JP2018200975A - Metallic film formation product and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

To provide a metallic film formation product having a conductive metallic film with excellent adhesion and conductivity provided on a surface of a base plate made of resin containing inorganic particles, and a method for manufacturing the metallic film formation product.SOLUTION: A metallic film formation product (10) of the present invention comprises: a base material (1) that includes a resin and inorganic particles dispersed in the resin; a surface modification film (2) that is formed on a surface of the base material (1); and a conductive metallic film (3) that is formed on a surface of the surface modification film (2) and made of conductive metal. The surface modification film (2) has a texture in which the inorganic particles included in the base material (1) constitutes a molten aggregate while including a void.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、金属皮膜形成品及び金属皮膜形成品の製造方法に関する。   The present invention relates to a metal film-formed product and a method for producing a metal film-formed product.

携帯電話等のデジタル電子機器の伝送信号の高周波ノイズを除去するノイズフィルターには、磁性フェライトコアに導電回路を形成した積層型の面実装タイプインダクタが用いられている。この面実装型インダクタに用いられるフェライトコアは、酸化鉄(Fe)の粒子(通常Φ1〜5μmの粒子径)に2価の金属酸化物微粒子を添加したものを熱硬化性樹脂(例えば、エポキシ樹脂)に分散混合したフェライト含有熱硬化性樹脂成形品が用いられる。このようなフェライト含有熱硬化性樹脂成形品は、樹脂硬化前に成形金型に注入し、その後樹脂を加熱硬化することで樹脂成形品の製造が可能である。このフェライト含有熱硬化性樹脂基板に導電性配線を直接形成することでインダクタとすることができる。また、配線を形成した基板を積層することにより、積層型の面実装タイプインダクタも製造できる。 A multilayer surface mount type inductor in which a conductive circuit is formed on a magnetic ferrite core is used for a noise filter that removes high-frequency noise from a transmission signal of a digital electronic device such as a cellular phone. The ferrite core used in this surface-mount type inductor is a thermosetting resin (for example, iron oxide (Fe 2 O 3 ) particles (usually having a particle diameter of Φ1 to 5 μm) added with divalent metal oxide fine particles. Ferrite-containing thermosetting resin molded product dispersed and mixed in (epoxy resin). Such a ferrite-containing thermosetting resin molded product can be produced by injecting it into a molding die before curing the resin, and then heat curing the resin. An inductor can be formed by directly forming conductive wiring on the ferrite-containing thermosetting resin substrate. Also, by laminating the substrate on which the wiring is formed, a multilayer surface mount type inductor can also be manufactured.

現在、積層型の面実装タイプのインダクタは、主に厚膜導電性Cu(銅)ペーストの印刷法で製造されている。この方法は、銅粒子と未硬化のエポキシ樹脂を含むCuペーストをディスペンサやスクリーン印刷等によりフェライト含有熱硬化性樹脂基板の表面にスパイラル印刷してから、150℃で30〜60分程度加熱しペーストを硬化させる手法である。また、インダクタの別の製法として、フェライト粒子をバインダーと混合した炉焼成用グリーンシートを作製し、このグリーンシートの表面に銅や銀等の炉焼成タイプの導電性ペーストをスパイラル印刷し、800〜900℃の温度で焼成する方法がある。いずれの方法も導電性ペースト印刷後に長時間の加熱工程が必要である。   Currently, multilayer surface mount type inductors are mainly manufactured by a printing method of thick film conductive Cu (copper) paste. In this method, a Cu paste containing copper particles and an uncured epoxy resin is spirally printed on the surface of a ferrite-containing thermosetting resin substrate by a dispenser, screen printing or the like, and then heated at 150 ° C. for about 30 to 60 minutes. Is a method of curing. Also, as another method of manufacturing an inductor, a furnace firing green sheet in which ferrite particles are mixed with a binder is prepared, and furnace firing type conductive paste such as copper or silver is spirally printed on the surface of the green sheet, There is a method of firing at a temperature of 900 ° C. Both methods require a long heating process after printing the conductive paste.

また、別の方法としては、フェライト含有熱硬化性樹脂基板の全面にセミアデイティブ銅めっきをしてから、フォトリソグラフィ法でスパイラル配線を形成する方法がある。この方法では、焼成や熱硬化のための炉は必要としないが、セミアデイティブ銅めっきプロセスの他に、感光性レジスト印刷、露光、現像、ケミカルエッチング及びレジストの剥離等の複雑な工程を必要とする。また、化学薬品の廃液処理及び洗浄水の排水処理の問題がある。   As another method, there is a method of forming a spiral wiring by a photolithography method after semi-additive copper plating is performed on the entire surface of the ferrite-containing thermosetting resin substrate. This method does not require a furnace for baking or thermosetting, but it requires complex processes such as photosensitive resist printing, exposure, development, chemical etching and resist stripping in addition to the semi-additive copper plating process. And In addition, there is a problem of chemical waste liquid treatment and cleaning water drainage treatment.

このフォトリソグラフィ法では配線を微細化でき、より小型の面実装タイプインダクタを製造できる特徴があるが、工程が複雑で、かつ製造設備も高価であり、コストアップとなることから、超小型で高性能タイプの用途以外には適さない。一方、導電性ペーストを用いる方式では、基板にビア穴を形成し導電性ペーストを充填してから積層することで積層型インダクタを製造することができるが、フォトリソグラフィ法同様に工程が長く、コストアップとなる。   This photolithography method has the feature that the wiring can be miniaturized and a smaller surface mount type inductor can be manufactured. However, the process is complicated, the manufacturing equipment is expensive, and the cost is increased. Not suitable for other than performance type applications. On the other hand, in the method using a conductive paste, a multilayer inductor can be manufactured by forming via holes in a substrate and filling the conductive paste before laminating. However, as with the photolithography method, the process is long and costly. It will be up.

このように、従来の方法では、工程が複雑で長いことから、1ラインでのインダクタの製造が不可能であると言う大きな問題がある。現在製造工程から排出されるCO起因の地球温暖化が問題になっており、製造プロセスを究極まで単純化することが世界的に求められている。具体的には、例えばインダクタの製造においては、フェライト含有熱硬化性樹脂基板へのビア穴加工、導電性ペースト印刷及び導電性ペーストの焼結の3工程が1ラインで終了するのが望ましい。 Thus, the conventional method has a big problem that it is impossible to manufacture an inductor in one line because the process is complicated and long. Currently, global warming caused by CO 2 discharged from the manufacturing process has become a problem, and there is a global demand for simplifying the manufacturing process to the ultimate. Specifically, for example, in the manufacture of an inductor, it is desirable that the three steps of via hole processing on the ferrite-containing thermosetting resin substrate, conductive paste printing, and conductive paste sintering be completed in one line.

基材へのビア穴加工、導電性ペースト印刷及び導電性ペースト焼結を1ラインで実施可能な技術として、特許文献1がある。特許文献1には、電気絶縁性の基板上に導電性配線を形成する配線基板の製造方法において、基板上に、銅マイクロ粒子と、揮発性の有機溶剤と、結着剤と、を含有する分散液を塗布して塗布膜を得る塗布膜形成工程と、塗布膜を加熱処理して有機溶剤を乾燥除去する乾燥工程と、乾燥工程後の塗布膜に、大気中において、波長300〜600nmのレーザ光を照射して結着剤を分解し、かつ銅マイクロ粒子を焼結し基板に密着させることにより、銅マイクロ粒子焼結膜を得るレーザ光照射工程と、を有することを特徴とする配線基板の製造方法が開示されている。   As a technique capable of performing via hole processing on a base material, conductive paste printing, and conductive paste sintering in one line, there is Patent Document 1. Patent Document 1 contains a copper microparticle, a volatile organic solvent, and a binder on a substrate in a method of manufacturing a wiring substrate in which conductive wiring is formed on an electrically insulating substrate. A coating film forming step for obtaining a coating film by applying a dispersion, a drying step for drying and removing the organic solvent by heating the coating film, and a coating film having a wavelength of 300 to 600 nm in the atmosphere after the drying step. A wiring board comprising: a laser light irradiation step for obtaining a copper microparticle sintered film by irradiating a laser beam to decompose the binder and sintering the copper microparticles to adhere to the substrate. A manufacturing method is disclosed.

特許文献1に記載の配線基板の製造方法は、HLP(High speed Laser Plating:高速レーザめっき、登録商標)を用いたものであり、ビア穴加工及び導電性ペースト焼結にレーザ光を用いることで、基材へのビア穴加工、導電性ペースト印刷及び導電性ペースト焼結を1ラインで実施することができる。   The method of manufacturing a wiring board described in Patent Document 1 uses HLP (High Speed Laser Placing: registered trademark), and uses laser light for via hole processing and conductive paste sintering. , Via hole processing on the substrate, conductive paste printing and conductive paste sintering can be carried out in one line.

特許第5859075号Patent No. 5859075

特許文献1記載の技術では、導電性配線を形成する基板として、ガラス繊維に液状エポキシ樹脂を含浸して熱硬化させたガラスエポキシ基板を使用する。このような基板を用いた場合、レーザ光照射工程において、ガラス繊維のレーザエネルギー吸収率は低いのでガラス繊維の温度は上昇せず、またエポキシ樹脂もレーザ光の吸収率が低いため、基板がアブレーションされることは無い。このため、無機粒子(金属酸化物粒子、金属粒子及び石英等)を含まないガラスエポキシ基板を用いた場合、特許文献1の実施例にあるように、密着性のある導電性銅焼結膜が得られる。   In the technique described in Patent Document 1, a glass epoxy substrate in which glass fiber is impregnated with a liquid epoxy resin and thermally cured is used as a substrate on which conductive wiring is formed. When such a substrate is used, the laser energy absorption rate of the glass fiber is low in the laser light irradiation process, so the temperature of the glass fiber does not rise, and the epoxy resin also has a low laser light absorption rate, so the substrate is ablated. It is never done. For this reason, when a glass epoxy substrate that does not contain inorganic particles (metal oxide particles, metal particles, quartz, etc.) is used, an electroconductive copper sintered film having adhesion can be obtained as in the example of Patent Document 1. It is done.

