JP6758064B2 - 電子回路基板、及び電子デバイス - Google Patents
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Description
例えば特許文献1には、スパッタによって形成された下地層と、下地層の表面に形成されためっき導電層を有する電子回路基板が開示されている。また特許文献2には、銅によって形成された下地層の表面に、加圧接合された銅の導電層が形成されている電子回路基板が開示されている。
即ち、スパッタなどの従来の成膜技術によって下地層を形成する場合、下地層の側面など、下地層の露出部分から下地層が浸食され、下地層が基板から剥がれやすい。その結果、下地層と共に導電層も基板から剥がれ、接続不良、動作不良等の課題が生じ、つまり電子回路基板の耐久性が低下するといった課題がある。
基板と、
前記基板表面に形成されている下地層と、
前記下地層上に形成されている導電層と、を有し、
前記下地層がカップリング剤によって形成されていると共に、前記導電層の厚みが、前記下地層の厚みよりも厚いことを特徴とする。
前記導電層の表面がAuによって形成されていると好適である。
前記導電層を構成する主成分がAuであると好適である。
前記導電層がめっき層であると好適である。
前記下地層の厚みが20nm以下であると好適である。
前記下地層が単分子層であると好適である。
前記カップリング剤として、アミノ系シランカップリング剤、又はメルカプト系シランカップリング剤が用いられていると好適である。
前記基板が透明材料によって形成されていると好適である。
図1を参照して、本発明の第1実施形態に係る電子回路基板10について説明する。なお、図1は、本実施形態に係る電子回路基板10の製造プロセスを示す概略図である。
図1(f)を参照して、電子回路基板10の概略構成について説明する。
電子回路基板10は、基板11と、その表面に形成されている下地層13と、下地層12上に形成されている導電層15とを有している。また、基板11において下地層13が形成されていない領域には、保護層12が形成されている。
即ち、保護層12が形成されていることによって、下地層13及び基板11の耐久性を向上させると共に、製造プロセスにおいて保護層12のパターニングに基づいて導電層を形成することができ、即ち、導電層の形状精度を向上させることができる。
また、導電層15を一般的なアンカー効果で密着させる場合際、めっき層に含まれるNiの60%以上がAuに置換されると導電層15が接着しにくくなるが、本実施形態のように、下地層13にカップリング剤を用いることで、例えば、めっき層に含まれるNiの90%以上をAuに置換しても、導電層15の接着力を高く保つことが出来る。即ち、従来と比較すると、導電層15の耐久性を大幅に向上させることが可能になる。なお、めっき層の組成は、エネルギー分散型X線分析装置等で測定することが出来る。
なお、導電層15の厚みは、めっき処理の条件によって可変であるが、本実施形態のように無電解めっきによって導電層15を形成する場合は、導電層15は20nmよりも厚い。
図1(a)〜図1(f)を参照して、電子回路基板10の製造方法について説明する。
本実施形態では、まず基板11の準備を行う(図1(a))。ここでは、基板11の表面の親水化を行う。即ち、基板11の材料に基づいて、アルカリ洗浄、オゾン処理、UV照射、プラズマ処理等を適宜選択し、基板11の表面を親水化する。
本実施形態では、上述の電子回路基板10を介して、入出力信号が伝送される電子デバイスとして、太陽光発電機器(不図示)が挙げられる。本実施形態に係る電子回路基板10は透明材料であり、かつ、耐久性に優れているので、屋外での使用においても、耐久性に優れた太陽光発電機器を提供することができる。
本実施形態によれば、従来と比較すると厚さが薄く、かつ接着力の高い下地層13を形成し、その上に導電層15が形成されるので、下地層13が侵食されにくい。よって、下地層13が基板から剥がれにくく、下地層13、導電層15の耐久性を向上させることができる。
図2を参照して、本発明の第2実施形態に係る導電層形成方法について説明する。なお、図2は、本実施形態における導電層形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の第1実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
本実施形態では、まず基板21を準備し(図2(a))、表面の親水化を行った後、基板21に下地層23を形成する(図2(b))。なお、下地層23に用いられるカップリング剤は、上述の実施形態で用いられたカップリング剤と同一のカップリング剤であればよい。
次に、基板11の表面に保護層22を形成する(図2(d))。保護層22は疎水性を有し、上述の第1実施形態と同一の材料を用いることができる。
次に、下地層23上に厚み数十nm程度の触媒層24を形成し(図2(e))、さらに触媒層14に対してめっき処理を施してめっき層を形成し、所望の導電層25を得る(図2(f))。なお、この工程は上述の実施形態と同一であるので、説明は省略する。
図3を参照して、本発明の第3実施形態に係る導電層形成方法について説明する。なお、図3は、本実施形態における導電層形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
