JP4500179B2

JP4500179B2 - 回路部品の製法

Info

Publication number: JP4500179B2
Application number: JP2005047819A
Authority: JP
Inventors: 哲男湯本
Original assignee: Sankyo Kasei Co Ltd
Current assignee: Sankyo Kasei Co Ltd
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2025-02-23
Also published as: JP2006237167A

Description

本発明は、部分的にめっきを施してある回路基板やコネクタなどの回路部品の製法に関するものである。

本願発明者は、先に、絶縁体材料からなる所定形状の絶縁体基体の表面上に、導電性材料からなる所定パターンの導電層を形成する回路部品の製法であって、その工程は、Ａ．上記絶縁体材料から前記所定形状の絶縁体基体を形成し、上記所定形状に形成された絶縁体基体の全表面をエッチングしてからパラジュウム、金などによりめっき用の触媒を附与する前処理した後で、一次めっきとして無電解めっきにより上記導電性材料からなる導電体層を形成し、Ｂ．上記導電体層が形成された絶縁体基体の全表面のうち、上記所定パターンの導体層が形成されるべき部分を露出させた状態で、上記絶縁性磁性体基体にポリ乳酸、脂肪酸ポリエステル、ポリ乳酸と脂肪酸ポリエステルとの混合体または共重合体の樹脂マスクを一体に形成し、Ｃ．上記露出部分に二次めっきとして酸性浴組成による電解めっきの導体層を積層し、Ｄ．上記樹脂マスクをアルカリ水溶液で加水分解により除去し、さらに、Ｅ．上記一次めっきの導電体層２を化学エッチングで除去して上記絶縁体基体の表面上に上記所定パターンを形成して回路部品を製造するものであった。（特許文献１）。
特開２００２−３４４１１６号公報

ところで、最近のデジタル機器は高速化に加えた高い周波数域を扱うものが増えており、超高周波数域での輻射ノイズが多く発生し、また、パソコン、携帯電話などでは小型化、薄型化、多機能化が進み、ノイズ対策部品を取り付ける為のスペースがないのが実情である。

前記特許文献１に示す回路部品の製法における基体は絶縁体材料からなる所定形状のもので、その表面上に、導電性材料からなる所定パターンの導電層を形成するためには、めっき用の触媒を附与することが必要であった。

また、例えば、パソコンでは電源トランス、携帯電話では電池などの回路部品の近傍には電磁界が発生しており、そのため、この電源トランス、電源などの近くにスペース効率を高めるため、電子回路、例えばアンテナを設置すると、このアンテナにこの電磁界からの輻射ノイズが入り、このアンテナが機能しない危険性が高い。そのため、電池、電源トランスなどに近接して輻射ノイズの影響を受けるアンテナなどの電子回路を設置したい場合には、この両者の間に絶縁性強磁性体の電磁波シールド用のシートを介在させることが必要となっている。したがって、このような従来構成は電子回路、電磁波シールド板、アンテナの３部品構成であり、さらに、このアンテナエレメントを搭載する機材が必要であった。この機材分厚みが増え、この機材などの部品点数も多くなり、このような３部品構成ではそのスペースの確保も困難となっている。

そこで、本発明の目的は、絶縁性磁性体基体を使用するため一次めっきとしての導電体層を形成するための触媒の附与工程を不要にし、また、この基体はトランスなどの近傍に発生する輻射ノイズ、つまり電磁波ノイズを吸収してシールドし、そのためアンテナなどの電子回路は、この電磁波ノイズの影響を受けないのでその機能を十分に発揮し、また、アンテナなどを搭載する機材を省略することができるため、この機材分厚みを減少させ、この機材などの部品点数も少なくする回路部品の製法を提供することにある。

本発明に係る回路部品の製法の特徴は、絶縁性磁性体材料からなる所定形状のノイズ吸収性の絶縁性磁性体基体１の表面上に、導電性材料からなる所定パターンの導電層を形成する回路部品の製法であって、その工程は、Ａ．上記絶縁性磁性体材料から前記所定形状の絶縁性磁性体基体１を形成する工程と、Ｂ．上記所定形状に形成された絶縁性磁性体基体の全表面に一次めっきとして無電解めっきにより上記導電性材料からなる導電体層２を形成する工程と、Ｃ．上記導電体層が形成された絶縁性磁性体基体の全表面に、上記所定パターンの導体層４が形成されるべき部分を露出させた状態で、上記絶縁性磁性体基体に生分解性素材で樹脂マスク３を一体に形成する工程と、Ｄ．上記露出部分に二次めっきとして酸性浴組成による電解めっきの導体層４を積層する工程と、Ｅ．上記樹脂マスクを除去する工程と、Ｆ．上記一次めっきの導電体層２を化学エッチングで除去することにより上記絶縁性磁性体基体１の表面上に上記所定パターンの導体層４を形成する工程とを含むところにある。

