JP3598317B2 - 無電解めっきの前処理方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高分子材料からなる成形品のレーザ照射面に無電解めっき処理を行うための前処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高分子材料からなる成形品に無電解めっき処理を行う場合、前処理として、表面を化学薬品によって粗面化し、パラジウムを吸着させるようにしている。但し、前記パラジウムのみの吸着は困難であるので、錫パラジウム化合物を吸着させた後、還元する必要がある。
【０００３】
ところで、化学薬品による粗面化は、選択的に行うことができないため、特定箇所のみをめっきする場合には、一旦、全面をめっきした後、フォトレジストによる露光・現像処理を行う必要があった。このため、簡単に高分子成形品の特定箇所の表面にめっきすることのできる方法が望まれていた。
【０００４】
そこで、特開平４─１８３８７３号公報に示すように、高分子材料からなる成形品に紫外線レーザ照射することにより、特定箇所へのめっきを可能とする方法が提案された。
【０００５】
この方法によれば、紫外線レーザを照射し、パラジウムコロイド水溶液に浸漬した後、無電解めっきを行うだけで、特定箇所のみをめっきすることが可能である。すなわち、紫外線レーザの照射により、照射領域のみが正に帯電するので、陰イオン性のパラジウムコロイド水溶液に浸漬すると、簡単に照射領域のみにパラジウムコロイドを付着させることができる。そして、前記水溶液中に還元剤を含有させておくことにより、パラジウムコロイド中のパラジウムを還元し、無電解めっきの触媒として用いることが可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記レーザ照射による方法では、パラジウムコロイド水溶液として、例えば、イオン交換水に、ＰｄＣｌ2粉末、ＮａＣｌ粉末を溶解し、界面活性剤としてポリエチレングリコールモノ─Ｐ─ノニルフェニルエーテルを加え、コロイド中のパラジウムの還元剤として水酸化ホウ素ナトリウムを加えたものが使用されており、含有する化学物質が多く、コストアップを招来すると共に、環境上も好ましくない。
【０００７】
また、界面活性剤が陰イオン性を有するため、その量が多いと、このパラジウムを含有しない界面活性剤が成形品の帯電部分（レーザの照射により発生する除去飛散物（以下、デブリーと記載する。）が主要因で帯電すると考えられる。）に付着し、無電解めっきの形成が不安定になる。このため、パラジウムコロイド水溶液の調合比を厳密に管理する必要が生じ、水溶液の作成が困難となる。特に、デブリーは、レーザ照射領域のみならず、その周辺部にも付着する。レーザ照射領域とその周辺部は帯電すると共に、レーザ照射領域は親水性を、その周辺部は疎水性を有する。しかしながら、パラジウムコロイド水溶液は界面活性剤を有するため、周辺部の濡れ性が高められ、レーザ照射領域のみならず、周辺部にもパラジウムコロイドが付着し、無電解めっきのためのパターン分解能が得られない。
【０００８】
そこで、本発明は、界面活性剤を含有しないパラジウム触媒水溶液を使用することにより、レーザ照射による無電解めっきの実用性を向上させることのできる前処理方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、無電解めっきの前処理方法を、高分子材料にガラスフィラーを添加し、得られた高分子材料の成形品の所定領域に、波長が６００ｎｍ以下のレーザを照射して正に帯電させた後、界面活性剤を含有しないパラジウム触媒水溶液であって、ＰｄＣｌ２粉末をイオン交換水に溶解し、ＮａＣｌ粉末を加えたものに浸漬することにより行うものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る無電解めっきの前処理方法の実施形態を説明する。