本実施形態では、準備済みの基板31(図3(a))に対して、保護層32としてレジスト膜を用い、基板31上に形成することが特徴である(図3(b))。そしてレーザ加工によってレジスト膜をパターニングする(図3(c))。
次に、図3(d)〜図3(f)に図示するように、保護層32がパターニングされた基板31に対して、下地層33を形成し、さらに触媒層34、導電層35を形成する(上記第1実施形態と同一であるので説明は省略する)。
なお、導電層35を形成する際に、保護層32上に導電層35が形成された場合は、レジスト除去によって、保護層32ごと、導電層35を除去することが可能になる。よって、不要な領域に導電層35を形成することなく、導電層35を高精度に形成することができる。
図4を参照して、本発明の第4実施形態に係る導電層形成方法について説明する。なお、図4は、本実施形態における導電層形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
図5を参照して、本発明の第5実施形態に係る導電層形成方法について説明する。なお、図5は、本実施形態における導電層形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
図6を参照して、本発明の第6実施形態に係る導電層形成方法について説明する。なお、図6は、本実施形態における導電層形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
図7を参照して、本発明の第7実施形態に係る導電層形成方法について説明する。なお、図7は、本実施形態における導電層形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の第2実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
図8を参照して、本発明の第8実施形態に係る導電層形成方法について説明する。なお、図8は、本実施形態における導電層形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の第3実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
図9を参照して、本発明の第9実施形態に係る導電層形成方法について説明する。なお、図9は、本実施形態における導電層形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の第4実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
図10を参照して、本発明の第10実施形態に係る導電層形成方法について説明する。なお、図10は、本実施形態における導電層形成方法の概略工程を示す図であるが、上述の実施形態と同一内容に関してはここでは説明を省略する。
Claims (9)
- 基板と、
前記基板表面に形成されている下地層と、
前記下地層上に形成されている導電層と、を有し、
前記下地層がカップリング剤によって形成されていると共に、前記導電層の厚みが、前記下地層の厚みよりも厚い、
電子回路基板であって、
前記基板表面には、前記下地層の周囲に保護層が形成されており、
前記下地層は、カップリング剤に含有される官能基によって形成された単分子層であり、
前記保護層は、前記下地層を形成するカップリング剤とは異なる、少なくとも表面が疎水性を有するカップリング剤によって形成されている
ことを特徴とする電子回路基板。 - 前記導電層の表面がAuによって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電子回路基板。
- 前記導電層を構成する主成分がAuであることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子回路基板。
- 前記導電層がめっき層であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電子回路基板。
- 前記下地層の厚みが20nm以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電子回路基板。
- 前記保護層を形成するカップリング剤として、アルキルシラン系のカップリング剤、又はフッ化アルキルシラン系のカップリング剤が用いられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電子回路基板。
- 前記下地層を形成するカップリング剤として、アミノ系シランカップリング剤、又はメルカプト系シランカップリング剤が用いられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電子回路基板。
- 前記基板が透明材料によって形成されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の電子回路基板。
- 請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の電子回路基板を有することを特徴とする電子デバイス。
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