JP2015113494A - めっき組成物を有する構造体、その構造体の製造方法及び無電解めっき方法 - Google Patents
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- Chemically Coating (AREA)
Abstract
Description
以下、図1〜図4に従って第1実施形態を説明する。
図1(a)に示すように、めっき用シート1は、支持体10と、支持体10上に積層されたゲル状態のめっき組成物20と、めっき組成物20の表面を保護する保護膜30とを有している。
めっき組成物20は、例えば、ゲル強度を高めるために硬さ調整剤を含有していてもよい。硬さ調整剤としては、例えば、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、セシウム塩、糖類などの少なくとも1種を用いることができる。具体的には、硬さ調整剤としては、例えば、塩化カリウムや硫酸カリウムなどのカリウム塩、塩化カルシウムや乳酸カルシウムなどのカルシウム塩、塩化マグネシウムなどのマグネシウム塩、塩化セシウムなどのセシウム塩、ショ糖などの糖類などの少なくとも1種を用いることができる。上述した硬さ調整剤の中でも、硬さ調整範囲の広さの点から、塩化カリウム、乳酸カルシウム、硫酸カリウムが好ましい。なお、硬さ調整剤の含有量は、組成物全量に対して、例えば0.001〜1.0重量%(0.01g/L〜10g/L)の範囲で用いることができる。
図2(a)に示す工程では、まず、シート状の支持体10を準備する。続いて、支持体10の上面10Aに対して、その上面10Aの表面特性を改質する表面改質処理を施す。表面改質処理としては、例えば、支持体10の上面10Aを粗面化する粗化処理や、支持体10の上面10Aの濡れ性を向上させる親水化処理などが挙げられる。支持体10の上面10Aに対して粗化処理を施した場合には、図2(b)に示すように、支持体10の上面10Aが粗化面となる。粗化処理としては、例えば、クロム酸硫酸エッチング、過マンガン酸エッチング、酸アルカリエッチング、サンドブラスト、プラズマエッチング等を用いることができる。また、親水化処理としては、例えば、プラズマ処理、UV処理、コロナ処理、アルカリ処理、親水性官能基付与処理等を用いることができる。なお、このような表面改質処理は、支持体10と、後工程で支持体10の上面10Aに積層されるめっき組成物20との密着性を向上させるために行われる。
図4(a)に示す工程では、まず、めっき用シート1と、複数の配線基板40とを準備する。めっき用シート1のめっき組成物20は、金属イオンとして錫イオンを含んでいる。また、各配線基板40は、例えば、配線パターン41を有し、その配線パターン41の表面(ここでは、下面)がパッドP1としてソルダレジスト層等の絶縁層から露出された構造を有している。なお、配線パターン41の材料としては、例えば銅や銅合金を用いることができる。
(1)めっき組成物20の上面20A全面を保護膜30により被覆するようにした。これにより、めっき組成物20の表面が外気に触れることを抑制することができるため、めっき組成物20が乾燥することを抑制することができる。したがって、めっき組成物20の表面の乾燥に起因する問題点(例えば、めっき組成物20と被めっき体(例えば、パッドP1)との接触抵抗が大きくなるという問題)が発生することを好適に抑制することができる。
・上記第1実施形態では、スピンコート法、ドクターブレード法、ロールコート法や浸漬法によりゾル状態のめっき組成物20Sを支持体10の上面10Aに塗布し、そのゾル状態のめっき組成物20Sをゲル化してゲル状態のめっき組成物20を形成するようにした。しかし、ゲル状態のめっき組成物20の形成方法はこれに限定されない。例えば、加熱プレス法によりゲル状態のめっき組成物20を支持体10の上面10Aに形成するようにしてもよい。以下に、その製造方法について簡単に説明する。
続いて、図5(b)に示す工程では、下側のプレス熱盤61と上側のプレス熱盤62との間に、図5(a)に示した構造体と保護膜30とを配置し、真空プレス等により上下両面から加熱・加圧(加熱プレス)する。すると、ゾル状態のめっき組成物20Sは、支持体10の上面10A及び保護膜30の下面30Bによって両面から押圧されて平面方向に広がる。このようにして、ゾル状態のめっき組成物20Sが、支持体10の上面10A上に全体的に広がるように、支持体10と保護膜30との間に形成される。
例えば図6(a)及び図6(b)に示すように、上記第1実施形態におけるめっき用シート1をロール状に巻いた巻回体2としてもよい。この巻回体2を利用した無電解めっき方法の一例について説明する。ここでは、ロール・ツー・ロール製法を利用した無電解めっき法を例に挙げて説明する。なお、図7は、配線基板40のパッドP1に無電解めっき膜を形成するための装置を示している。
