Hereinafter, based on an Example, this invention is demonstrated more concretely.

(実験1)
実験1では、基板の構成、塗料組成物の組成、真空プラズマの有無およびプラズマ処理条件の異なる16種類の実験を行い、無電解銅メッキにおけるメッキ特性、および無電解銅メッキ皮膜と基板との密着性を評価した。
(Experiment 1)
In Experiment 1, 16 types of experiments with different substrate configurations, coating composition compositions, presence / absence of vacuum plasma, and plasma processing conditions were performed to determine plating characteristics in electroless copper plating and adhesion between the electroless copper plating film and the substrate. Sex was evaluated.

1.試験体の作製
(1)基板の作製
上記した実施の形態に基づき、基板を準備した。具体的には、一般的なメッキ基板材料であるガラスエポキシ(ガラエポ)基材(サイズ:20×90mm、厚み:1mm)を基材(ベース)として、その上に、厚み約30μmの市販の低誘電率フィルム(高周波基板用フィルム)が積層された基板を用いた。なお、表1、2に示すフィルムAとフィルムBは、色が異なっているだけで、同じ材質の低誘電率フィルムである。
1. Preparation of test body (1) Preparation of substrate A substrate was prepared based on the above-described embodiment. Specifically, a glass epoxy (glass epoxy) base material (size: 20 × 90 mm, thickness: 1 mm), which is a general plated substrate material, is used as a base material (base), and a commercially available low-priced material having a thickness of about 30 μm. A substrate on which a dielectric film (film for a high-frequency substrate) was laminated was used. In addition, the film A and the film B shown in Tables 1 and 2 are low dielectric constant films made of the same material only with different colors.

(2)塗料組成物(インク)の準備
塗料組成物としては、市販のPdインクを用いた。なお、このインクは、表1、2に示すインクベース(バインダー)に、粒子径5〜10nmのPd粒子が250ppm含有されている。
(2) Preparation of coating composition (ink) Commercially available Pd ink was used as the coating composition. In this ink, the ink base (binder) shown in Tables 1 and 2 contains 250 ppm of Pd particles having a particle diameter of 5 to 10 nm.

(3)塗布
作製した無電解メッキ用塗料組成物を垂らし塗りで基板上に塗工し、厚み約30μmの塗膜を形成した。
(3) Application The prepared coating composition for electroless plating was applied onto the substrate by drip coating to form a coating film having a thickness of about 30 μm.

(4)ベーク工程(固着化)
次に、電気炉を用いて100℃で30分間加熱し塗膜を固着化した。ベーク後の塗膜の厚みは20μmであった。
(4) Baking process (fixation)
Next, the coating was fixed by heating at 100 ° C. for 30 minutes using an electric furnace. The thickness of the coating film after baking was 20 μm.

(5)真空プラズマ処理
次に、表1、2に示す条件の下で真空プラズマ処理を行った(雰囲気圧力:20Pa、周波数13.56MHz)。なお、表1、2において2段書きした箇所は、2段階の真空プラズマ処理を行ったことを示している。
(5) Vacuum plasma treatment Next, vacuum plasma treatment was performed under the conditions shown in Tables 1 and 2 (atmospheric pressure: 20 Pa, frequency 13.56 MHz). In Tables 1 and 2, a portion written in two steps indicates that a two-stage vacuum plasma treatment was performed.

(6)無電解メッキ
次に、上村工業社製の無電解メッキ液(商品名スルカップPSY)を用いて、浴温度33〜37℃、15分間の無電解メッキを行った。
(6) Electroless plating Next, electroless plating was performed at a bath temperature of 33 to 37 ° C. for 15 minutes using an electroless plating solution (trade name Sulcup PSY) manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.

2.メッキの評価
(1)評価方法
イ.メッキ特性
目視観察により、無電解銅メッキ皮膜のメッキの基板への付着状況を評価した。
2. Evaluation of plating (1) Evaluation method Plating characteristics The appearance of the electroless copper plating film on the substrate was evaluated by visual observation.