しかしながら、特許文献1記載の技術は、樹脂基板に対して密着性のある配線膜の形成が可能であるが、インダクタの基材として用いられる樹脂に無機粒子を分散した熱硬化性樹脂を基材とした場合、十分な密着性が得られない。その理由は、無機粒子のレーザエネルギーの吸収率が高く、これらの粒子表面でプラズマが発生し、粒子近傍の樹脂がアブレーションされ、界面に分解ガスが発生するためである。一方、フェライト等の無機粒子の融点は通常1000℃以上と高く、銅マイクロ粒子ペースト塗布膜下の無機粒子が溶融するまでには至らない。このため、基材と導電性金属皮膜の高い密着性は得られない。   However, although the technology described in Patent Document 1 can form a wiring film having adhesion to a resin substrate, a base material is a thermosetting resin in which inorganic particles are dispersed in a resin used as a base material for an inductor. In such a case, sufficient adhesion cannot be obtained. The reason is that the inorganic particles have a high laser energy absorption rate, plasma is generated on the surface of these particles, the resin in the vicinity of the particles is ablated, and decomposition gas is generated at the interface. On the other hand, the melting point of inorganic particles such as ferrite is usually as high as 1000 ° C. or higher, and the inorganic particles under the copper microparticle paste coating film do not reach melting. For this reason, high adhesion between the base material and the conductive metal film cannot be obtained.

本発明は、上記事情に鑑み、基材と導電性金属皮膜との密着性が高く、導電性に優れた金属皮膜形成品及び金属皮膜形成品の製造方法を提供することにある。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a metal film-formed product having high adhesion between a base material and a conductive metal film and excellent in conductivity, and a method for producing the metal film-formed product.

本発明は、上記目的を達成するため、樹脂及び樹脂に分散された無機粒子を含む基材と、基材の表面に形成された表面改質膜と、表面改質膜の表面に形成され、導電性の金属からなる導電性金属皮膜と、を有し、表面改質膜は、前記基材に含まれる無機粒子が空隙を含みながら溶融凝集体を構成してなる組織を有することを特徴とする金属皮膜形成品を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention is formed on a surface of a base material containing a resin and inorganic particles dispersed in the resin, a surface modification film formed on the surface of the base material, and the surface modification film, A conductive metal film made of a conductive metal, and the surface-modified film has a structure in which inorganic particles contained in the base material constitute a molten aggregate while containing voids. A metal film forming product is provided.

また、本発明は、樹脂及び樹脂に分散された無機粒子を含む基材の表面にレーザ光を照射し、基材に含まれる無機粒子が空隙を含みながら溶融凝集体を構成してなる組織を有する表面改質膜を形成する工程と、表面改質膜の表面に導電性の金属を含む導電性ペーストを塗布し、塗布膜を形成する工程と、塗布膜を乾燥する工程と、乾燥した塗布膜にレーザ光を照射し、乾燥した塗布膜に含まれる導電性の金属を焼結して金属皮膜を形成する工程と、を有することを特徴とする金属皮膜形成品の製造方法を提供する。   The present invention also provides a structure in which a resin and a surface of a base material including inorganic particles dispersed in the resin are irradiated with laser light, and the inorganic particles included in the base material constitute a melt aggregate while including voids. Forming a surface modification film, applying a conductive paste containing a conductive metal to the surface of the surface modification film, forming a coating film, drying the coating film, and dry coating And a step of irradiating the film with a laser beam to sinter conductive metal contained in the dried coating film to form a metal film.

本発明のより具体的な構成は、特許請求の範囲に記載される。   More specific configurations of the present invention are described in the claims.

本発明によれば、基材と導電性金属皮膜との密着性が高く、導電性に優れた金属皮膜形成品及び金属皮膜形成品の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the adhesiveness of a base material and an electroconductive metal film is high, and the manufacturing method of the metal film formation product and metal film formation product excellent in electroconductivity can be provided.

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。   Problems, configurations, and effects other than those described above will become apparent from the following description of embodiments.

本発明の金属皮膜形成品の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the metal film formation goods of this invention. 本発明の金属皮膜形成品を用いた電子機器の部品の第1の例(積層型の面実装タイプインダクタ)を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the 1st example (laminated type surface mount type inductor) of the components of the electronic device using the metal film formation goods of this invention. 図2Aの基材の積層体の模式図である。It is a schematic diagram of the laminated body of the base material of FIG. 2A. 本発明の金属皮膜形成品を用いた電子機器の部品の第2の例(アンテナ)を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the 2nd example (antenna) of the components of the electronic device using the metal film formation goods of this invention. 本発明の金属皮膜形成品を用いた電子機器の部品の第3の例(コネクタ)を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the 3rd example (connector) of the components of the electronic device using the metal film formation goods of this invention. 本発明の金属皮膜形成品の製造方法フローの第1の例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the manufacturing method flow of the metal film formation goods of this invention. 本発明の金属皮膜形成品を製造するシステムの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the system which manufactures the metal film formation goods of this invention. 本発明の金属皮膜形成品の製造工程の第2の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 2nd example of the manufacturing process of the metal film formation goods of this invention. 本発明の金属皮膜形成品の製造工程の第3の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 3rd example of the manufacturing process of the metal film formation goods of this invention. 実施例1の基材の表面のSEM観察写真である。2 is a SEM observation photograph of the surface of the base material of Example 1. 実施例1の表面改質膜のSEM観察写真である。2 is a SEM observation photograph of the surface modified film of Example 1. 実施例1の基材の反射及び吸収スペクトルである。It is the reflection and absorption spectrum of the base material of Example 1. 実施例1の表面改質膜の表面のEDX分析の結果を示すグラフである。6 is a graph showing the results of EDX analysis of the surface of the surface modified film of Example 1. 実施例1の導電性ペースト中の銅マイクロ粒子のSEM観察写真である。2 is a SEM observation photograph of copper microparticles in the conductive paste of Example 1. 実施例1の塗布膜乾燥後の基材の断面SEM観察写真である。It is a cross-sectional SEM observation photograph of the base material after the coating film drying of Example 1. FIG. 実施例1の乾燥後の塗布膜の反射、吸収及び透過スペクトルである。It is the reflection, absorption, and transmission spectrum of the coating film after drying of Example 1. 実施例1の金属皮膜形成工程後(銅マイクロ粒子焼結後)の基材の表面の光学顕微鏡観察写真である。It is an optical microscope observation photograph of the surface of the base material after the metal film formation process of Example 1 (after copper microparticle sintering). 実施例1の金属皮膜形成工程後(銅マイクロ粒子焼結後)の基材の断面SEM観察写真である。It is a cross-sectional SEM observation photograph of the base material after the metal film formation process of Example 1 (after copper microparticle sintering). 実施例2の導電性金属皮膜形成工程後の基材の表面の光学顕微鏡観察写真である。4 is an optical microscope observation photograph of the surface of the base material after the conductive metal film forming step of Example 2. 実施例3の基材の表面の光学顕微鏡観察写真である。4 is an optical microscope observation photograph of the surface of a base material of Example 3. 実施例3の表面改質膜形成工程後の基材の表面の光学顕微鏡観察写真である。6 is an optical microscope observation photograph of the surface of a base material after the surface modified film forming step of Example 3.

[本発明の基本思想]
上述したように、インダクタ等の電子機器を構成する部品に用いられる基材は、無機粒子(金属粒子、酸化物粒子及び石英等)を含む熱硬化性樹脂からなるものであるが、本発明者は、このような基材の表面に密着性の優れた導電性金属皮膜を形成する方法について鋭意検討を行った。その結果、基材の表面に導電性金属皮膜を形成する前に、基材の表面改質処理工程として、基材の表面に所定の条件でレーザ光を照射して基材の表面に予めアブレーション処理を行うことで、基材と導電性金属皮膜との密着性が格段に向上することを見出した。
[Basic idea of the present invention]
As described above, the base material used for components constituting electronic devices such as inductors is made of a thermosetting resin containing inorganic particles (metal particles, oxide particles, quartz, etc.). Conducted extensive studies on a method for forming a conductive metal film having excellent adhesion on the surface of such a substrate. As a result, before forming the conductive metal film on the surface of the base material, as a surface modification treatment process of the base material, the surface of the base material is irradiated with laser light under a predetermined condition to ablate the surface of the base material in advance. It discovered that the adhesiveness of a base material and an electroconductive metal film improves markedly by processing.

より具体的に説明すると、基材の表面に所定条件のレーザ光を照射すると、レーザ光を照射した箇所の樹脂がレーザアブレーションによって除去される。また、この際、レーザを照射した箇所の無機粒子が溶融する。したがって、レーザ光照射部分には、基材を構成する無機粒子が、樹脂のアブレーションによって生じた空隙を含みながら溶融凝集体を構成している組織が形成される。この組織を有する表面に導電性金属粒子を含む導電性ペーストを塗布すると、樹脂のアブレーションによって生じた空隙に導電性ペーストが侵入することで、導電性金属皮膜と基材とが機械的に強固に結合する(メカニカルロッキング)。つまり、上記空隙を含みながら溶融凝集体を構成している組織を有する層(表面改質膜)は、基材と導電性金属皮膜とを接合する接合層の役割を果たすものとなる。本発明は、該知見に基づくものである。   More specifically, when the surface of the base material is irradiated with laser light under a predetermined condition, the resin at the portion irradiated with the laser light is removed by laser ablation. At this time, the inorganic particles at the location irradiated with the laser melt. Therefore, a structure in which the inorganic particles constituting the base material form a molten aggregate while including voids generated by ablation of the resin is formed in the laser light irradiation portion. When a conductive paste containing conductive metal particles is applied to the surface having this structure, the conductive metal film and the substrate are mechanically strengthened by the penetration of the conductive paste into the voids generated by ablation of the resin. Join (mechanical locking). That is, the layer (surface modified film) having a structure constituting the melt aggregate while containing the voids serves as a bonding layer for bonding the base material and the conductive metal film. The present invention is based on this finding.

上述したように、基材と導電性金属皮膜との間に、無機粒子の溶融凝集体と空隙とで構成される組織を有する表面改質膜を有する金属皮膜形成品の構成は、従来には無かった画期的なものである。また、このような構成を有する金属皮膜形成品を製造することができる製造方法も新規なものである。   As described above, the structure of a metal film-forming product having a surface-modified film having a structure composed of a molten aggregate of inorganic particles and voids between a base material and a conductive metal film is conventionally used. It was a breakthrough that was not there. Moreover, the manufacturing method which can manufacture the metal film formation product which has such a structure is also novel.