【００１３】
この前処理方法では、まず、高分子材料の成形品の所定領域に、レーザを照射して正に帯電させる。この場合、照射するレーザの波長は、６００ｎｍ以下とすればよい。
【００１４】
そして、正に帯電した所定領域にパラジウム触媒を付着する。
【００１５】
ＰｄＣｌ4 2-の付着方法は、成形品を、ＰｄＣｌ2粉末をイオン交換水に溶解してなるパラジウム水溶液に浸漬することにより行う。この場合、水溶液中には、ＰｄＣｌ2、Ｐｄ2+、Ｃｌ-等が存在するだけである。つまり、使用する化学物質がＰｄＣｌ2の１種類だけとなり、安価に製作できると共に、従来のように混合比率を管理する必要もない。
【００１６】
また、前記水溶液中には界面活性剤が存在しないため、ＰｄＣｌ4 2-を含む水溶液は、疎水部には付着せず、成形品を浸漬すると、レーザ照射領域のみにＰｄＣｌ4 2-が付着し、無電解めっき膜をこの領域のみに形成してパターン分解能を向上させることが可能となる。
【００１７】
さらに、界面活性剤のないパラジウム水溶液に還元剤を添加すると、パラジウムが還元され、パラジウムの凝集が起こり、長期の使用には耐えられないが、前記水溶液中には還元剤も存在しないため、パラジウム（Ｐｄ）が凝集することがなく、３ヶ月以上の長期に亘る使用（保存）にも十分に耐え得る。但し、還元されたパラジウムでなければ、無電解めっきの析出状態が不安定となるが、これは無電解めっき液中の還元剤を濃度管理することにより安定させることが可能であるため、問題はない。このように、前記パラジウム水溶液は実用性の高いものである。
【００１８】
なお、前記実施形態では、パラジウム水溶液として、ＰｄＣｌ2粉末をイオン交換水に溶解したものを使用したが、Ｎａ2ＰｄＣｌ4粉末をイオン交換水に溶解したり、ＰｄＣｌ2粉末をイオン交換水に溶解したものに、ＮａＣｌ粉末を溶解したものを使用してもよい。後者の場合、ＰｄＣｌ2とＮａＣｌの混合比率が、ＰｄＣｌ2１に対してＮａＣｌが１０以下となるように設定すればよく、混合比率の管理は容易である。また、ＮａＣｌによりパラジウムの利用効率を向上させることが可能となる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を表１ないし表３に示す実施例により、さらに詳細に説明する。
【００２０】
表１は、後述する比較実施例１、２及び実施例１〜６の各条件を示し、表２は、各パラジウム水溶液の組成を示す。
【００２１】
【表１】
Figure 0003598317
【００２２】
【表２】
Figure 0003598317
【００２３】
【表３】
Figure 0003598317
【００２４】
（比較実施例１） ガラスフィラー（ＧＦ：Glass Filer）を添加した液晶ポリマ（ＬＣＰ：Liquid Crystal Polymer）に、ＫｒＦエキシマレーザ（波長λ＝２４８ｎｍ）を、フルーエンス（単位パルスの単位面積当たりのエネルギー：Ｊ／ｃｍ2／１パルス）０．２Ｊ／ｃｍ2、照射回数２００、発振周波数１０Ｈｚにより、大気中で照射した。そして、表３（ａ）に示す組成の界面活性剤が過剰なパラジウムコロイド水溶液に１５分間浸漬した後、軽く純水洗浄し、ニッケル無電解めっき液に１５分間浸漬した。この場合、無電解めっき膜は得られなかった。
【００２５】
（比較実施例２） 前記比較実施例１と同様に、ＧＦを添加したＬＣＰに、ＫｒＦエキシマレーザを同条件で照射した。そして、表３（ｂ）に示す組成の界面活性剤を含むパラジウムコロイド水溶液に１５分間浸漬した後、軽く純水洗浄し、ニッケル無電解めっき液に１５分間浸漬した。この場合、レーザ照射領域のみならず、めっきの不要な周辺部にもめっきが形成された。
【００２６】
以下の各実施例では、パラジウム水溶液は全て表３（ｃ）に示す組成である。
