JP2018204054A - 金属部材の製造方法、プリント基板の製造方法、金属部材及びプリント基板 - Google Patents
金属部材の製造方法、プリント基板の製造方法、金属部材及びプリント基板 Download PDFInfo
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Abstract
Description
1.金属部材の製造方法
1−1.プラズマ重合工程
1−2.成膜工程
1−3.前処理工程
2.プリント基板の製造方法
3.金属部材
4.プリント基板
以下、図面を使用しながら本発明の一実施形態に係る金属部材を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る金属部材の製造方法の概略を示す工程図である。本発明の一実施形態に係る金属部材の製造方法は、プラズマ重合法によって、大気圧下で金属表面に有機ポリシロキサンを含む薄膜を形成する金属部材の製造方法である。図1に示すように、少なくとも、プラズマ重合工程S2、成膜工程S3を有する。そして、上記成膜工程では、上記金属表面に厚さが100nm以上200nm以下の前記有機ポリシロキサンを含む膜を均一に成膜することを特徴とする。そうすることで、加熱工程を必要とせず、金属表面の酸化を抑制し、金属表面の初期の光沢や色味を高温多湿下においても維持することができる。また、大気圧プラズマ重合は室温において瞬時に完了するためインライン処理が可能であり、VOCによる環境の汚染もない。以下工程ごとに詳細に説明する。
まず、本発明の一実施形態に係る金属部材の製造方法におけるプラズマ重合工程S2を説明する。プラズマ重合工程S2では、プラズマ化された反応ガスとキャリアーガスと有機シラン化合物を用い、プラズマ重合させて有機ポリシロキサンを得る。
上記のプラズマ重合工程S2で生成した有機ポリシロキサンを金属表面にプラズマ重合コートする。ことのとき成膜工程では、上記の金属表面に厚さが100nm以上200nm以下の上記有機ポリシロキサンを含む膜を均一に成膜させる。厚さが100nm未満では、高温多湿の下、金属表面の酸化を十分に抑制できない場合がある。一方、厚さが200nmを越えて成膜すると、金属が有する放熱性が低下する場合がある。
本発明の一実施形態に係る金属部材の製造方法は、上記のプラズマ重合工程S2の前に、プラズマ化されたフォーミングガス(窒素中に水素を5%混合したガス)により上記金属表面の酸化膜を除去又はプリフラックス処理する前処理工程S1をさらに有することが好ましい。また、上記のプラズマ化されたフォーミングガス又はドライアイス洗浄などによる乾式による酸化膜除去、若しくは酸化膜除去剤などによる湿式による酸化膜除去を行うことがさらに好ましい。
次に、本発明の一実施形態に係るプリント基板の製造方法について説明する。本発明の一実施形態に係るプリント基板の製造方法についても、上記の金属部材を含むプリント基板にも適用できるので、図1を用いて説明する。本発明の一実施形態に係る金属部材の製造方法は、プラズマ重合法によって、大気圧下でプリント基板表面に有機ポリシロキサンを含む薄膜を形成する。図1に示すように、少なくとも、プラズマ重合工程S2、成膜工程S3を有する。そして、上記成膜工程では、上記プリント基板表面に厚さが100nm以上200nm以下の前記有機ポリシロキサンを含む膜を均一に成膜することを特徴とする。
次に、本発明の一実施形態に係る金属部材について説明する。本発明の一実施形態に係る金属部材は、金属表面に有機ポリシロキサンを含む膜が形成された金属部材である。そして、上記有機ポリシロキサンを含む膜は、厚さが100nm以上200nm以下の均一な膜であることを特徴とする。
次に、本発明の一実施形態に係るプリント基板について説明する。本発明の一実施形態に係るプリント基板は、プリント基板表面に有機ポリシロキサンを含む膜が形成されたプリント基板である。そして、上記有機ポリシロキサンを含む膜は、厚さが100nm以上200nm以下の均一な膜であることを特徴とする。
金属材料として銅板を用い、その銅板を日本プラズマトリート社製大気圧プラズマ重合装置PlasmaPlusにより、大気圧下で、前処理工程としてフォーミングガスプラズマ処理をし、酸化膜を除去した。また、プラズマ重合工程として、プラズマ化された反応ガスとキャリアーガス(窒素)と、有機ポリシロキサンの前駆体としてヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)を用い、プラズマ重合させて有機ポリシロキサンを得た。そして、成膜工程として、上記有機ポリシロキサンを前記金属表面にプラズマ重合コートした。このとき、プラズマサイクルタイムを30%に設定し、プレカーサー(前駆体)流量を36g/h、ノズル距離を12mm、ノズル速度を30m/min、ノズルピッチを3mm、コート回数を2回とし、膜厚を100nmとした。