本発明の他の特徴は、前記Ｃの樹脂マスク形成工程において、絶縁性磁性体基体の全表面のうち一方の面にこのマスクを形成し、前記Ｆの導体層形成工程において、絶縁性磁性体基体の全表面のうち一方の面に導体層４を形成するところにある。

このように、本発明は、前記Ａに示すように、基体を絶縁性磁性体材料からなる所定形状に成形することにより、トランスなどの近傍に発生する輻射ノイズを吸収しシールドし、かつ、めっき用の触媒の附与工程が不要とすることができる。さらに、前記Ｆに示すように本発明は電磁波ノイズ吸収性の絶縁性磁性体基体の表面上に所定パターンの導体層を形成して、アース、ダミー回路等として使用することができるが、特に、この導体層をアンテナエレメントとして使用をする場合には、この絶縁性磁性体基体の表面上の一方の面にのみに所定パターンの導体層、つまりアンテナエレメントを形成する。この構造ではアンテナエレメントを搭載する機材を不要にすることができる。

本発明の効果として、絶縁性磁性体基体の表面に所定パターンの導体層を形成し、この導体層をアース、ダミー回路のようにトランスなど電気部品に発生する電磁界からの電磁波ノイズを問題にする必要のない場合は、所定パターンの導体層を絶縁性磁性体基体のどの部分に形成するか配慮する必要はない。しかし、アンテナのようにトランスなど電気部品からの電磁波ノイズにより機能障害が発生する場合は、絶縁性磁性体基体の一方の表面に所定パターンの導体層を形成し、この基体の他方にトランス等を設置すれば、このトランスなどの電気部品から発生する電磁界により電磁波ノイズが発生しても、この基体によりこのノイズが吸収されシールドされるので、このノイズにより機能障害が防止される。また、従来のように絶縁体材料により絶縁体基体を形成したものは、この絶縁体基体の全表面に一次めっき、つまり下地めっきとして無電解めっきを施す工程の前処理工程において、この無電解めっきのための触媒を附与することが必要であったが、このような触媒の附与を不要とすることができる。また、従来のようにアンテナエレメントなどを搭載する機材が不要になり、その分部品点数が少なくなり、さらに、回路部品全体の構成が薄型化する。

本願発明は、絶縁性があり、かつ強磁性体の絶縁性磁性体材料からなる所定形状の絶縁性磁性体基体１の表面上に、導電性材料からなる所定パターンの導電層４を形成する回路部品の製法である。そして、この絶縁性磁性体材料として、準マイクロ波帯域で大きな磁性損失特性が得られる扁平状の鉄・シリコン・アルミニウム合金粉末を熱可塑性樹脂ポリマー中に高密度に分散配合させた高純度電解鉄扁平粉とセンダスト扁平粉を分散混合させたノイズ吸収性のものもあり、この高純度電解鉄扁平粉とセンダスト扁平粉との合計量を重量比で６０〜９５％、好ましくは７０〜８５％熱可塑性樹脂中に分散混合させたものである。このような絶縁性磁性体材料から製造されたノイズ抑制（吸収）シートとしては、バスタレイド（ＮＥＣ／ＴＯＫＩＮの商品名）がある。このように、この絶縁性磁性体材料は、磁性体粉末表面が絶縁皮膜で覆われ、そのため高い磁性抵抗が得られ、ノイズ抑制効果があるものである。なお、前記の熱可塑性樹脂としては全芳香族系ポリエステル液晶ポリマーがある。

さらに、このような電磁波シールド用射出成形材料としては、株式会社メイトの「ノイズバスタータツシールド」シリーズ＃ＴＳ−２Ｊ５０が知られており、その熱可塑性樹脂としては１２ナイロンである。

ところで、このような回路部品の製法を構成する工程は次の通りである。
図１（Ａ）に示すように、絶縁性磁性体材料から一次射出成形により所定形状の絶縁性磁性体基体１を形成する。そこで、図１（Ｂ）に示す用に、所定形状に形成された絶縁性磁性体基体１の全表面に一次めっき（下地めっき）として無電解めっきにより導電性材料からなる導電体層２を形成する。この時、基体１は絶縁性磁性体で形成してあるため、下地めっき用の触媒の附与は不要である。

その後二次成形に入るが、これは図１（Ｃ）に示すように、導電体層２が形成された絶縁性磁性体基体１を射出成形金型内にセットしてキャビティ内に生分解性素材、例えばポリ乳酸樹脂を注入し、この基体１の全表面のうち、一方の表面（図面では上方）において所定パターンの導体層４（図１Ｄ〜Ｆ参照）が形成されるべき部分を露出させた状態で、絶縁性磁性体基体１に樹脂マスク３を一体に形成する。この生分解性素材の１つの実施の形態としては、ポリ乳酸や脂肪酸ポリエステルの単独のもの、ポリ乳酸と脂肪酸ポリエステルとの混合体またはランダム共重合体又はブロック共重合体、澱粉から選択することができる。