【００２７】
（実施例１） 前記比較実施例１と同様に、ＧＦを添加したＬＣＰに、ＫｒＦエキシマレーザを同条件で照射した。そして、表３（ｃ）に示す組成のパラジウム水溶液に、１５分間浸漬した。その後、軽く純水洗浄し、ニッケル無電解めっき液に１５分間浸漬した。これにより、選択性良くレーザ照射領域のみにニッケル無電解めっき膜を形成することができた。
【００２８】
（実施例２） 添加物のないＬＣＰに、ＫｒＦエキシマレーザを、フルーエンス０．０４Ｊ／ｃｍ2、照射回数１０００、発振周波数１Ｈｚにより、大気中で照射した。そして、前記実施例１と同じ組成のパラジウム水溶液に６０分間浸漬した。続いて、軽く純水洗浄し、６０分間大気中で自然乾燥した後、ニッケル無電解めっき液に３０分間浸漬した。これにより、レーザ照射領域のみにニッケル無電解めっき膜を形成することができた。
【００２９】
（実施例３） ＧＦを添加したポリエーテルスルホン（ＰＥＳ：Poly Ether Sulphone）に、ＫｒＦエキシマレーザを前記比較実施例１と同条件で照射した。そして、前記実施例１と同様に、パラジウム水溶液に浸漬した後、軽く洗浄し、ニッケル無電解めっき液に浸漬した。これにより、レーザ照射領域のみにニッケル無電解めっき膜を形成することができた。
【００３０】
（実施例４） 添加物のないＰＥＳに、ＫｒＦエキシマレーザを、フルーエンス０．０５Ｊ／ｃｍ2、照射回数８００、発振周波数１Ｈｚにより、大気中で照射した。そして、前記実施例２と同様に、パラジウム水溶液に浸漬し、軽く洗浄し、自然乾燥した後、ニッケル無電解めっき液に浸漬した。これにより、レーザ照射領域のみにニッケル無電解めっき膜を形成することができた。
【００３１】
（実施例５） ＧＦを添加したＬＣＰに、ＹＡＧ第３高調波（波長λ＝３５５ｎｍ）を、フルーエンス０．２Ｊ／ｃｍ2、照射回数２００、発振周波数１０Ｈｚにより、大気中で照射した。そして、前記実施例１と同じ組成のパラジウム水溶液に１５分間浸漬した後、軽く純水洗浄し、ニッケル無電解めっき液に１５分間浸漬した。これにより、レーザ照射領域のみにニッケル無電解めっき膜を形成することができた。
【００３２】
（実施例６） ＧＦを添加したＬＣＰに、ＹＡＧ第２高調波（波長λ＝５３２ｎｍ）を、フルーエンス０．４Ｊ／ｃｍ2、照射回数２００、発振周波数１０Ｈｚにより、大気中で照射した。そして、前記実施例１と同じ組成のパラジウム水溶液に１５分間浸漬した後、軽く純水洗浄し、ニッケル無電解めっき液に１５分間浸漬した。これにより、レーザ照射領域のみにニッケル無電解めっき膜を形成することができた。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る無電解めっきの前処理方法によれば、高分子材料にガラスフィラーを添加し、得られた高分子材料の成形品の所定領域に、波長が６００ｎｍ以下のレーザを照射して正に帯電させた後、Ｎａ２ＰｄＣｌ4粉末等をイオン交換水に溶解したものに浸漬するようにしたので、パラジウムを付着させるために余分な化学物質が不要となり、コストを低減できる。
【００３４】
また、界面活性剤を使用しないため、レーザ照射領域へのめっきを確実に行わせることが可能となり、品質を安定化させることができる。
【００３５】
また、還元剤を使用しないため、パラジウムが凝縮せず、長期に亘って安定した状態を維持する。

Claims (1)

  1. 高分子材料にガラスフィラーを添加し、得られた高分子材料の成形品の所定領域に、波長が６００ｎｍ以下のレーザを照射して正に帯電させた後、界面活性剤を含有しないパラジウム触媒水溶液であって、ＰｄＣｌ２粉末をイオン交換水に溶解し、ＮａＣｌ粉末を加えたものに浸漬することを特徴とする無電解めっきの前処理方法。
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