以下に本発明の実施するための形態について、図面を用いて詳細にする。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated in detail using drawing.

[金属皮膜形成品]
図1は本発明の金属皮膜形成品の一例を模式的に示す断面図である。図1に示すように、本発明の金属皮膜形成品10は、樹脂及び樹脂に分散された無機粒子を含む基材1と、基材1の表面に形成された表面改質膜2と、表面改質膜2の表面に形成され、導電性の金属からなる導電性金属皮膜3を有する。
[Metal film forming products]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a metal film-formed product of the present invention. As shown in FIG. 1, a metal film-formed product 10 of the present invention includes a base material 1 containing a resin and inorganic particles dispersed in the resin, a surface modified film 2 formed on the surface of the base material 1, a surface A conductive metal film 3 formed of a conductive metal is formed on the surface of the modified film 2.

基材1としては、前述したように、インダクタ等の電子機器を構成する部品に用いられるものを使用する。具体的には、熱硬化性樹脂(例えば、エポキシ樹脂)に、金属酸化物(例えば、Fe粒子)又は金属(例えば、Fe粒子)を添加(分散混合)したものを用いることができる。さらに、熱硬化性樹脂にフィラー(例えば、球形状又は短繊維状の石英ガラスフィラー)を添加した熱硬化性樹脂も用いることができる。基材1に含まれる金属、金属酸化物及びフィラー等(以下、これらを「無機粒子」と称する。)は、後述する表面改質処理工程で照射するレーザ(単パルスレーザ)光照射で溶融凝集するものであれば良い。上述した無機粒子を複数種類混合したものであっても良い。 As the base material 1, as described above, a material used for a part constituting an electronic device such as an inductor is used. Specifically, a material obtained by adding (dispersing and mixing) a metal oxide (for example, Fe 2 O 3 particles) or a metal (for example, Fe particles) to a thermosetting resin (for example, an epoxy resin) can be used. . Furthermore, a thermosetting resin obtained by adding a filler (for example, a spherical or short fiber quartz glass filler) to a thermosetting resin can also be used. Metals, metal oxides, fillers, and the like (hereinafter referred to as “inorganic particles”) contained in the base material 1 are melt-aggregated by laser (single pulse laser) light irradiation that is irradiated in a surface modification treatment step described later. Anything to do. A mixture of a plurality of the above-described inorganic particles may be used.

より具体的には、平均粒子径数μmの無機粒子を60〜90mass%含有する熱硬化性樹脂ペレットを用意し、これを用いて所定の形状に射出成形してから、150〜160℃で1h程度加熱処理した無機粒子含有熱硬化性樹脂の成形加工品を基材1として用いることができる。上記成形加工品は、通常、樹脂成形メーカーで作製された市販品として手に入れることができる。   More specifically, a thermosetting resin pellet containing 60 to 90 mass% of inorganic particles having an average particle diameter of several μm is prepared, and injection molded into a predetermined shape using the pellet, and then 1 h at 150 to 160 ° C. A molded product of inorganic particle-containing thermosetting resin that has been heat-treated to a certain degree can be used as the substrate 1. The molded product can usually be obtained as a commercial product produced by a resin molding manufacturer.

基材1に分散される無機粒子の平均粒径は、0.5〜30μmが好ましい。0.5μm未満では、後述する表面改質膜形成工程において、粒子の粗大化を十分にすることができず、空隙の多い三次元溶融凝集体を形成することが困難となる。また30μmより大きいと、三次元溶融凝集体が荒くなり過ぎて、金属皮膜との接触面積が減少し、高い密着性が得られないためである。基材に分散される無機粒子の平均粒径が0.5〜30μmであると、表面改質膜形成工程後の溶融凝集体の平均粒径は略10〜50μmとなる。   As for the average particle diameter of the inorganic particle disperse | distributed to the base material 1, 0.5-30 micrometers is preferable. If the thickness is less than 0.5 μm, it is difficult to sufficiently coarsen the particles in the surface-modified film forming step described later, and it becomes difficult to form a three-dimensional melt aggregate having many voids. On the other hand, if it is larger than 30 μm, the three-dimensional melt aggregate becomes too rough, the contact area with the metal film decreases, and high adhesion cannot be obtained. When the average particle size of the inorganic particles dispersed in the substrate is 0.5 to 30 μm, the average particle size of the melt aggregate after the surface modified film forming step is approximately 10 to 50 μm.

成形加工品の形状は、面実装タイプのインダクタとする場合には、厚さ0.5〜2.0mm程度の板状に成形する。また、積層型の多層配線インダクタとする場合には、厚さ0.2〜0.5mm程度に成形する。さらに、パッケージタイプのインダクタの場合は、中央部分に凹形状のキャビティを有する異形の形状とする。中央部に導電性配線を形成して、凹部を液状熱硬化性樹脂でポッティング封止することで、封止構造のインダクタパッケージを製造することができる。   The shape of the molded product is formed into a plate shape having a thickness of about 0.5 to 2.0 mm when a surface mount type inductor is used. When a multilayer multilayer wiring inductor is used, it is formed to a thickness of about 0.2 to 0.5 mm. Further, in the case of a package type inductor, an irregular shape having a concave cavity at the center is formed. An inductor package having a sealed structure can be manufactured by forming a conductive wiring in the center and potting and sealing the recess with a liquid thermosetting resin.

表面改質膜2は、上述したように、基材1を構成する無機粒子が、樹脂のアブレーションによって生じた空隙を含みながら溶融凝集体(複雑構造の三次元溶融凝集体層)を構成している組織を有する。導電性金属皮膜3は、Cu、銀(Ag)等の導電性金属のレーザ焼結膜で構成される。   As described above, the surface-modified film 2 forms a molten aggregate (complex structure three-dimensional molten aggregate layer) while the inorganic particles constituting the substrate 1 include voids generated by ablation of the resin. Have an organization. The conductive metal film 3 is composed of a laser sintered film of a conductive metal such as Cu or silver (Ag).

[電子部品]
図2Aは本発明の金属皮膜形成品を用いた電子機器の部品の第1の例(積層型の面実装タイプインダクタ)を模式的に示す断面図である。また、図2Bは図2Aの基材の積層体の模式図である。図2Aに示すように、インダクタ200は、筐体27の表面に、金属皮膜形成品の積層体20が設けられている。図2Bに示すように、積層体20は、金属皮膜(内部電極)23が形成された基材(金属皮膜形成品)21が積層されて構成されている。それぞれの基材21には、ビア穴24が設けられており、各基材21はビア穴24部分で互いに電気的に接続されている。基材21の端部には外部電極25が設けられており、はんだ26によって筐体27に接合されている。本発明のインダクタ200は、上述したように、基材21と金属皮膜23との密着性が高く、導電性に優れたものである。
[Electronic parts]
FIG. 2A is a cross-sectional view schematically showing a first example (layered surface mount type inductor) of an electronic device using the metal film-formed product of the present invention. FIG. 2B is a schematic view of a laminate of the base material of FIG. 2A. As shown in FIG. 2A, the inductor 200 is provided with a metal film-formed laminate 20 on the surface of a housing 27. As shown in FIG. 2B, the laminate 20 is configured by laminating a base material (metal film-formed product) 21 on which a metal film (internal electrode) 23 is formed. Each base material 21 is provided with a via hole 24, and each base material 21 is electrically connected to each other at the via hole 24 portion. An external electrode 25 is provided at the end of the base material 21 and is joined to the housing 27 by solder 26. As described above, the inductor 200 of the present invention has high adhesion between the base material 21 and the metal film 23 and is excellent in conductivity.

図3は本発明の金属皮膜形成品を用いた電子機器の部品の第2の例(アンテナ)を模式的に示す斜視図である。図3に示すアンテナは、RFID(Radio Frequency Identifier)等に搭載されるものである。図3に示すように、アンテナ30は、基材31と導電性金属皮膜(配線)33とを有する。   FIG. 3 is a perspective view schematically showing a second example (antenna) of a part of an electronic device using the metal film-formed product of the present invention. The antenna shown in FIG. 3 is mounted on an RFID (Radio Frequency Identifier) or the like. As shown in FIG. 3, the antenna 30 includes a base material 31 and a conductive metal film (wiring) 33.

図4は本発明の金属皮膜形成品を用いた電子機器の部品の第3の例(コネクタ)を模式的に示す斜視図である。コネクタは、電子回路等において配線を接続するために用いられるものであり、種々の形状のものがある。図4では箱型のメス端子を示している。図4に示すように、コネクタ40は、基材41と、導電性金属皮膜43とを有する。基材41は、オス端子挿入孔42を有する。図2A〜図4に示すように、本発明の金属皮膜形成品は、様々な電子機器を構成する部品に適用することができる。さらに、本発明の金属皮膜形成品は、フェライト等の磁性体粒子や、銅や銀等の反磁性体粒子を含有させた熱硬化性樹脂成形品を用いることで、モーターや振動子等にも適用可能である。   FIG. 4 is a perspective view schematically showing a third example (connector) of an electronic device component using the metal film-formed product of the present invention. The connector is used for connecting wiring in an electronic circuit or the like, and has various shapes. FIG. 4 shows a box-shaped female terminal. As shown in FIG. 4, the connector 40 includes a base material 41 and a conductive metal film 43. The base material 41 has a male terminal insertion hole 42. As shown in FIGS. 2A to 4, the metal film-formed product of the present invention can be applied to parts constituting various electronic devices. Furthermore, the metal film-formed product of the present invention can be used for motors, vibrators, etc. by using thermosetting resin molded products containing magnetic particles such as ferrite and diamagnetic particles such as copper and silver. Applicable.

[金属皮膜形成品の製造方法]
図5は本発明の金属皮膜形成品の製造方法フローの第1の例を示す図である。図5では金属皮膜形成品の断面図とともに製造フローを図示している。後述する図7及び図8でも同様である。以下、図5に沿って、本発明の金属皮膜形成品の製造方法について説明する。
[Method for producing metal film-formed product]
FIG. 5 is a diagram showing a first example of a flow of a method for producing a metal film-formed product of the present invention. FIG. 5 shows a manufacturing flow together with a cross-sectional view of the metal film-formed product. The same applies to FIGS. 7 and 8 described later. Hereafter, the manufacturing method of the metal film formation product of this invention is demonstrated along FIG.