ロ.密着性
テープ引き剥がし法によりピール強度を測定することにより、無電解銅メッキ皮膜と基板との間の密着性を評価した。
B. Adhesiveness The adhesiveness between the electroless copper plating film and the substrate was evaluated by measuring the peel strength by the tape peeling method.

(2)評価結果
評価結果を表1、2に示す。
(2) Evaluation results Tables 1 and 2 show the evaluation results.

Figure 2013234345
Figure 2013234345

Figure 2013234345
Figure 2013234345

表1、2より、基板表面の材質、インクベースの種類に関係なく、プラズマ処理が施されていない場合(実験例1、5、9、13)には、メッキ特性および密着性が良くないことが確認できた。   From Tables 1 and 2, regardless of the material of the substrate surface and the type of ink base, when the plasma treatment is not performed (Experimental Examples 1, 5, 9, and 13), the plating characteristics and adhesion are not good. Was confirmed.

そして、真空プラズマ処理を施しても処理時間1分の場合(実験例2、6、10、14)には、ガス種類に関係なく、メッキ特性および密着性が良くないことが確認できた。   And even if it performed vacuum plasma processing, when processing time was 1 minute (Experimental example 2, 6, 10, 14), it has confirmed that a plating characteristic and adhesiveness were not good irrespective of gas kind.

これに対して、処理時間が2分以上の場合(実験例3、4、7、8、11、12、15、16)には、メッキ特性および密着性が共に良好であることが確認できた。   In contrast, when the treatment time was 2 minutes or longer (Experimental Examples 3, 4, 7, 8, 11, 12, 15, 16), it was confirmed that both the plating characteristics and the adhesion were good. .

この結果より、真空プラズマ処理時間の増加により、全てのインクベースに対して無電解銅メッキの特性が向上していることが分かり、真空プラズマ処理がメッキ特性を向上させる手法として有効であることが確認できた。   From this result, it can be seen that the characteristics of electroless copper plating are improved with respect to all ink bases by increasing the vacuum plasma treatment time, and that vacuum plasma treatment is effective as a technique for improving the plating characteristics. It could be confirmed.

(実験2)
実験2では、基板の構成、プラズマ処理条件の異なる8種類の実験を行い、同様に、メッキ特性および密着性を評価した。
・基板表面 :フィルムA、フィルムB
・プラズマ処理:表3に示す条件
・その他の条件:表3に示す。
(Experiment 2)
In Experiment 2, eight types of experiments with different substrate configurations and plasma processing conditions were performed, and the plating characteristics and adhesion were similarly evaluated.
-Substrate surface: Film A, Film B
-Plasma treatment: conditions shown in Table 3-Other conditions: shown in Table 3.

なお、表3の処理時間の上段に示す「cm/min」はスキャン速度を、その下段に示す回数スキャンしたことを示している。なお、1回当たりのスキャン時間は2分である。   Note that “cm / min” shown in the upper part of the processing time in Table 3 indicates that the scan speed was scanned the number of times shown in the lower part. Note that the scan time per time is 2 minutes.

2.メッキの評価
実験1と同じ方法で評価した。
2. Evaluation of plating Evaluation was performed in the same manner as in Experiment 1.

3.評価結果
評価結果を表3に示す。
3. Evaluation results Table 3 shows the evaluation results.

Figure 2013234345
Figure 2013234345

表3より、大気プラズマ処理の場合(実験例19〜24)には、スキャン数(処理回数)を増やしても良好なメッキ特性が得られないことが確認できた。一方、真空プラズマ処理の場合(実験例17、18)は、光沢のある銅が着床し、メッキ特性が良好であった。   From Table 3, in the case of atmospheric plasma treatment (Experimental Examples 19 to 24), it was confirmed that good plating characteristics could not be obtained even if the number of scans (number of treatments) was increased. On the other hand, in the case of the vacuum plasma treatment (Experimental Examples 17 and 18), glossy copper was deposited and the plating characteristics were good.

