JPH05230663A - めっき方法及びこのめっき方法により得られる筒状コイル - Google Patents
めっき方法及びこのめっき方法により得られる筒状コイルInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 工程数を少なくかつ簡単に回路基板等への選
択的無電解めっき触媒の選択的付与を可能とすることを
目的とするものである。さらに、工程が複雑なレジスト
法を用いることなく選択的にコイル配線パターンをめっ
きで形成する捲線レスの筒状コイルの製造法に関するも
のである。 【構成】 第１の発明は、無電解めっき反応触媒を付与
した基板２０に対して、この基板２０の付与された触媒
を、アルゴンレーザＬによって、除去または失活させる
方法を採用することによって、基板２０に対して、選択
的にめっきを施すことができる。
択的無電解めっき触媒の選択的付与を可能とすることを
目的とするものである。さらに、工程が複雑なレジスト
法を用いることなく選択的にコイル配線パターンをめっ
きで形成する捲線レスの筒状コイルの製造法に関するも
のである。 【構成】 第１の発明は、無電解めっき反応触媒を付与
した基板２０に対して、この基板２０の付与された触媒
を、アルゴンレーザＬによって、除去または失活させる
方法を採用することによって、基板２０に対して、選択
的にめっきを施すことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無電解めっきの触媒を
被めっき基板上に選択的に付与する方法及びこの方法を
用いて得られた筒状コイルに関するものである。
被めっき基板上に選択的に付与する方法及びこの方法を
用いて得られた筒状コイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、プリント基板等、無電解メッキに
よる配線形成は、アディティブ法に代表されるレジスト
を用いる手段を採用したものが知られている。
よる配線形成は、アディティブ法に代表されるレジスト
を用いる手段を採用したものが知られている。
【０００３】このアディティブ法によるプリント基板の
パターン形成方法は、絶縁基板の表面に無電解メッキ反
応の触媒となる例えばパラジウム（以下Ｐｄとする）等
を付与させた後、この基板の導体回路以外の部分をレジ
ストで被覆し、このレジストで被覆した基板を無電解め
っき液に浸漬することによって、基板上の被覆されない
部分にのみ無電解めっきを施すものである。しかし、こ
のアディテブ法は、上述のごとく工程数が非常に多くか
つ複雑な作業を要することになってしまうという問題が
生じていた。
パターン形成方法は、絶縁基板の表面に無電解メッキ反
応の触媒となる例えばパラジウム（以下Ｐｄとする）等
を付与させた後、この基板の導体回路以外の部分をレジ
ストで被覆し、このレジストで被覆した基板を無電解め
っき液に浸漬することによって、基板上の被覆されない
部分にのみ無電解めっきを施すものである。しかし、こ
のアディテブ法は、上述のごとく工程数が非常に多くか
つ複雑な作業を要することになってしまうという問題が
生じていた。
【０００４】そのため従来では、このような問題点を克
服するために、例えば、特開昭６３−２１２２８５号公
報や特開昭６２−２１８５８０号公報に開示されている
ように、レーザの局所加熱効果を利用したセラミック基
板へのレジストを用いない配線直接描画方法が提案され
ている。このレーザの局所加熱効果を利用した方法を詳
細に述べると、例えば窒化アルミナ基板を採用した場合
においては、レーザ照射により、ＡｌＮ→Ａｌ0 ＋1/２
Ｎ2 の反応を生じさせ、基板のレーザ照射部において、
基板を金属（ここではＡｌ0 に示されるアルミニウム金
属）に変質させる。そして、このレーザの照射によって
得られたアルミニウム金属を核として無電解メッキを施
し、回路を形成するというものである。
服するために、例えば、特開昭６３−２１２２８５号公
報や特開昭６２−２１８５８０号公報に開示されている
ように、レーザの局所加熱効果を利用したセラミック基
板へのレジストを用いない配線直接描画方法が提案され
ている。このレーザの局所加熱効果を利用した方法を詳
細に述べると、例えば窒化アルミナ基板を採用した場合
においては、レーザ照射により、ＡｌＮ→Ａｌ0 ＋1/２
Ｎ2 の反応を生じさせ、基板のレーザ照射部において、
基板を金属（ここではＡｌ0 に示されるアルミニウム金
属）に変質させる。そして、このレーザの照射によって
得られたアルミニウム金属を核として無電解メッキを施