(a)基材準備工程
まず初めに、基材51を準備する。基材51の具体的な構成は、既に述べたとおりであり、樹脂に無機粒子を分散したものを用いる。
(A) Base material preparation process First, the base material 51 is prepared. The specific configuration of the substrate 51 is as described above, and a material in which inorganic particles are dispersed in a resin is used.

(b)表面改質膜形成工程(レーザアブレーション及び溶融凝集体形成工程)
次に、基材51の表面に対してレーザ光(パルスレーザ)50を図の矢印方向に走査して照射する。レーザ光50は、基材51の全面又は後述する導電性金属皮膜形成工程において導電性金属皮膜(導電性配線)を形成する部分に照射し、基材51の表面の樹脂のレーザアブレーションと、無機粒子の溶融凝集体の形成を同時に行い、表面改質膜52を形成する。基材51の全面にパルスレーザを照射する場合は、基材51の全面に対して導電性配線を形成できる。また、基材51の表面の一部分に選択的にパルスレーザを照射する場合は、パルスレーザ照射した部分に導電性配線を形成する。パルスレーザの条件は、熱硬化性樹脂のアブレーション除去と、無機粒子の溶融凝集が同時に行える最適な条件を選定する。レーザ条件は、具体的には、レーザ波長、周波数、ビーム径、パワー(又はエネルギー)、走査速度、レーザビーム焦点位置及び照射雰囲気等である。照射雰囲気は、熱硬化性樹脂のアブレーション除去と無機物添加粒子の溶融凝集が行える雰囲気であれば良く、不活性雰囲気でも大気中でも構わない。
(B) Surface modified film forming step (laser ablation and melt aggregate forming step)
Next, the surface of the substrate 51 is irradiated with a laser beam (pulse laser) 50 in the direction of the arrow in the figure. The laser beam 50 is applied to the entire surface of the substrate 51 or a portion where a conductive metal film (conductive wiring) is formed in a conductive metal film formation process described later, and laser ablation of resin on the surface of the substrate 51 and inorganic The formation of a molten aggregate of particles is performed at the same time to form a surface modified film 52. When the entire surface of the base material 51 is irradiated with a pulse laser, conductive wiring can be formed on the entire surface of the base material 51. When selectively irradiating a part of the surface of the substrate 51 with a pulse laser, conductive wiring is formed in the part irradiated with the pulse laser. As the conditions for the pulse laser, an optimum condition for simultaneously removing the ablation of the thermosetting resin and melting and aggregating the inorganic particles is selected. Specifically, the laser conditions include laser wavelength, frequency, beam diameter, power (or energy), scanning speed, laser beam focal position, irradiation atmosphere, and the like. The irradiation atmosphere may be an atmosphere in which the ablation removal of the thermosetting resin and the melt-aggregation of the inorganic additive particles can be performed, and may be an inert atmosphere or the air.

例えば、基材51として、フェライトを含む熱硬化性樹脂基板を用いた場合、レーザ波長:400〜600nm、周波数:10〜50kHz、ビーム直径:10〜50μm、レーザパワー:1〜6W、走査速度:50〜1000mm/s、レーザビーム焦点位置(デフォーカス):なしとし、照射雰囲気は大気中とすることが好ましい。   For example, when a thermosetting resin substrate containing ferrite is used as the substrate 51, laser wavelength: 400 to 600 nm, frequency: 10 to 50 kHz, beam diameter: 10 to 50 μm, laser power: 1 to 6 W, scanning speed: 50 to 1000 mm / s, laser beam focal position (defocus): None, and the irradiation atmosphere is preferably in the air.

(c)ビア穴形成工程
図2A及び図2Bに示すような積層体(多層の導電性配線)を形成する場合は、上下の配線を電気的に導通させるビア穴23の形成が必要である。ビア穴の開口には、前述した表面改質膜形成工程(b)と、後述する導電性金属皮膜形成工程(f)において用いるレーザ装置(パルスレーザ発振装置)を共用できる。ビア穴形成におけるレーザ照射条件は、上述した(b)表面改質膜形成工程における条件(アブレーション条件)と同一である。パルスレーザ50を図中矢印方向に走査し、基材51にビア穴54を形成する。
(C) Via hole formation process When forming a laminated body (multilayer conductive wiring) as shown in FIGS. 2A and 2B, it is necessary to form via holes 23 for electrically connecting the upper and lower wirings. For the opening of the via hole, the laser device (pulse laser oscillation device) used in the surface modified film forming step (b) described above and the conductive metal film forming step (f) described later can be shared. The laser irradiation conditions for forming the via holes are the same as the conditions (ablation conditions) in the above-described (b) surface modified film forming step. The pulse laser 50 is scanned in the direction of the arrow in the figure to form a via hole 54 in the substrate 51.

(d)導電性ペースト塗布膜形成工程
次に、導電性金属皮膜の原料となる金属粒子を含む導電性ペーストを、塗布装置58を用いてパルスレーザ照射した部分(表面改質膜52)に印刷し、塗布膜55を形成する。金属粒子を含む導電性ペーストには、例えば、平均粒子径が1−3μmの銅等の高導電性金属マイクロ粒子を、有機溶剤、バインダー及び粘度調整剤等を混合した粘性体に均一分散させたものを用いることができる。
(D) Conductive paste coating film forming step Next, a conductive paste containing metal particles as a raw material for the conductive metal film is printed on a portion (surface modified film 52) irradiated with a pulse laser using a coating apparatus 58. Then, the coating film 55 is formed. In the conductive paste containing metal particles, for example, highly conductive metal microparticles such as copper having an average particle diameter of 1 to 3 μm are uniformly dispersed in a viscous material in which an organic solvent, a binder, a viscosity modifier and the like are mixed. Things can be used.

導電性ペーストの印刷方法には、スクリーンマスク印刷及びディスペンサ印刷等によるパターン印刷を用いることができる。また、スキージーを用いた全面印刷を行い、後述する導電性金属皮膜形成工程後に、パルスレーザを照射した部分以外の部分の導電性ペーストを溶剤で除去する方法でも構わない。   As a method for printing the conductive paste, pattern printing such as screen mask printing and dispenser printing can be used. Alternatively, the entire surface printing using a squeegee may be performed, and the conductive paste in a portion other than the portion irradiated with the pulse laser may be removed with a solvent after the conductive metal film forming step described later.

導電性ペーストの粘度は、2500〜3500mPa・sが好ましい。粘度が2500mPa・s未満であると、金属粒子の含有量が少なくなり、溶剤成分が多くなるため、後述する乾燥工程における乾燥時間が長くなる。また、3500mPa・sを超えると、粘度が高くなり過ぎて、印刷性が悪くなる。より具体的には、表面改質膜2の空隙に導電性ペーストが侵入しづらく、ペーストの焼結後の金属皮膜に空隙が出やすくなる。   The viscosity of the conductive paste is preferably 2500 to 3500 mPa · s. When the viscosity is less than 2500 mPa · s, the content of the metal particles is reduced and the solvent component is increased, so that the drying time in the drying step described later is increased. On the other hand, if it exceeds 3500 mPa · s, the viscosity becomes too high, and the printability deteriorates. More specifically, it is difficult for the conductive paste to penetrate into the voids of the surface modified film 2, and voids are likely to appear in the metal film after the paste is sintered.

塗布膜55の膜厚(導電性ペーストの印刷厚さ)は、後述する導電性金属皮膜形成工程で得られる最終の必要膜厚より厚く塗布する。導電性ペーストの中の金属粒子の容積比率によるが、容積比率が30%の場合には、目標とする焼結膜の厚さの3倍程度の厚さを塗布する。   The film thickness of the coating film 55 (printing thickness of the conductive paste) is applied to be thicker than the final required film thickness obtained in the conductive metal film forming step described later. Depending on the volume ratio of the metal particles in the conductive paste, when the volume ratio is 30%, a thickness of about three times the thickness of the target sintered film is applied.

塗布装置56には、高速ジェットディスペンサー(武蔵エンジニアリング株式会社製、型式:MEET−H)等を用いることができる。このディスペンサは、空間を高速で吐出できるノズルを有しており、表面改質膜52を構成する無機粒子の溶融凝集体及び空隙への印刷と、ビア穴54への導電性ペーストの充填も可能である。表面改質層と表面改質溝の相違は、表面改質層の深さで区別できる。例えば銅マイクロ粒子焼結膜による導電性配線層の厚さを7μm程度とする場合には、その3倍である約21μmの深さの溝形状のパターンを形成することで、成形品表面から完全に埋没した導電性配線層を形成できる。また成形品表面に対して導電性配線層を高くしたい場合には、表面改質層の溝深さを浅く加工する。   As the coating device 56, a high-speed jet dispenser (Musashi Engineering Co., Ltd., model: MEET-H) can be used. This dispenser has a nozzle that can discharge the space at high speed, and can also be used to print the molten aggregates and voids of the inorganic particles constituting the surface modified film 52 and to fill the via holes 54 with conductive paste. It is. The difference between the surface modified layer and the surface modified groove can be distinguished by the depth of the surface modified layer. For example, when the thickness of the conductive wiring layer made of a copper microparticle sintered film is set to about 7 μm, a groove-shaped pattern having a depth of about 21 μm, which is three times that, is formed completely from the surface of the molded product. A buried conductive wiring layer can be formed. When it is desired to make the conductive wiring layer higher than the surface of the molded product, the groove depth of the surface modification layer is processed to be shallow.

導電性ペーストの塗布膜55の線幅は、目的とする電子部品の要求性能を満たす値に設定する。例えば、パワーインダクタ等の場合は、0.5〜1.0mm程度である。また、携帯電子機器の高周波信号伝送ノイズフィルター等では、小型軽量化が必要となるので、0.1〜0.2mmの線幅とする。   The line width of the coating film 55 of the conductive paste is set to a value that satisfies the required performance of the target electronic component. For example, in the case of a power inductor or the like, it is about 0.5 to 1.0 mm. In addition, since a high-frequency signal transmission noise filter of a portable electronic device needs to be reduced in size and weight, the line width is set to 0.1 to 0.2 mm.