実施例2として、コート回数を4回に変更して、膜厚を200nmとした。その他の条件は実施例1と同様とした。
実施例3として、前処理工程として、プリフラックス処理を行った。プリフラックスには、四国化成のイミダゾール系プリフラックス タフエース(登録商標)F2を用いた。その他の条件は実施例1と同様とした。
実施例4として、コート回数を4回に変更して、膜厚を200nmとした。その他の条件は実施例3と同様とした。
実施例5として、前処理工程を実施しなかった。その他の条件は、実施例1と同様とした。
実施例6として、コート回数を4回に変更して、膜厚を200nmとした。その他の条件は実施例5と同様とした。
実施例7として、有機ポリシロキサンの前駆体としてテトラエトキシシラン(TEOS)を用いた。その他の条件は実施例5と同様とした。
実施例8として、コート回数を4回に変更して、膜厚を200nmとした。その他の条件は実施例7と同様とした。
比較例1として、前処理工程を実施しなかった。また、有機シラン化合物ではなく、ポリマーの膜の前駆体として、シクロペンタノン(CP)を用いた。その他の条件は実施例1と同様とした。
比較例2として、コート回数を4回に変更して、膜厚を200nmとした。その他の条件は比較例1と同様とした。
比較例3として、金属部材として銅板を用い、前処理工程、プラズマ重合工程、成膜工程を実施しなかった。
比較例4として、前処理工程としてプリフラックス処理を行った。また、プラズマ重合工程、成膜工程を実施しなかった。なおプリフラックスは実施例3と同様のものを使用した。
比較例5として、前処理工程としてプリフラックス処理を行った。また、プラズマ重合工程、成膜工程を実施せず、AR BROWN Humi Seal(登録商標) 1A27NSLU(樹脂A)を使用し成膜した。そのときの膜厚は5000nmとした。なおプリフラックスは実施例3と同様のものを使用した。
比較例6として、プラズマ重合工程、成膜工程を実施せず、AR BROWN Humi Seal(登録商標) 1B51NSLU(樹脂B)を使用し成膜した。その他の条件は比較例5と同様とした。
Claims (8)
- プラズマ重合法によって、大気圧下で金属表面に有機ポリシロキサンを含む薄膜を形成する金属部材の製造方法であって、
プラズマ化された反応ガスとキャリアーガスと有機シラン化合物を用い、プラズマ重合させて有機ポリシロキサンを得るプラズマ重合工程と、
前記有機ポリシロキサンを前記金属表面にプラズマ重合コートする成膜工程とを有し、
前記成膜工程では、前記金属表面に厚さが100nm以上200nm以下の前記有機ポリシロキサンを含む膜を均一に成膜することを特徴とする金属部材の製造方法。 - 前記プラズマ重合工程の前に、プラズマ化されたフォーミングガスにより前記金属表面の酸化膜を除去又はプリフラックス処理する前処理工程をさらに有することを特徴とする請求項1記載の金属部材の製造方法。
- 前記有機シラン化合物は、ヘキサメチルジシロキサン又はテトラエトキシシランであることを特徴とする請求項1又は2に記載の金属部材の製造方法。
- 前記金属部材は、銅から構成されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の金属部材の製造方法。
- プラズマ重合法によって、大気圧下でプリント基板表面に有機ポリシロキサンを含む薄膜を形成するプリント基板の製造方法であって、
プラズマ化された反応ガスとキャリアーガスと有機シラン化合物を用い、プラズマ重合させて有機ポリシロキサンを得るプラズマ重合工程と、
前記有機ポリシロキサンを前記プリント基板表面にプラズマ重合コートする成膜工程とを有し、
前記成膜工程では、前記プリント基板表面に厚さが100nm以上200nm以下の前記有機ポリシロキサンを含む膜を均一に成膜することを特徴とするプリント基板の製造方法。 - 金属表面に有機ポリシロキサンを含む膜が形成された金属部材であって、
前記有機ポリシロキサンを含む膜は、厚さが100nm以上200nm以下の均一な膜であることを特徴とする金属部材。 - 前記有機ポリシロキサンを含む膜は、ポリヘキサメチルジシロキサン又はポリテトラエトキシシランであり、
前記金属部材は、銅から構成されることを特徴とする請求項6に記載の金属部材。 - プリント基板表面に有機ポリシロキサンを含む膜が形成されたプリント基板であって、
前記有機ポリシロキサンは、厚さが100nm以上200nm以下の均一な膜であることを特徴とするプリント基板。
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