必要に応じてアルカリ分解促進剤、有機無機の充填剤、着色剤などの汎用の合成樹脂に使用できる添加剤を混合してもよい。脂肪酸ポリエステルはポリヒドロキシカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、脂肪族多価塩基酸とからなる脂肪酸ポリエステル、ヒドロキシカルボン酸や脂肪族多価アルコールから選ばれた複数種のモノマー成分と、脂肪族多価塩基酸から選ばれた複数種のモノマー成分とからなるランダム共重合体又はブロック共重合体などである。このポリ乳酸と脂肪族ポリエステルとの混合量、共重合量は、この混合体、共重合体全体に対して１〜１０重量％程度でよい。アルカリ分解促進剤の混合量は混合体全量に１〜２０重量％程度でよい。

さらに、樹脂マスク３の生分解性素材の他の実施の形態として、酵素分解分解性並びにアルカリ分解性高分子よりなる群から選択することもできる。この酵素分解分解性並びにアルカリ分解性高分子とは、コハク酸、１．４ブタンジオール、乳酸の共重合体で、この内、乳酸の比率が４０％以下であるポリブチレンサクシネートラクテート樹脂（ＰＢＳＬ）を主体とし、アジピン酸、ポリエチレングリコール、グリセリンから選択された少なくとも１つの酵素分解性促進剤、アルカリ分解性促進剤との混合体または共重合体である。この実施の形態において、射出成形方法は前記の実施の形態と同じである。

さらに、図１（Ｄ）に示すように、絶縁性磁性体基体１の一方の面におけるポリ乳酸等樹脂で形成された樹脂マスク３が露出している部分に、二次めっきとして酸性浴組成による電解めっきの導体層４を積層形成する。この二次めっきの導体層４の厚さは、この図面に示すように一次めっきの導電体層２の厚さよりも２〜５倍ほど厚い。このポリ乳酸等樹脂マスク３と二次めっきの導体層４の界面は、この樹脂マスク３と金属めっきとは化学結合が得られないが、完全に結合しなくても単に密着しているだけで電解めっきの性質上、この界面にめっきが析出しないため、この樹脂マスクに沿った正確なパターンの輪郭を再現することが容易である。また、電解めっきを用いることでめっき析出速度が無電界めっきに比べて早く、そのため生産性が高い。なお、二次めっきとして電解を用いることは、この二次めっき以後に積層するめっきに電解を用いると、そのめっき表面に光沢を附与し、半導体パッケージ等の分野に求められるワイヤボンダビリティが向上する。

酸性浴組成について説明すると、例えば硫酸銅浴では、基本浴の組成は次の通りである。
ＣｕＳＯ_４・５Ｈ_２Ｏ７５ｇ／ｌ
Ｈ_２ＳＯ_４１９０ｇ／ｌ
Ｃｌ⁻ ６０ｐｐｍ
添加剤適量
である。その性質は強酸性である。
さらに、陰極電流密度は２．５Ａ／ｄｍ^２、陽極材料は含リン銅、浴温度は２５℃で、めっき皮膜の物性は抗張力＝３０〜３５ｋｇ／ｍｍ^２、延び率＝１２〜２０％で、光沢，レベリンクの評価は優である。
また、高スペクト比基板対応の硫酸銅めっき条件は次の表の通りである。
陰極電流密度浴組成（ｇ／ｌ）
（Ａ／ｄｍ^２）ＣｕＳＯ_４・５Ｈ_２ＯＨ_２ＳＯ_４
高電流浴２．１〜３．０６０〜８０１７０〜１９０
中電流浴１．０〜２．０５０〜６０１８０〜２００
低電流浴０．５〜１．０４０〜５０２３０〜２８０

さらに、図１（Ｅ）に示すように、ポリ乳酸等樹脂の樹脂マスク３を除去するが、この樹脂マスクの除去方法はアルカリ水溶液でアルカリ分解並びに加水分解により除去する。即ち、濃度２〜１５重量％程度で、温度２５〜７０℃程度の苛性アルカリ（ＮａＯＨ、ＫＯＨなど）水溶液中に１〜１２０分程度浸漬して除去するものである。前記したように、ポリ乳酸樹脂はアルカリ水溶液で加水分解する性質を有し、酸性水溶液に対して耐性を示す性質があるためアルカリ水溶液で簡単に分解でき、そのため、従来例のように手作業によるマスク除去に比べ作業効率が著しく向上する。