(e)塗布膜乾燥工程
導電性ペーストの印刷後、印刷した導電性ペーストに含まれる余分な有機溶剤を除去する目的で加熱乾燥を行う。乾燥温度と時間の条件は、大気中での乾燥における金属粒子の酸化を抑制するために、温度は100〜120℃とし、時間は1〜15minとすることが好ましい。乾燥処理は、大気圧の1/2程度(0.05MPa)の弱い減圧下で行うと時間を短縮することができる。また、金属粒子が酸化しない窒素気流中等の不活性ガスの雰囲気下で乾燥を行う場合、乾燥温度を熱硬化性樹脂を主成分とする基材51の耐熱温度(230℃程度)まで上げることが可能で、乾燥時間を1分以内に短縮することができる。
(E) Coating film drying step After printing the conductive paste, heat drying is performed for the purpose of removing excess organic solvent contained in the printed conductive paste. The drying temperature and time are preferably set to a temperature of 100 to 120 ° C. and a time of 1 to 15 minutes in order to suppress oxidation of metal particles during drying in the air. If the drying process is performed under a weak reduced pressure of about 1/2 of atmospheric pressure (0.05 MPa), the time can be shortened. Further, when drying is performed in an atmosphere of an inert gas such as a nitrogen stream where metal particles do not oxidize, the drying temperature can be raised to the heat resistance temperature (about 230 ° C.) of the base material 51 mainly composed of a thermosetting resin. Yes, the drying time can be shortened within 1 minute.

(f)導電性金属皮膜形成工程(導電性ペースト焼結工程)
次に、乾燥処理を行った塗布膜56の表面にパルスレーザ50を照射し、導電性ペースト中に含まれる金属粒子を焼結して導電性金属皮膜53の形成を行う。ここでのパルスレーザは、上述した基材の表面改質膜形成工程(b)及びビア穴形成工程(c)で用いたパルスレーザ装置を用いることができる。乾燥した塗布膜56に含まれる金属粒子焼結のためのレーザ照射条件は、周波数、ビーム径、パワー(又はエネルギー)、走査速度及びレーザビーム焦点位置等を、無機粒子を含む熱硬化性樹脂と導電性皮膜の密着が得られ、また導電性金属粒子が焼結する値に設定する。
(F) Conductive metal film forming process (conductive paste sintering process)
Next, the surface of the coating film 56 that has been subjected to the drying treatment is irradiated with a pulse laser 50 to sinter the metal particles contained in the conductive paste, thereby forming the conductive metal film 53. The pulse laser used here may be the pulse laser device used in the above-described base surface modification film forming step (b) and via hole forming step (c). Laser irradiation conditions for sintering the metal particles contained in the dried coating film 56 include frequency, beam diameter, power (or energy), scanning speed, laser beam focal position, and the like, and thermosetting resin containing inorganic particles. Adhesiveness of the conductive film is obtained, and the value is set so that the conductive metal particles are sintered.

例えば、基材51として、フェライトを含む熱硬化性樹脂基板を用い、導電性金属として銅マイクロ粒子を用いた場合、レーザ波長:400〜600nm、周波数:10〜50kHz、ビーム直径:10〜300μm、レーザパワー(又はエネルギー):1〜6W、走査速度:0.5〜200mm/s、レーザビーム焦点位置:基板下方向へ0〜8mm(デフォーカス)とすることが好ましい。照射雰囲気は、大気中でも不活性ガス雰囲気でも構わない。   For example, when a thermosetting resin substrate containing ferrite is used as the base material 51 and copper microparticles are used as the conductive metal, the laser wavelength is 400 to 600 nm, the frequency is 10 to 50 kHz, the beam diameter is 10 to 300 μm, Laser power (or energy): 1 to 6 W, scanning speed: 0.5 to 200 mm / s, laser beam focal position: 0 to 8 mm (defocus) in the downward direction of the substrate are preferable. The irradiation atmosphere may be an air or an inert gas atmosphere.

図6は本発明の金属皮膜形成品の製造システムの一例を示す模式図である。図6は、上記(a)〜(f)の工程を1ライン化した構成を示している。図6に示すように、レーザ光照射装置を、ビア穴形成装置、表面改質膜形成装置及び導電性金属皮膜形成装置の3装置で共用した場合、レーザ光照射装置62を中央に固定し配置することで、上記(a)〜(f)の全工程を大きく分けて3構成とすることができる。基材搬入及び金属皮膜形成品の搬出は、基材セット室61を共用することができる。導電性ペースト塗布装置及び導電性ペースト乾燥装置を、温度設定したホットプレート63上で行うことで、1つのステージで2つの工程を実施することが可能となり、成形品の搬送を簡単に行える。   FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a production system for a metal film-formed product of the present invention. FIG. 6 shows a configuration in which the steps (a) to (f) are made into one line. As shown in FIG. 6, when the laser beam irradiation device is shared by three devices of the via hole forming device, the surface modified film forming device, and the conductive metal film forming device, the laser beam irradiation device 62 is fixed and arranged at the center. By doing so, all the steps (a) to (f) can be roughly divided into three configurations. The base material set chamber 61 can be shared for carrying in the base material and carrying out the metal film-formed product. By performing the conductive paste applying device and the conductive paste drying device on the hot plate 63 set at a temperature, it becomes possible to perform two steps in one stage, and the molded product can be easily transported.

図7は本発明の金属皮膜形成品の製造工程の第2の例を示す模式図である。図7は多層配線を有する導電性配線基板や電子部品を製造する場合の工程図を示す。基材71aの表面(裏面、すなわち導電性金属皮膜を設ける面と反対側の面)に熱硬化性接着フィルム77を貼り付ける。熱硬化性接着フィルム77には、例えば株式会社巴川製紙所製の配線基板積層接着用の熱硬化性接着フィルムを使用することができる。この接着フィルムは、Bステージのエポキシ系樹脂であり、160℃で1h程度加熱硬化することで、基材71a,71b同士を積層接着することができる。また、加熱硬化前に一旦液状化するために、配線基板間への濡れ性と充填性に優れ、低い圧力で貼り付けることができ、基材71a,71b同士間(配線基板間)のボイドも発生しない。接着フィルム70の貼付後に導電性ペーストを印刷して塗布膜75を形成し(工程(7d))し、乾燥し(図示せず)、レーザ光を照射して導電性金属皮膜73を形成することで(工程(7f))、基材71a,71bをビア穴74を介して電気的に導通させることができる。   FIG. 7 is a schematic view showing a second example of the production process of the metal film-formed product of the present invention. FIG. 7 is a process diagram in the case of manufacturing a conductive wiring board or an electronic component having a multilayer wiring. A thermosetting adhesive film 77 is affixed to the surface of the base material 71a (the back surface, that is, the surface opposite to the surface on which the conductive metal film is provided). For the thermosetting adhesive film 77, for example, a thermosetting adhesive film for bonding a wiring board laminated by Yodogawa Paper Co., Ltd. can be used. This adhesive film is a B-stage epoxy resin, and can be laminated and bonded to each other by heating and curing at 160 ° C. for about 1 h. In addition, since it is once liquefied before heat curing, it is excellent in wettability and filling property between the wiring boards and can be applied with a low pressure, and voids between the base materials 71a and 71b (between the wiring boards) Does not occur. After applying the adhesive film 70, the conductive paste is printed to form the coating film 75 (step (7d)), dried (not shown), and irradiated with laser light to form the conductive metal film 73. (Step (7f)), the base materials 71a and 71b can be electrically connected through the via holes 74.

図8は本発明の金属皮膜形成品の製造工程の第3の例を示す模式図である。図8に示すように、基材81bが両面配線基板の場合には、3層の配線形成が可能となる。   FIG. 8 is a schematic view showing a third example of the production process of the metal film-formed product of the present invention. As shown in FIG. 8, when the substrate 81b is a double-sided wiring board, three layers of wiring can be formed.

本発明には以下の多くの効果がある。   The present invention has the following many effects.

(1)導電性配線形成プロセスの1ライン化
図6に示すように、従来の方法(厚膜導電性ペースト法やフォトリソグラフィ法)と比較して、プロセスの1ライン化が可能である。具体的には、無機粒子含有熱硬化性樹脂成形品へのレーザ照射による導電回路形成における、(i)表面改質膜形成(樹脂のレーザアブレーションと無機粒子の溶融凝集体形成)、(ii)銅導電性ペースト塗布、(iii)導電性ペースト乾燥(溶剤除去)、及び(iv)導電性金属皮膜形成(レーザ焼結)の4プロセスを1ラインとすることができる。従来の導電性ペーストの熱硬化法では、30〜60minの加熱炉による熱硬化処理が必要であり、この工程で全体のプロセスが停滞するために1ライン化ができない。ここで、ライン化とは、基板が搬送路上を移動し、その搬送路上に各プロセスに用いられる装置が連結して配置されており、基板が停滞することなく製品が完成することを言う。本発明は、上記(i)〜(iv)の処理時間は、それぞれ15min以内で完了するので、1ライン化が可能である。
(1) Making One Line of Conductive Wiring Formation Process As shown in FIG. 6, the process can be made one line as compared with the conventional method (thick film conductive paste method or photolithography method). Specifically, (i) surface modification film formation (laser ablation of resin and melt aggregate formation of inorganic particles), (ii) in the formation of a conductive circuit by laser irradiation to a thermosetting resin molded product containing inorganic particles, Four processes of copper conductive paste application, (iii) conductive paste drying (solvent removal), and (iv) conductive metal film formation (laser sintering) can be made into one line. The conventional conductive paste thermosetting method requires a thermosetting treatment in a heating furnace for 30 to 60 minutes, and the entire process stagnates in this step, so one line cannot be formed. Here, the line formation means that the substrate moves on the conveyance path, and apparatuses used for each process are connected and arranged on the conveyance path, so that the product is completed without the substrate stagnating. In the present invention, since the processing times (i) to (iv) are completed within 15 minutes, one line is possible.

(2)製造時間の短縮
上述したように、各プロセスが短時間で完了するので、全体の完成までの時間を短縮できる。
(2) Reduction of manufacturing time Since each process is completed in a short time as described above, the time to complete the entire process can be reduced.