巻回体2は、上述したように、上記めっき用シート1をロール状に巻いたものである。剥離用ローラ71は、巻回体2から引き出されて図中矢印で示すように搬送されてくるめっき用シート1から保護膜30を剥離する。案内ローラ72は、剥離用ローラ71で剥離された保護膜30を巻取りリール73に案内する。巻取りリール73は、案内ローラ72を介して送られてきた保護膜30をロール状に巻き取る。なお、上記剥離用ローラ71により保護膜30が剥離された後のめっき用シート1は、めっき組成物20を下側に向けた状態でプレス装置74に送られる。
・図8に示すように、上記変形例の無電解めっき方法において、図7に示した平板状のプレス装置74の代わりに、ロールプレス装置75を用いるようにしてもよい。この場合には、ロールプレス装置75により、保護膜30が剥離された後のめっき用シート1を配線基板40側にロールプレスする。これにより、めっき用シート1に対して均一に加圧することができ、めっき組成物20とパッドP1との間に気泡が生じることを好適に抑制することができる。このため、配線基板40のパッドP1上に成膜される置換Snめっき膜の形成不良を抑制することができる。
・図7〜図9に示した変形例の無電解めっき方法において、無電解めっき処理(加圧処理)が施された後のめっき用シート1に保護膜30を貼り付け、保護膜30を貼り付けた状態のめっき用シート1を巻取りリール76で巻き取るようにしてもよい。このように巻取りリール76で巻き取っためっき用シート1を上記巻回体2として再度利用することにより、めっき用シート1を繰り返して使用することができる。
巻回体3は、保護膜30をロール状に巻いたものである。この巻回体3は、巻取りリール73で巻き取られた保護膜30であってもよいし、巻取りリール73で巻き取られた保護膜30とは別の保護膜30をロール状に巻いたものであってもよい。案内ローラ77は、巻回体3から引き出されて図中矢印で示すように搬送されてくる保護膜30を圧着ローラ78に案内する。圧着ローラ78は、案内ローラ77により案内されてきた保護膜30を、無電解めっき処理(加圧処理)が施された後のめっき用シート1のめっき組成物20の表面に貼り付ける。このように、無電解めっき処理後、直ちにめっき組成物20の表面に保護膜30を貼り付けることにより、めっき組成物20の乾燥を好適に抑制することができる。そして、保護膜30の貼り付けられためっき用シート1は、巻取りリール76によりロール状に巻き取られる。
剥離用ローラ71は、巻回体2から引き出されて図中矢印で示すように搬送されてくるめっき用シート1から保護膜30を剥離する。案内ローラ72A,72B,72C,72D,72E,72Fは、剥離用ローラ71で剥離された保護膜30を圧着ローラ78に案内する。圧着ローラ78は、案内ローラ72A〜72Fにより案内されてきた保護膜30(つまり、剥離用ローラ71で剥離された保護膜30)を、無電解めっき処理が施された後のめっき用シート1のめっき組成物20の表面に貼り付ける。そして、保護膜30の貼り付けられためっき用シート1は、巻取りリール76によりロール状に巻き取られる。
以下、図15及び図16に従って第2実施形態を説明する。この実施形態のめっき用シート1Aは、支持体10と保護膜30との間にゲル組成物21とめっき組成物20とが配置された点が上記第1実施形態と異なっている。以下、第1実施形態との相違点を中心に説明する。なお、先の図1〜図9に示した部材と同一の部材にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての詳細な説明は省略する。
次に、上記めっき用シート1Aの製造方法について説明する。
図17(a)に示す工程では、まず、めっき用シート1Aと、配線基板50とを準備する。めっき用シート1Aのめっき組成物20は、金属イオンとして錫イオンを含んでいる。なお、本例のめっき組成物21は、めっき組成物20と同様に、金属イオンとして錫イオンを含んでいる。配線基板50は、例えば、基板51と、基板51の上面に積層されたソルダレジスト層52と、ソルダレジスト層52の開口部52Xに露出した配線パターン53とを有している。本例では、配線パターン53の上面53Aは、ソルダレジスト層52の上面52Aよりも低い位置に形成されている。このような配線パターン53の上面53Aに無電解めっき膜(置換Snめっき膜)を形成する方法を以下に説明する。
以上説明した実施形態によれば、第1実施形態の(1)〜(5)の作用効果に加えて以下の作用効果を奏することができる。
・上記第2実施形態では、スピンコート法やドクターブレード法等によりゾル状態のめっき組成物20をめっき組成物21の上面21Aに塗布し、そのゾル状態のめっき組成物20をゲル化してゲル状態のめっき組成物20を形成するようにした。しかし、ゲル状態のめっき組成物20の形成方法はこれに限定されない。
以下、図18に従って第3実施形態を説明する。この実施形態のめっき用シート1Bは、複数層の支持体を有する点が上記第1実施形態と異なっている。以下、第1実施形態との相違点を中心に説明する。なお、先の図1〜図17に示した部材と同一の部材にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての詳細な説明は省略する。
なお、上記第3実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