ＰＢＳＬによる樹脂マスク３の除去方法は、アルカリ水溶液とリパーゼ酵素液の混合液によりアルカリ分解と酵素分解を併用する方法がある。この酵素分解は、リパーゼ酵素１〜１０重量％の水溶液で、温度２５〜８０℃の水溶液に１〜２４０分浸漬して樹脂マスク３を除去する。

このように、本願発明では、樹脂マスクの素材に対応して、前記のアルカリ水溶液でアルカリ分解並びに加水分解により除去する方法、またはアルカリ水溶液とリパーゼ酵素液の混合液によりアルカリ分解と酵素分解を併用して樹脂マスクを除去する方法がある。

最後に、図１（Ｆ）に示すように、一次めっきの導電体層２を化学エッチングで除去することにより絶縁性磁性体基体１の表面上に所定パターンの導体層４を形成する。この時、二次めっきによる導体層４を薄くすると同時に、この導体層で被膜されていない一次めっきによる導電体層２、つまり下地めっきを除去すると回路部品は完成する。

このように、絶縁性磁性体基体１の一方の表面に所定パターンの導体層４を形成しているため、この基体の他方にトランス等が設置され、このトランスから発生する電磁界からのノイズが発生しても、この基体によりシールドされるのでこの導体層、つまりアンテナはこのノイズにより機能障害が防止される。また、絶縁性磁性体基体１自体に導体層４、つまりアンテナ等が形成されてあるため、このアンテナなどの保持部材は不要となる。

発明の活用例として、プリペードカードを携帯電話に装着する技術の開発などに利用可能である。

（Ａ）〜（Ｆ）は本願発明に係る回路部品の成形工程を順に示す断面図である。

符号の説明

１絶縁性磁性体基体
２導電体層
３樹脂マスク
４導体層

Claims

絶縁性磁性体材料からなる所定形状の電磁波ノイズ吸収性の絶縁性磁性体基体(1)の表面上に、導電性材料からなる所定パターンの導電層を形成する回路部品の製法であって、
上記絶縁性磁性体材料から前記所定形状の絶縁性磁性体基体(1)を形成する工程と、
上記所定形状に形成された絶縁性磁性体基体の全表面に一次めっきとして無電解めっきにより上記導電性材料からなる導電体層(2)を形成する工程と、
上記導電体層が形成された絶縁性磁性体基体の全表面に、上記所定パターンの導体層(4)が形成されるべき部分を露出させた状態で、上記絶縁性磁性体基体に生分解性素材の樹脂マスク(3)を一体に形成する工程と、
上記露出部分に二次めっきとして酸性浴組成による電解めっきの導体層(4)を積層する工程と、
上記樹脂マスクを除去する工程と、
上記一次めっきの導電体層(2)を化学エッチングで除去することにより上記絶縁性磁性体基体(1)の表面上に上記所定パターンの導体層(4)を形成する工程とを含み、
上記絶縁性磁性体材料は、熱可塑性樹脂ポリマーに、扁平状の鉄、シリコン、及びアルミニウムからなる合金粉末を、重量比で６０〜９５％分散混合したものであって、
上記一次めっきとして無電解めっきにより導電体層(2)を形成する工程において触媒の付与工程を不要にした
ことを特徴とする回路部品の製法。
絶縁性磁性体材料からなる所定形状の電磁波ノイズ吸収性の絶縁性磁性体基体(1)の表面上に、導電性材料からなる所定パターンの導電層を形成する回路部品の製法であって、
上記絶縁性磁性体材料から前記所定形状の絶縁性磁性体基体(1)を形成する工程と、
上記所定形状に形成された絶縁性磁性体基体の全表面に一次めっきとして無電解めっきにより上記導電性材料からなる導電体層(2)を形成する工程と、
上記導電体層が形成された絶縁性磁性体基体の全表面のうち一方の面に、上記所定パターンの導体層(4)が形成されるべき部分を露出させた状態で、上記絶縁性磁性体基体に生分解性素材の樹脂マスク(3)を一体に形成する工程と、
上記露出部分に二次めっきとして酸性浴組成による電解めっきの導体層(4)を積層する工程と、
上記樹脂マスクを除去する工程と、
上記一次めっきの導電体層(2)を化学エッチングで除去することにより上記絶縁性磁性体基体(1)の表面上の一方の面に上記所定パターンの導体層(4)を形成する工程を含み、
上記絶縁性磁性体材料は、熱可塑性樹脂ポリマーに、扁平状の鉄、シリコン、及びアルミニウムからなる合金粉末を、重量比で６０〜９５％分散混合したものであって、
上記一次めっきとして無電解めっきにより導電体層(2)を形成する工程において触媒の付与工程を不要にした
ことを特徴とする回路部品の製法。