(3)安価
高額の製造設備費用がかからず、製造時間も短縮が可能であり、金属皮膜形成品を安価に製造できる。
(3) Low cost No expensive manufacturing equipment costs are required, the manufacturing time can be shortened, and a metal film-formed product can be manufactured at low cost.

(4)レーザ光照射装置の共用
通常、多層配線基板のビア穴形成加工は、炭酸ガスレーザやYAGレーザを用いるが、本発明では表面改質処理用レーザ及び導電性ペースト焼結用レーザと共用できる。したがって、レーザ光照射装置1台を3工程で共用できる製造設備を構築することができる。
(4) Sharing of laser beam irradiation device Normally, via hole formation processing of a multilayer wiring board uses a carbon dioxide laser or a YAG laser, but in the present invention, it can be shared with a surface modification laser and a conductive paste sintering laser. . Therefore, it is possible to construct a manufacturing facility that can share one laser beam irradiation apparatus in three processes.

(5)環境対応
二酸化炭素の発生を極限まで抑えることができるので、地球温暖化を抑制でき、地球環境保全に寄与できる。
(5) Environmental response Since the generation of carbon dioxide can be suppressed to the utmost limit, global warming can be suppressed and it can contribute to global environmental conservation.

インダクタの製造に関する技術が開示されている文献としては、例えば特開平5−283235号公報、特開平5−304019号公報及び特開平6−84648号公報があるが、いずれも導電性ペーストをレーザ焼結して導電性金属皮膜を形成する本発明とは異なるものである。   For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-283235, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-304019, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-84648 are disclosed as techniques relating to inductor manufacturing. This is different from the present invention in which a conductive metal film is formed by bonding.

また、レーザアブレーションに関しては、以下の文献がある:
岡田,杉岡 レーザアブレ−ション応用の現状と今後の展開 J. Plasma Fusion Res. Vol.79, No.12 (2003)1278‐1286
本技術文献によれば、レーザアブレーションの現在の主たる応用分野は下記の通りである。
There are also the following references on laser ablation:
Okada, Sugioka Current status and future development of laser ablation applications Plasma Fusion Res. Vol. 79, no. 12 (2003) 1278-1286
According to this technical document, the current main application fields of laser ablation are as follows.

(イ)基板上への機能性薄膜形成
レーザアブレーションによる薄膜作製は、一般にはPulsed−Laser Deposition(PLD)と呼ばれており、ターゲットにパルスレーザを照射してアブレーションし、そのアブレーション粒子を対向する基板に成膜させる方法である。この方法は超硬材料を用いた金属加工部品へのDLC(Diamond Like Carbon)耐摩耗性膜形成に応用されている。
(A) Functional thin film formation on a substrate Thin film production by laser ablation is generally called Pulsed-Laser Deposition (PLD). Ablation is performed by irradiating a target with a pulsed laser and facing the ablation particles. This is a method of forming a film on a substrate. This method is applied to formation of a DLC (Diamond Like Carbon) wear-resistant film on a metal workpiece using a super hard material.

(ロ)ナノ構造体の創製
この応用はグラファイトへのレーザアブレーションによって、カーボンナノファイバーが生成されることでも知られるように、アブレーションによりターゲットから直接放出された放出物の中には、原子や分子などに混じって、さまざまな大きさのクラスターやナノ微粒子も存在しており、それを回収することにより、ナノ構造体を創製できる。
(B) Creation of nanostructures As this application is known to produce carbon nanofibers by laser ablation to graphite, some of the emissions directly emitted from the target by ablation include atoms and molecules. There are also various sizes of clusters and nanoparticles, and by collecting them, nanostructures can be created.

(ハ)材料加工
レーザアブレーションでは、高エネルギーの中性粒子、ラジカル、イオンが固体材料から放出されプラズマを形成し、放出プラズマにより固体表面はエッチング加工される.赤外レーザによる材料の加熱・蒸発現象も広義のレーザアブレーションであり、大出力の炭酸ガスレーザ(波長10.6μm)を用いた金属(鉄鋼)板の穴開けや切断は、最も普及している材料加工の応用の一つである。一方エレクトロニクス分野では、携帯電話用プリント基板の穴開けが大きな市場となっている。その他レーザアブレーションは,SiウェハやICパケージのマーキング、フォトマスクやIC回路の修正、ハイブリッドICの抵抗トリミング、インクジェットプリンターノズルの穴開け等広く利用される。
(C) Material processing In laser ablation, high energy neutral particles, radicals, and ions are emitted from solid materials to form plasma, and the solid surface is etched by the emitted plasma. Heating and evaporation of materials with infrared lasers are also broadly defined by laser ablation, and drilling and cutting of metal (steel) plates using a high-power carbon dioxide laser (wavelength 10.6 μm) are the most popular materials One of the applications of processing. On the other hand, in the electronics field, punching of printed circuit boards for mobile phones has become a large market. In addition, laser ablation is widely used for marking of Si wafers and IC packages, correction of photomasks and IC circuits, resistance trimming of hybrid ICs, and drilling of inkjet printer nozzles.

上記のうちの多くは、赤外のNd:YAGレーザ(波長1.06μm)が用いられている。材料をより精密かつ微細に加工しようとした時、加工部周辺に極力熱影響を与えないようにしなくてはならない。そのためには、波長が短く、かつパルス幅も短いレーザを用いることが望ましい。波長が短くなればなるほど材料に対する吸収係数は増加し、加工領域に効率良くエネルギーを注入できる。逆に吸収係数が小さい場合、レーザ光は材料内部深くまで侵入し、加工されなかった領域でもエネルギーが吸収され加工部周辺に熱影響を与える。また、波長が短くなれば光子エネルギーも大きくなるため、固体内の原子や分子の光解離現象を誘起でき、非熱的加工を実現することができる。一方レーザを照射した時の熱拡散長Dは、D=2(k・t)1/2の式で表すことができる。したがってパルス幅が短くなるとDも短くなり、加工部周辺への熱影響も少なくなる。ここでκは材料の熱拡散係数、tはパルス幅である。上記のような理由で、今日微細加工を行うには紫外のナノ秒パルスレーザであるエキシマレーザが主に用いられている。 Many of the above use infrared Nd: YAG lasers (wavelength 1.06 μm). When trying to process a material more precisely and finely, it is necessary to minimize the thermal influence around the processed part. For this purpose, it is desirable to use a laser having a short wavelength and a short pulse width. As the wavelength becomes shorter, the absorption coefficient for the material increases, and the energy can be efficiently injected into the processing region. On the other hand, when the absorption coefficient is small, the laser light penetrates deep inside the material and the energy is absorbed even in the unprocessed region, which affects the periphery of the processed part. In addition, since the photon energy increases as the wavelength becomes shorter, the photodissociation phenomenon of atoms and molecules in the solid can be induced, and non-thermal processing can be realized. On the other hand, the thermal diffusion length D when the laser is irradiated can be expressed by the equation D = 2 (k · t) 1/2 . Therefore, when the pulse width is shortened, D is also shortened, and the thermal influence on the periphery of the processed portion is reduced. Where κ is the thermal diffusion coefficient of the material and t is the pulse width. For these reasons, excimer lasers, which are ultraviolet nanosecond pulse lasers, are mainly used today for fine processing.

本発明は、レーザ光を、無機粒子含有熱硬化性樹脂基材の表面改質に応用するものである。レーザとして、材料の穴開け加工用の赤外のNd:YAGレーザー(波長1.06μm)や炭酸ガスレーザー(波長10.6μm)を用いる場合、大気中照射において、樹脂の燃焼分解によるスミア(熱分解残渣)を生じ、完全な蒸発飛散であるアブレーションが得られない。また、完全なアブレーション目的には、D=2(k・t)1/2の関係から、単パルスレーザが好ましい。しかし、本発明は、無機粒子含有熱硬化性樹脂基板の樹脂をアブレーション除去すると共に無機粒子を溶融し、三次元凝集体とするものである。このような目的の場合レーザ光には、例えばレーザマーキング用のグリーンレーザ(波長532nm)のパルスレーザが好ましい。 The present invention applies laser light to surface modification of an inorganic particle-containing thermosetting resin substrate. When an infrared Nd: YAG laser (wavelength: 1.06 μm) or carbon dioxide laser (wavelength: 10.6 μm) for drilling a material is used as the laser, smear (heat Decomposition residue) and ablation which is complete evaporation scattering cannot be obtained. For complete ablation purposes, a single pulse laser is preferred because of the relationship D = 2 (k · t) 1/2 . However, in the present invention, the resin of the thermosetting resin substrate containing inorganic particles is ablated and removed, and the inorganic particles are melted to form a three-dimensional aggregate. For such a purpose, the laser beam is preferably a green laser (wavelength 532 nm) pulse laser for laser marking, for example.

上述した文献において、本発明のように、目的とする無機粒子含有樹脂基板の樹脂のアブレーション除去及び無機粒子の三次元溶融凝集体化を1回のレーザ照射で同時に行う技術について開示しているものは無い。   In the above-mentioned document, as in the present invention, a technique is disclosed for simultaneously performing resin ablation removal and inorganic particle three-dimensional melt aggregation of a target inorganic particle-containing resin substrate by one laser irradiation. There is no.

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.

本実施例では、基材としてフェライト含有熱硬化性エポキシ樹脂成形体(厚さ:2mm、一辺が11mmの正方形状)を用いて、パワーインダクタ用の配線(銅マイクロ粒子焼結膜)形成実験を行った。図9は実施例1の基材の表面のSEM(Scanning Electron Microscope)観察写真である。図9に示すように、基材は、平均粒子径約5μmのフェライト粒子91が熱硬化性樹脂90に分散されている構成を有している。   In this example, a ferrite-containing thermosetting epoxy resin molding (thickness: 2 mm, a square shape with a side of 11 mm) was used as a base material, and a power inductor wiring (copper microparticle sintered film) formation experiment was conducted. It was. FIG. 9 is an SEM (Scanning Electron Microscope) observation photograph of the surface of the base material of Example 1. As shown in FIG. 9, the base material has a configuration in which ferrite particles 91 having an average particle diameter of about 5 μm are dispersed in a thermosetting resin 90.