例えば図19(a)及び図19(b)に示すように、プレス装置74の下面に支持体11を設けるようにしてもよい。この場合であっても、図19(b)に示すように、加圧処理時には、支持体11上に、支持体10とゲル状態のめっき組成物20とが順に積層された構造体とすることができる。
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記各実施形態では、支持体10の上面10Aのみにめっき組成物20,21及び保護膜30を形成するようにした。これに限らず、支持体10の上下両面にめっき組成物20,21及び保護膜30を形成するようにしてもよい。
これに限らず、例えば図21に示すように、めっき組成物20の上面20A全面を被覆する保護膜30の周縁部を支持体10の上面10Aの周縁部に接着し、保護膜30の下面と支持体10の上面10Aとによって密閉した空間S1を形成するようにしてもよい。すなわち、図22に示すように、保護膜30の周縁部全周を、例えば接着剤82により支持体10の上面10Aに接着するようにしてもよい。上記密閉した空間S1(図21参照)内にゲル状態のめっき組成物20を設けることにより、めっき組成物20を外気から隔絶することができるため、めっき組成物20が乾燥することをより好適に抑制することができる。
・上記各実施形態及び上記各変形例を適宜組み合わせるようにしてもよい。例えば、複数層の支持体10,11上に複数層のゲル状態のめっき組成物20,21を積層するようにしてもよい。
2 巻回体
10 支持体(第2支持体)
11 支持体(第1支持体)
20 めっき組成物(第2めっき組成物)
21 めっき組成物(第1めっき組成物)
30 保護膜
40,50 配線基板
41,53 配線パターン(被めっき体)
S1 空間
P1 パッド(被めっき体)
Claims (10)
- シート状の支持体と、
前記支持体上に積層されたゲル状態のめっき組成物と、
前記めっき組成物の表面を被覆し、前記めっき組成物から剥離可能に設けられた保護膜と、を有し、
前記めっき組成物は、ゲル化剤と、無電解めっき反応で析出可能な金属イオンと、溶媒とを有することを特徴とする構造体。 - 前記保護膜は、該保護膜と、前記支持体の上面とによって密閉された空間を形成するように、前記支持体の上面に接着され、
前記めっき組成物は、前記密閉された空間内に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の構造体。 - 前記保護膜は、前記めっき組成物と前記支持体との接着強度よりも弱い接着力で前記めっき組成物に接着されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の構造体。
- 前記めっき組成物は、
前記支持体の上面に積層されたゲル状態の第1めっき組成物と、
前記第1めっき組成物の上面に積層され、前記第1めっき組成物よりもゲル強度が低く設定されたゲル状態の第2めっき組成物と、を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の構造体。 - 前記支持体は、第1支持体と、前記第1支持体の上面に積層され、前記第1支持体よりも硬度が低く設定された第2支持体と、を有し、
前記めっき組成物は、前記第2支持体の上面に積層されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の構造体。 - 前記支持体の上面は粗化面である、又は前記支持体の上面は親水化されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の構造体。
- 前記支持体の下面に、前記めっき組成物と前記保護膜とが形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の構造体。
- シート状の支持体を準備する工程と、
ゲル化剤と、無電解めっき反応で析出可能な金属イオンと、溶媒とを有する、ゾル状態のめっき組成物を準備する工程と、
前記支持体の上面に前記ゾル状態のめっき組成物を塗布する工程と、
前記ゾル状態のめっき組成物をゲル化する工程と、
前記ゲル化しためっき組成物の表面を被覆する保護膜を形成する工程と、
を有する構造体の製造方法。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の構造体を準備する工程と、
前記保護膜を前記めっき組成物から剥離する工程と、
前記保護膜が剥離された構造体を被めっき体に対して所定の圧力で加圧する工程と、
を有することを特徴とする無電解めっき方法。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の構造体をロール状に巻いた巻回体を準備する工程と、
前記巻回体からシート状の前記構造体を引き出す工程と、
前記引き出した構造体から前記保護膜を剥離する工程と、
前記保護膜が剥離された構造体を被めっき体に対して所定の圧力で加圧する工程と、
前記加圧後の構造体をロール状に巻き取る工程と、
を有することを特徴とする無電解めっき方法。
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