し、回路を形成するというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法では、例えば窒化アルミナ基板においては、基板の表
面にアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等の酸化物層を形成させな
いように、基板を真空雰囲気に置かねばならず、真空チ
ャンバ等の高価かつ大型な設備が必要となる。また、Ａ
ｌＮの如く、レーザ照射によって、比較的金属化しやす
い基板でさえも、ピーク出力４ＫＷ、バルス幅２００ｍ
ｍ、繰り返し１ＫＨｚという高出力パルスレーザ（以下
ＹＡＧと称す）が必要であるとともに、従来では、パル
スレーザを使用しているために、線幅の均一な配線の形
成及び描画速度の迅速化等が非常に困難である。
法では、例えば窒化アルミナ基板においては、基板の表
面にアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等の酸化物層を形成させな
いように、基板を真空雰囲気に置かねばならず、真空チ
ャンバ等の高価かつ大型な設備が必要となる。また、Ａ
ｌＮの如く、レーザ照射によって、比較的金属化しやす
い基板でさえも、ピーク出力４ＫＷ、バルス幅２００ｍ
ｍ、繰り返し１ＫＨｚという高出力パルスレーザ（以下
ＹＡＧと称す）が必要であるとともに、従来では、パル
スレーザを使用しているために、線幅の均一な配線の形
成及び描画速度の迅速化等が非常に困難である。
【０００６】また、従来のコイルについては、例えば、
米国特許第４９０３６７４号公報等に示されるように、
内燃機関用点火プラグに取り付けられたコイルなどが提
案されている。これらの製造方法は、いずれも上述の回
路形成方法であるレジストを用いたアディティブ法ある
いはエッチング法であるため、工程が複雑な上、曲面へ
のレジスト装着には困難な技術を要する。そのため、特
開昭６３−２１２２８５号公報や特開昭６２−２１８５
８０号公報に示されるような、レーザ照射部のみに無電
解めっきを施すことも考えられるが、上述の如く、線幅
の均一な配線の形成及び描画速度の迅速化等が非常に困
難となってしまう。
米国特許第４９０３６７４号公報等に示されるように、
内燃機関用点火プラグに取り付けられたコイルなどが提
案されている。これらの製造方法は、いずれも上述の回
路形成方法であるレジストを用いたアディティブ法ある
いはエッチング法であるため、工程が複雑な上、曲面へ
のレジスト装着には困難な技術を要する。そのため、特
開昭６３−２１２２８５号公報や特開昭６２−２１８５
８０号公報に示されるような、レーザ照射部のみに無電
解めっきを施すことも考えられるが、上述の如く、線幅
の均一な配線の形成及び描画速度の迅速化等が非常に困
難となってしまう。
【０００７】本発明は、上記の問題点を鑑みたものであ
り、工程数を少なくかつ簡単に回路基板等への選択的無
電解めっき触媒の選択的付与を可能とすることを目的と
するものである。さらに、本発明は、工程が複雑なレジ
スト法を用いることなく選択的にコイル配線パターンを
めっきで形成することにより得られる筒状コイルに関す
るものである。
り、工程数を少なくかつ簡単に回路基板等への選択的無
電解めっき触媒の選択的付与を可能とすることを目的と
するものである。さらに、本発明は、工程が複雑なレジ
スト法を用いることなく選択的にコイル配線パターンを
めっきで形成することにより得られる筒状コイルに関す
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで第１発明として、
基材の表面に、無電解めっき反応用触媒を付与する第１
工程と、基材表面に付与された前記無電解めっき反応用
触媒に対して、反応触媒選択付与手段にて、前記無電解
めっき反応用触媒の所望の箇所のみを失活または除去す
る第２工程と、基材の無電解めっき反応用触媒を有する
箇所に無電解めっきを施す第３工程とからなるめっき方
法を提供するものである。
基材の表面に、無電解めっき反応用触媒を付与する第１
工程と、基材表面に付与された前記無電解めっき反応用
触媒に対して、反応触媒選択付与手段にて、前記無電解
めっき反応用触媒の所望の箇所のみを失活または除去す
る第２工程と、基材の無電解めっき反応用触媒を有する
箇所に無電解めっきを施す第３工程とからなるめっき方
法を提供するものである。
【０００９】また、第２発明として、筒状の基材と、筒
状の基材の少なくとも側表面に、無電解めっき反応用触
媒を付与した後、筒状基材の側表面を連続的な巻線状
に、無電解めっき反応用触媒を失活または除去させた
後、無電解めっき反応用触媒と無電解めっき液とを反応