フェライト粒子91には、FeSiCr系のフェライトを用いた。この成形体全面に対して、まず表面改質膜の形成を行った。表面改質膜の形成には、グリーンレーザマーカ(株式会社キーエンス製、型式:MD−S9900A、波長:532nm、最大出力:6W、走査速度範囲:1〜1000m/s、ビームスポット径:25μm)を用いた。表面改質膜の形成は、大気中において、エポキシ樹脂のアブレーションとフェライト粒子の溶融凝集が同時に起こる条件(出力3.7W、周波数30kHz、走査速度800mm/s及びデフォーカスなし)とした。   As the ferrite particles 91, FeSiCr ferrite was used. First, a surface modification film was formed on the entire surface of the molded body. For the formation of the surface modified film, a green laser marker (manufactured by Keyence Corporation, model: MD-S9900A, wavelength: 532 nm, maximum output: 6 W, scanning speed range: 1-1000 m / s, beam spot diameter: 25 μm) is used. It was. The surface-modified film was formed under conditions in which ablation of the epoxy resin and melt aggregation of the ferrite particles occur simultaneously in the atmosphere (output 3.7 W, frequency 30 kHz, scanning speed 800 mm / s, and no defocus).

図10は実施例1の表面改質膜のSEM観察写真である。図10に示すように、エポキシ樹脂はレーザアブレーションにより除去されて空隙102を形成している。また、フェライト粒子は溶融凝集し、直径10〜50μm程度の三次元構造の溶融凝集体101を形成している。空隙102は最大10μm程度あり、表面改質層の表面から奥(基材の厚さ方向)に入り組んだ構成となっている。   FIG. 10 is a SEM observation photograph of the surface modified film of Example 1. As shown in FIG. 10, the epoxy resin is removed by laser ablation to form a gap 102. Further, the ferrite particles are melt-agglomerated to form a melt aggregate 101 having a three-dimensional structure having a diameter of about 10 to 50 μm. The gap 102 has a maximum of about 10 μm, and has a configuration in which it enters the back (in the thickness direction of the base material) from the surface of the surface modification layer.

図11は実施例1の基材の反射及び吸収スペクトルである。図11に示すように、基材のグリーンレーザマーカの波長532nmにおける吸収率は85%であり、基材は高い吸収率を持っている。図12は実施例1の表面改質膜の表面のEDX(Energy Dispersive X−ray Spectroscopy)分析の結果を示すグラフである。EDX分析には、SEM装置(株式会社日立ハイテクノロジーズ製、型式:S−4300)を使用した。また、図12のグラフから得られた元素の組成を以下の表1に示す。   FIG. 11 is a reflection and absorption spectrum of the base material of Example 1. As shown in FIG. 11, the absorptance of the green laser marker of the base material at a wavelength of 532 nm is 85%, and the base material has a high absorption rate. FIG. 12 is a graph showing the results of EDX (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) analysis of the surface of the surface modified film of Example 1. An SEM apparatus (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, model: S-4300) was used for EDX analysis. In addition, Table 1 below shows the composition of elements obtained from the graph of FIG.

Figure 2018200975
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図12及び表1の結果から、表面改質膜形成後は、エポキシ樹脂起因のCが減少し、フェライト成分であるFe,Cr,Siの成分が増えており、エポキシ樹脂のアブレーションとフェライトの溶融凝集が効果的に行われていることが解る。   From the results of FIG. 12 and Table 1, after the surface modification film is formed, C due to the epoxy resin decreases and Fe, Cr, Si components, which are ferrite components, increase, and epoxy resin ablation and ferrite melting It can be seen that the aggregation is performed effectively.

表面改質膜形成後、以下の表2に示す組成の銅マイクロ粒子ペーストを基材の表面全面にスキージー法により印刷した。このペーストの粘度は、3000mPa・sであった。塗布膜の厚さは50μmとした。銅マイクロ粒子には、日本アトマイズ加工株式会社製のHXR−Cu(平均粒子径:1μm)を使用した。図13は実施例1の導電性ペースト中の銅マイクロ粒子のSEM観察写真である。   After the surface modified film was formed, a copper microparticle paste having the composition shown in Table 2 below was printed on the entire surface of the substrate by the squeegee method. The paste had a viscosity of 3000 mPa · s. The thickness of the coating film was 50 μm. HXR-Cu (average particle diameter: 1 μm) manufactured by Nippon Atomizing Co., Ltd. was used for the copper microparticles. FIG. 13 is a SEM observation photograph of copper microparticles in the conductive paste of Example 1.

Figure 2018200975
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導電性ペースト印刷後、溶剤の乾燥処理を、大気中、110℃×15minで行った。図14は実施例1の塗布膜乾燥後の基材の断面SEM観察写真である。図14に示すように、フェライト粒子が溶融凝集した溶融凝集体141´の空隙に銅マイクロ粒子が深く侵入して銅マイクロ粒子塗布膜146が形成されていることがわかる。   After printing the conductive paste, the solvent was dried in air at 110 ° C. for 15 minutes. FIG. 14 is a cross-sectional SEM observation photograph of the substrate after drying of the coating film of Example 1. As shown in FIG. 14, it can be seen that the copper microparticle coating film 146 is formed by deep penetration of the copper microparticles into the voids of the melt aggregate 141 ′ in which the ferrite particles are melted and aggregated.

図15は、実施例1において塗布膜乾燥後の反射、吸収、透過スペクトルである。図13に示すように、溶剤を乾燥除去した塗布膜は、波長532nmにおいて90%以上の吸収率を有し、この波長のグリーンレーザで銅マイクロ粒子の焼結が効果的に行われることが解る。   FIG. 15 shows reflection, absorption, and transmission spectra after drying the coating film in Example 1. As shown in FIG. 13, the coating film from which the solvent has been removed by drying has an absorptance of 90% or more at a wavelength of 532 nm, and it is understood that the copper microparticles are effectively sintered by the green laser having this wavelength. .

次に、塗布膜にグリーンレーザを照射した。グリーンレーザによる焼結は、大気中において、出力2.7W、周波数40kHz、走査速度1mm/s、デフォーカス量:基板下方向6mmの条件で行った。1mm/sの走査速度において、1回のレーザ照射により、線幅約0.6mm、厚さ約27μmの配線を形成できた。焦点ビーム径0.025mmに対し0.6mmの線幅の配線が得られたのは、デフォーカスによるものである。   Next, the coating film was irradiated with a green laser. Sintering with a green laser was performed in the air under the conditions of an output of 2.7 W, a frequency of 40 kHz, a scanning speed of 1 mm / s, and a defocus amount: 6 mm in the substrate downward direction. A wiring with a line width of about 0.6 mm and a thickness of about 27 μm could be formed by a single laser irradiation at a scanning speed of 1 mm / s. The reason why a wiring having a line width of 0.6 mm with respect to the focal beam diameter of 0.025 mm is obtained by defocusing.

図16は実施例1の金属皮膜形成工程後(銅マイクロ粒子焼結後)の基材の上面の光学顕微鏡観察写真であり、図17は図16の断面SEM写真である。図16に示すように、レーザを照射しない部分は未焼結部(導電性ペースト乾燥後の状態)166となり、この部分はエチルアルコール等の溶剤により容易に除去することが可能である。焼結膜163の密着性を接着テープによる貼り付け引き剥がし試験(接着力:2N/cm)を行った結果、剥離は生じなかった。また、配線の比抵抗値を4端子法によって測定した結果、15.6μΩcmの値が得られた。この値は、未硬化エポキシ系樹脂に銅や銀の粒子を混合して硬化させる方式の導電性金属ペーストと比較して約1/2から1/3の値である。   16 is an optical microscope observation photograph of the upper surface of the base material after the metal film formation step of Example 1 (after copper microparticle sintering), and FIG. 17 is a cross-sectional SEM photograph of FIG. As shown in FIG. 16, the portion not irradiated with the laser becomes an unsintered portion (state after drying the conductive paste) 166, and this portion can be easily removed with a solvent such as ethyl alcohol. The adhesion of the sintered film 163 was affixed with an adhesive tape and peeled off (adhesive strength: 2 N / cm). As a result, no peeling occurred. Moreover, as a result of measuring the specific resistance value of the wiring by the four-terminal method, a value of 15.6 μΩcm was obtained. This value is about 1/2 to 1/3 as compared with a conductive metal paste in which copper or silver particles are mixed with an uncured epoxy resin and cured.

本実施例では、表面改質膜の形成を、基材の全面ではなく、ライン状(線幅:300μm、深さ:50μm)に設定して行い、その他の条件は実施例1と同様に行った。線幅300μmは、レーザ焼結におけるビーム幅200μmに対して100μm大きく、また、深さは厚さ27μmのレーザ焼結膜配線が完全に埋没する深さとしたものである。表面改質膜形成工程におけるレーザ光照射を300μm線幅で行ってから、導電性ペーストをスキージーにより溝に充填し、溶剤乾燥後にグリーンレーザを照射した。図18は実施例2の導電性金属皮膜形成工程後の基材の表面の光学顕微鏡観察写真を示す。図18に示すように、表面改質処理した溝に埋没した配線を形成できた。   In this embodiment, the surface modification film is formed not in the entire surface of the substrate but in a line shape (line width: 300 μm, depth: 50 μm), and other conditions are the same as in Example 1. It was. The line width of 300 μm is 100 μm larger than the beam width of 200 μm in laser sintering, and the depth is such that the laser sintered film wiring having a thickness of 27 μm is completely buried. After the laser beam irradiation in the surface modification film forming step was performed with a line width of 300 μm, the conductive paste was filled in the groove with a squeegee, and the green laser was irradiated after the solvent was dried. 18 shows an optical microscope observation photograph of the surface of the base material after the conductive metal film forming step of Example 2. FIG. As shown in FIG. 18, the wiring buried in the groove subjected to the surface modification treatment could be formed.