なお、実験例17、18では、メッキに一部剥離が認められた。これは、処理ガスのみが異なる実験例16および実験例18の結果より、O+CFはOに比べて、表面活性効果が劣っているためと推測される。 In Experimental Examples 17 and 18, partial peeling was observed in the plating. From the results of Experimental Example 16 and Experimental Example 18 in which only the processing gas is different, it is presumed that O 2 + CF 4 is inferior in surface activation effect compared to O 2 .

この結果より、大気プラズマ処理はメッキ特性および密着性の向上には効果を発揮しないことが確認できた。また、真空プラズマ処理であっても、ガスが適切に選択されていない場合には、メッキ特性は確保できても、密着性を充分高く確保できないことが確認できた。   From this result, it was confirmed that the atmospheric plasma treatment did not exert an effect for improving the plating characteristics and adhesion. In addition, even in the vacuum plasma treatment, it was confirmed that if the gas was not properly selected, the adhesion could not be sufficiently high even though the plating characteristics could be ensured.

(実験3)
実験3では、インクのうちPd粒子含有量およびベーク条件が異なる7種類の実験を行い、同様に、メッキ特性および密着性を評価した。
(Experiment 3)
In Experiment 3, seven types of inks having different Pd particle contents and baking conditions were performed, and the plating characteristics and adhesion were similarly evaluated.

1.試験体の作製
・インク :Pd粒子含有量1000ppm、2000ppm、4000ppm
・ベーク温度 :120℃、140℃、160℃、180℃、200℃
・その他の条件:表4に示す。
1. Preparation of specimen / ink: Pd particle content 1000 ppm, 2000 ppm, 4000 ppm
Bake temperature: 120 ° C, 140 ° C, 160 ° C, 180 ° C, 200 ° C
Other conditions: Table 4 shows.

2.メッキの評価
実験1と同じ方法で評価した。
2. Evaluation of plating Evaluation was performed in the same manner as in Experiment 1.

3.評価結果
評価結果を表4に示す。
3. Evaluation results Table 4 shows the evaluation results.

Figure 2013234345
Figure 2013234345

表4より、Pd含有量1000ppmのインクでは、ベーク温度120℃の場合(実験例25)には良好なメッキ特性および密着性が得られるが、ベーク温度が高くなるにつれてこれらの特性が低下することが確認できた。また、ベーク温度140℃では、Pd含有量を増加しても、メッキ特性が向上しないことが確認された。   From Table 4, it can be seen that ink having a Pd content of 1000 ppm provides good plating characteristics and adhesion when the baking temperature is 120 ° C. (Experimental Example 25), but these characteristics decrease as the baking temperature increases. Was confirmed. Further, it was confirmed that the plating characteristics were not improved even when the Pd content was increased at a baking temperature of 140 ° C.

この結果より、Pd含有量を徒に増加させてもメッキ特性および密着性が向上しないことが確認できた。   From this result, it was confirmed that even if the Pd content was increased, the plating characteristics and adhesion were not improved.

以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to said embodiment. Various modifications can be made to the above-described embodiment within the same and equivalent scope as the present invention.

1 真空チャンバー
2 処理ガス導入口
3 上部電極(グランド電極)
4 下部電極(給電電極)
5 マッチングユニット
6 高周波発振器
7 真空バルブ
8 真空ポンプ
10 基板
11 基材
12 樹脂フィルム
13 塗膜
14 金属微粒子
15 無電解メッキ皮膜
16 電解メッキ皮膜
1 Vacuum chamber 2 Process gas inlet 3 Upper electrode (ground electrode)
4 Lower electrode (feeding electrode)
5 Matching Unit 6 High Frequency Oscillator 7 Vacuum Valve 8 Vacuum Pump 10 Substrate 11 Base Material 12 Resin Film 13 Coating 14 Metal Fine Particle 15 Electroless Plating Coating 16 Electrolytic Plating Coating

Claims (8)