させることによって得られる、基材の側表面に形成され
る渦巻状の導体を有する筒状コイルを提供するものであ
る。
状の基材の少なくとも側表面に、無電解めっき反応用触
媒を付与した後、筒状基材の側表面を連続的な巻線状
に、無電解めっき反応用触媒を失活または除去させた
後、無電解めっき反応用触媒と無電解めっき液とを反応
させることによって得られる、基材の側表面に形成され
る渦巻状の導体を有する筒状コイルを提供するものであ
る。
【００１０】
【作用】第１の発明では、基材の表面に、無電解めっき
反応用触媒を付与し、この基材表面に付与された無電解
めっき反応用触媒に対して、反応触媒選択付与手段に
て、無電解めっき反応用触媒の所望の箇所のみを失活ま
たは除去し、無電解めっき反応用触媒が選択的に施され
た基材に無電解めっきを施す方法を採用したので、触媒
の失活または除去という手段を採用するため、基材自体
の酸化物層の形成が生じにくく、大気中にて処理するこ
とができるとともに、無電解めっき反応用触媒を失活ま
たは除去するのみでよいので、低エネルギーで、無電解
めっきを所定の部分に施すことができるため、線幅の均
一な配線の形成及び描画速度の迅速化等が容易に可能と
することができた。
反応用触媒を付与し、この基材表面に付与された無電解
めっき反応用触媒に対して、反応触媒選択付与手段に
て、無電解めっき反応用触媒の所望の箇所のみを失活ま
たは除去し、無電解めっき反応用触媒が選択的に施され
た基材に無電解めっきを施す方法を採用したので、触媒
の失活または除去という手段を採用するため、基材自体
の酸化物層の形成が生じにくく、大気中にて処理するこ
とができるとともに、無電解めっき反応用触媒を失活ま
たは除去するのみでよいので、低エネルギーで、無電解
めっきを所定の部分に施すことができるため、線幅の均
一な配線の形成及び描画速度の迅速化等が容易に可能と
することができた。
【００１１】また、第２の発明では、筒状の絶縁材質を
基材とし、その曲面の側表面であっても、線幅の均一な
配線の形成及び描画速度の迅速化等が可能な無電解めっ
きを形成することができるので、巻線のない筒状コイル
を容易に得ることが可能となり、従来の巻線コイルに比
して、大幅な部品点数の削減、及び軽量小型化が可能と
することができる。
基材とし、その曲面の側表面であっても、線幅の均一な
配線の形成及び描画速度の迅速化等が可能な無電解めっ
きを形成することができるので、巻線のない筒状コイル
を容易に得ることが可能となり、従来の巻線コイルに比
して、大幅な部品点数の削減、及び軽量小型化が可能と
することができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によって、無電解めっき反応用触
媒を失活または除去するのみでよいので、基板の酸化物
層の形成がなく、基板を大気中に置くことができるた
め、設備費用を低減することができるばかりでなく、ま
た、基板に対し、触媒の選択付与の自由度が大きくなり
立体回路にも容易に適用が可能となる。また、無電解め
っき反応用触媒を失活または除去は、従来のように基材
自体の還元反応を生じさせる必要がないため、従来に比
べて格段に低エネルギーで行うことができるので、配線
幅が均一化でき、さらには、移動速度を速くすることが
でき、配線の微細化を実現することが可能となった。
媒を失活または除去するのみでよいので、基板の酸化物
層の形成がなく、基板を大気中に置くことができるた
め、設備費用を低減することができるばかりでなく、ま
た、基板に対し、触媒の選択付与の自由度が大きくなり
立体回路にも容易に適用が可能となる。また、無電解め
っき反応用触媒を失活または除去は、従来のように基材
自体の還元反応を生じさせる必要がないため、従来に比
べて格段に低エネルギーで行うことができるので、配線
幅が均一化でき、さらには、移動速度を速くすることが
でき、配線の微細化を実現することが可能となった。
【００１３】
【実施例】図１〜図６に本発明のめっき方法を示す。１
は、第１実施例に採用される基材であって、６０％アル
ミナおよび残部シリカ、マグネシア及びカオリン等より
なる平面基板である。この基板１を、脱脂後、めっきの
密着力を向上させるために、浴温８０℃の３３ｗｔ％Ｎ
ａＯＨ溶液に１０分間浸漬させた。その後、第１工程で
ある触媒付与を行うため、脱脂された基板１に、まず４
０℃のアクチベータネオガント８３４（日本シェーリン
グ社製触媒Ｐｄイオン付与剤）に約１０分間浸漬させる
ことによって、２価のＰｄイオンを基板に吸着させた後
に、４０℃のリデューサネオガントＷＡ（日本シェーリ
ング社製触媒Ｐｄ付与剤）に約５分間、浸漬させること