本実施例では、基材として、黒色の熱硬化性エポキシ樹脂に球形石英フィラーを含有させた半導体パッケージ用封止樹脂(住友ベークライト株式会社製、製品名:G600)を用いた。半導体パッケージに使用される黒色の封止樹脂は、微量のカーボン粉末を添加することで、封止樹脂の帯電を抑制し、半導体チップの静電破壊を防止するのが目的である。上記G600は、米国難燃性規格UL−94においてV0レベルの難燃性を有しまた、260℃までの耐熱温度を有している。   In this example, a semiconductor package sealing resin (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., product name: G600) in which a spherical quartz filler was contained in a black thermosetting epoxy resin was used as the base material. The purpose of the black sealing resin used in the semiconductor package is to suppress charging of the sealing resin and prevent electrostatic breakdown of the semiconductor chip by adding a small amount of carbon powder. The G600 has flame retardancy of V0 level in the US flame retardant standard UL-94 and has a heat resistant temperature up to 260 ° C.

図19は実施例3の基材の表面の光学顕微鏡写真である。図19に示すように、この封止樹脂のフィラーは、粒子径10〜50μm程度の球形フィラー分布を有している。   FIG. 19 is an optical micrograph of the surface of the substrate of Example 3. As shown in FIG. 19, the filler of this sealing resin has a spherical filler distribution with a particle diameter of about 10 to 50 μm.

図20は実施例3の表面改質膜形成工程後の光学顕微鏡写真である。表面改質処理工程は、グリーンレーザにより、出力0.9W、周波数20kHz、走査速度100mm/s、デフォーカスなしの条件で行った。図20に示すように、フィラーの微細な粒子は消失し、50μm程度の粗大粒子の溶融凝集体になっている。この表面改質膜の上に銅マイクロ粒子ペーストを50μmの厚さにスキージーを用いて塗布し、グリーンレーザ照射したところ、基材上に密着性及び導電性に優れた金属皮膜を形成することができた。本実施例の結果より、フェライト含有熱硬化性エポキシ樹脂成形体のみならず、熱硬化性エポキシ樹脂に球形石英フィラーを含有したものも基材として使用できることが実証された。   FIG. 20 is an optical micrograph after the surface modified film forming step of Example 3. The surface modification treatment step was performed with a green laser under conditions of an output of 0.9 W, a frequency of 20 kHz, a scanning speed of 100 mm / s, and no defocus. As shown in FIG. 20, the fine particles of the filler disappear and become a molten aggregate of coarse particles of about 50 μm. When a copper microparticle paste is applied to the surface modified film to a thickness of 50 μm using a squeegee and irradiated with a green laser, a metal film having excellent adhesion and conductivity can be formed on the substrate. did it. From the result of the present Example, it was demonstrated that not only the ferrite-containing thermosetting epoxy resin molding but also a thermosetting epoxy resin containing a spherical quartz filler can be used as a substrate.

以上、説明したように、本発明によれば、密着性と導電性に優れた導電性金属皮膜を有する金属皮膜形成品、それを用いた電子部品及び金属皮膜形成品の製造方法を提供することができることが示された。   As described above, according to the present invention, a metal film-formed product having a conductive metal film excellent in adhesion and conductivity, an electronic component using the same, and a method for producing a metal film-formed product are provided. It was shown that

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

1,21,31,41,51,71a,71b,81,81b…基材、2,52,72,82,…表面改質膜、3,23,33,43,53,73,83,163,173,183…導電性金属皮膜、10,30,40…金属皮膜形成品、20…金属皮膜形成品の積層体、24,54,74,84…ビア穴、25…外部電極、27…筐体、28…はんだ、200…電子部品(インダクタ)、30…アンテナ、40…コネクタ、43…オス端子挿入孔、50,70,80アンテナ、55,75,85…導電性ペースト塗布膜,56…導電性ペースト塗布装置、56,146,166,186…塗布膜を乾燥した膜、58…塗布装置、61…基材セット室、62…レーザ光照射装置、63…ホットプレート、77,87…接着フィルム、90,140,170…樹脂、91,141,…無機粒子、101,141´,171´…無機粒子の溶融凝集体、102…空隙、   1, 21, 31, 41, 51, 71a, 71b, 81, 81b ... base material, 2, 52, 72, 82, ... surface modified film, 3, 23, 33, 43, 53, 73, 83, 163 , 173, 183 ... conductive metal film, 10, 30, 40 ... metal film-formed product, 20 ... laminate of metal film-formed product, 24, 54, 74, 84 ... via hole, 25 ... external electrode, 27 ... housing Body, 28 ... solder, 200 ... electronic component (inductor), 30 ... antenna, 40 ... connector, 43 ... male terminal insertion hole, 50,70,80 antenna, 55,75,85 ... conductive paste coating film, 56 ... Conductive paste coating device, 56, 146, 166, 186 ... dried film of coating film, 58 ... coating device, 61 ... substrate set chamber, 62 ... laser light irradiation device, 63 ... hot plate, 77, 87 ... bonding Film, 90,1 0, 170 ... resin, 91,141, ... inorganic particles, 101,141', melting aggregates 171' ... inorganic particles, 102 ... gap,

Claims (10)

樹脂及び前記樹脂に分散された無機粒子を含む基材と、
前記基材の表面に形成された表面改質膜と、
前記表面改質膜の表面に形成され、導電性の金属からなる導電性金属皮膜と、を有し、
前記表面改質膜は、前記基材に含まれる前記無機粒子が空隙を含みながら溶融凝集体を構成してなる組織を有することを特徴とする金属皮膜形成品。
A substrate containing a resin and inorganic particles dispersed in the resin;
A surface modification film formed on the surface of the substrate;
A conductive metal film formed on the surface of the surface modification film and made of a conductive metal;
The surface-modified film has a structure in which the inorganic particles contained in the base material constitute a melt aggregate while containing voids.
前記基材に含まれる前記無機粒子の平均粒径が0.5〜30μmであり、前記表面改質膜の前記溶融凝集体を構成する前記無機粒子の平均粒径が10〜50μmであることを特徴とする請求項1記載の金属皮膜形成品。   The average particle size of the inorganic particles contained in the base material is 0.5 to 30 μm, and the average particle size of the inorganic particles constituting the melt aggregate of the surface modified film is 10 to 50 μm. The metal film-formed product according to claim 1, wherein 前記樹脂が熱硬化性エポキシ系樹脂であり、前記無機粒子が金属、金属酸化物、石英又はこれらの混合物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の金属皮膜形成品。   The metal film-formed product according to claim 1 or 2, wherein the resin is a thermosetting epoxy resin, and the inorganic particles are metal, metal oxide, quartz, or a mixture thereof. 前記金属皮膜形成品が電子機器を構成する部品であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の金属皮膜形成品。   The metal film-formed product according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal film-formed product is a component constituting an electronic device. 前記部品がインダクタ、アンテナ又はコネクタであることを特徴とする請求項4記載の金属皮膜形成品。   The metal film-formed product according to claim 4, wherein the component is an inductor, an antenna, or a connector. 樹脂及び前記樹脂に分散された無機粒子を含む基材の表面にレーザ光を照射し、前記基材に含まれる前記無機粒子が空隙を含みながら溶融凝集体を構成してなる組織を有する表面改質膜を形成する工程と、
前記表面改質膜の表面に導電性の金属を含む導電性ペーストを塗布し、塗布膜を形成する工程と、
前記塗布膜を乾燥する工程と、
乾燥した塗布膜にレーザ光を照射し、前記乾燥した塗布膜に含まれる導電性の金属を焼結して金属皮膜を形成する工程と、を有することを特徴とする金属皮膜形成品の製造方法。
The surface of the base material containing a resin and inorganic particles dispersed in the resin is irradiated with laser light, and the surface modification has a structure in which the inorganic particles contained in the base material constitute a melt aggregate while containing voids. Forming a membrane;
Applying a conductive paste containing a conductive metal to the surface of the surface modification film, and forming a coating film;
Drying the coating film;
Irradiating the dried coating film with a laser beam, and sintering the conductive metal contained in the dried coating film to form a metal film. .
前記基材は、前記表面改質膜を形成する工程の前に、前記樹脂、前記無機粒子、及び硬化剤を混合し、金型に設置し、前記樹脂を熱硬化することによって得られた成形加工品であることを特徴とする請求項6記載の金属皮膜形成品の製造方法。   The base material is obtained by mixing the resin, the inorganic particles, and a curing agent before the step of forming the surface modification film, placing the base material in a mold, and thermosetting the resin. The method for producing a metal film-formed product according to claim 6, wherein the product is a processed product. 前記表面改質膜を形成する工程は、前記基材の表面の全面又は前記金属皮膜を形成する部分を選択して行うことを特徴とする請求項6又は7に記載の金属皮膜形成品の製造方法。   8. The metal film-formed product according to claim 6 or 7, wherein the step of forming the surface-modified film is performed by selecting an entire surface of the base material or a portion on which the metal film is to be formed. Method. 表面に接着フィルムを設けた前記基材と、前記金属皮膜形成品と、を準備し、前記接着フィルムによって前記基材と前記金属皮膜形成品とを接合して積層体を作製する工程と、
前記基材の前記接着フィルムが設けられた面と反対側の表面に前記表面改質膜を形成する工程と、
前記表面改質膜の一部にビア穴を形成する工程と、
前記ビア穴及び前記表面改質膜に導電性ペーストを塗布し、塗布膜を形成する工程と、
前記塗布膜を乾燥する工程と、
乾燥した塗布膜にレーザ光を照射し、前記乾燥した塗布膜に含まれる導電性の金属を焼結して金属皮膜を形成する工程と、を有することを特徴とする請求項6ないし8のいずれか1項に記載の金属皮膜形成品の製造方法。
Preparing the base material provided with an adhesive film on the surface and the metal film-formed product, and joining the base material and the metal film-formed product with the adhesive film to produce a laminate;
Forming the surface modification film on the surface of the substrate opposite to the surface on which the adhesive film is provided;
Forming a via hole in a part of the surface modification film;
Applying a conductive paste to the via hole and the surface modification film to form a coating film;
Drying the coating film;
And a step of irradiating the dried coating film with laser light to sinter the conductive metal contained in the dried coating film to form a metal film. 2. A method for producing a metal film-formed product according to claim 1.
前記金属皮膜を形成する工程における前記レーザ光は、波長が532nmのパルスレーザ光であることを特徴とする請求項6ないし9のいずれか1項に記載の金属皮膜形成品の製造方法。   The method for producing a metal film-formed product according to any one of claims 6 to 9, wherein the laser beam in the step of forming the metal film is a pulsed laser beam having a wavelength of 532 nm.
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