電気絶縁性の基板の表面に導体膜を形成させるメッキ方法であって、
前記基板の表面に、メッキの成長核となる金属微粒子と前記基板に対して接着性を有するバインダーとを含む塗料組成物を塗布して、塗膜を形成する塗膜形成工程と、
真空プラズマにより、前記塗膜の表面近傍の有機成分を分解、除去して、前記塗膜の表面に前記金属微粒子を露出させると共に、露出した前記金属微粒子を活性化させるプラズマ処理工程と、
プラズマ処理された前記塗膜の表面に無電解メッキを施して、無電解メッキ皮膜を形成させる無電解メッキ工程と、
前記無電解メッキ皮膜の表面に電解メッキを施して、所定の厚みまで電解メッキ皮膜を成長させる電解メッキ工程と
を備えていることを特徴とするメッキ方法。
A plating method for forming a conductor film on the surface of an electrically insulating substrate,
On the surface of the substrate, a coating composition is formed by applying a coating composition containing fine metal particles serving as a growth nucleus of plating and a binder having adhesiveness to the substrate, and forming a coating film,
A plasma treatment step of decomposing and removing organic components near the surface of the coating film by vacuum plasma to expose the metal fine particles on the surface of the coating film and activating the exposed metal fine particles;
Electroless plating is performed on the surface of the plasma-treated coating film to form an electroless plating film; and
A plating method comprising: an electroplating step of performing electroplating on the surface of the electroless plating film to grow the electroplating film to a predetermined thickness.
前記プラズマ処理工程においてプラズマ化されるガスが、O、O、N、H、Ar、He、HO、CF、CHF、CO、COから選択された1種以上である
ことを特徴とする請求項1に記載のメッキ方法。
The gas to be plasmified in the plasma treatment step is one or more selected from O 2 , O 3 , N 2 , H 2 , Ar, He, H 2 O, CF 4 , CHF 3 , CO, and CO 2. The plating method according to claim 1, wherein the plating method is provided.
前記プラズマ処理が、圧力1〜1000Pa、周波数1〜1000MHzの条件下で行われる真空プラズマ処理であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のメッキ方法。   The plating method according to claim 1, wherein the plasma treatment is a vacuum plasma treatment performed under conditions of a pressure of 1 to 1000 Pa and a frequency of 1 to 1000 MHz. 前記塗膜形成工程に先立って、前記基板に圧力0.1±0.01MPa、周波数1〜100kHzの条件下で大気プラズマ処理を行うプラズマ処理工程を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のメッキ方法。   Prior to the coating film forming step, the substrate is provided with a plasma processing step of performing atmospheric plasma processing on the substrate under conditions of a pressure of 0.1 ± 0.01 MPa and a frequency of 1 to 100 kHz. 4. The plating method according to any one of 3 above. 前記基板が、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、フッ素樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、尿素樹脂、アルキド樹脂から選択された1種以上を主成分としていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のメッキ方法。   The substrate is epoxy resin, polyimide, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyethylene, polystyrene, acrylic resin, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, fluororesin, ABS resin, AS resin, phenol resin, melamine resin, polyester, polyurethane, urea resin The plating method according to any one of claims 1 to 4, wherein the main component is one or more selected from alkyd resins. 前記金属微粒子が、
Pt、Pd、Ni、Cu、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ag、Auから選択された単体金属、または2種以上の金属から成る合金を主成分とし、
粒子径が、1nm〜1mmの金属微粒子であることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のメッキ方法。
The metal fine particles are
The main component is a single metal selected from Pt, Pd, Ni, Cu, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ag, Au, or an alloy composed of two or more metals.
The plating method according to any one of claims 1 to 5, wherein the fine particle is a metal fine particle having a particle diameter of 1 nm to 1 mm.
前記バインダーが、アクリル、ウレタン、ヘキサン、スチレン、ベンゼン、エーテル類、酢酸有機化合物より選択された1種以上を主成分としていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のメッキ方法。   The binder according to any one of claims 1 to 6, wherein the binder is mainly composed of one or more selected from acrylic, urethane, hexane, styrene, benzene, ethers, and acetic acid organic compounds. The plating method as described. 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載のメッキ方法を用いて平滑な電気絶縁性基板上に形成された導体膜を加工することにより形成されていることを特徴とするメッキ配線。   A plated wiring formed by processing a conductor film formed on a smooth electrical insulating substrate using the plating method according to claim 1.
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