によって、２価のＰｄを金属に還元させて、図２の如く
基板１の表面全体に金属パラジウム層（以下金属Ｐｄと
記す）２を形成した。
は、第１実施例に採用される基材であって、６０％アル
ミナおよび残部シリカ、マグネシア及びカオリン等より
なる平面基板である。この基板１を、脱脂後、めっきの
密着力を向上させるために、浴温８０℃の３３ｗｔ％Ｎ
ａＯＨ溶液に１０分間浸漬させた。その後、第１工程で
ある触媒付与を行うため、脱脂された基板１に、まず４
０℃のアクチベータネオガント８３４（日本シェーリン
グ社製触媒Ｐｄイオン付与剤）に約１０分間浸漬させる
ことによって、２価のＰｄイオンを基板に吸着させた後
に、４０℃のリデューサネオガントＷＡ（日本シェーリ
ング社製触媒Ｐｄ付与剤）に約５分間、浸漬させること
によって、２価のＰｄを金属に還元させて、図２の如く
基板１の表面全体に金属パラジウム層（以下金属Ｐｄと
記す）２を形成した。
【００１４】次に第２工程として、図３の如く、大気中
にて、金属Ｐｄ２を表面に被覆した基板１に対して、図
示しないアルゴンレーザ装置（スペクトラ・フィジック
ス社製モデル２０２０）からアルゴンレーザＬを集光レ
ンズ３及び４等を介して、約１０μｍ径に集光し照射す
ると同時に、基板１を搭載した図示しないＸＹステージ
により定速度で移動させ、無電解めっきを施さない箇所
の触媒を失活または除去させる。次にこの基板１を無電
解銅めっき浴（奥野製薬工業：ＯＰＣカッパＴ）に浸漬
すると、図４の如く、レーザ照射部に対応する箇所のみ
無めっき部６が形成されるとともに、レーザの照射しな
い箇所には、無電解めっき部８の配線部８ａおよび外周
部８ｂを施すことができた。
にて、金属Ｐｄ２を表面に被覆した基板１に対して、図
示しないアルゴンレーザ装置（スペクトラ・フィジック
ス社製モデル２０２０）からアルゴンレーザＬを集光レ
ンズ３及び４等を介して、約１０μｍ径に集光し照射す
ると同時に、基板１を搭載した図示しないＸＹステージ
により定速度で移動させ、無電解めっきを施さない箇所
の触媒を失活または除去させる。次にこの基板１を無電
解銅めっき浴（奥野製薬工業：ＯＰＣカッパＴ）に浸漬
すると、図４の如く、レーザ照射部に対応する箇所のみ
無めっき部６が形成されるとともに、レーザの照射しな
い箇所には、無電解めっき部８の配線部８ａおよび外周
部８ｂを施すことができた。
【００１５】図７に、図４のＡ−Ａ断面図を示す。配線
部８ａと外周部８ｂとの間には、無めっき部６が形成さ
れているが、この無めっき部６には、アルゴンレーザＬ
によって除去された溝部６ａとアルゴンレーザＬの熱に
よって熱酸化された酸化部６ｂとからなっている。この
溝部６ａの幅は、約１０μｍである。また、その深さ
は、２０μｍとしている。この溝部６ａには、触媒２が
完全に除去されているので、無電解めっきの被膜形成
は、全くなかった。また、酸化部６ｂの幅は、約５μｍ
が溝部６ａの両端に形成されているが、この幅もアルゴ
ンレーザＬの強度に依存するものである。この酸化部６
ｂにおいては、触媒２が熱のため失活されており、この
部分の無電解めっきの生成もまた殆どなかった。つま
り、アルゴンレーザＬによって、照射したことによっ
て、触媒が上述の如く除去および失活させることができ
たので、無電解めっきの被膜の生成を所定の箇所のみ無
くすことができた。
部８ａと外周部８ｂとの間には、無めっき部６が形成さ
れているが、この無めっき部６には、アルゴンレーザＬ
によって除去された溝部６ａとアルゴンレーザＬの熱に
よって熱酸化された酸化部６ｂとからなっている。この
溝部６ａの幅は、約１０μｍである。また、その深さ
は、２０μｍとしている。この溝部６ａには、触媒２が
完全に除去されているので、無電解めっきの被膜形成
は、全くなかった。また、酸化部６ｂの幅は、約５μｍ
が溝部６ａの両端に形成されているが、この幅もアルゴ
ンレーザＬの強度に依存するものである。この酸化部６
ｂにおいては、触媒２が熱のため失活されており、この
部分の無電解めっきの生成もまた殆どなかった。つま
り、アルゴンレーザＬによって、照射したことによっ
て、触媒が上述の如く除去および失活させることができ
たので、無電解めっきの被膜の生成を所定の箇所のみ無
くすことができた。
【００１６】さらに、また、本実施例においては、配線
部８ａと外周部８ｂとの間に、溝部６ａを形成させるこ
とによって、配線部８ａと外周部８ｂとの間の距離を単
なる直線距離よりも長くさせることにより、配線部８ａ
間の沿面距離が延長され、耐電圧が大きくなる。
部８ａと外周部８ｂとの間に、溝部６ａを形成させるこ
とによって、配線部８ａと外周部８ｂとの間の距離を単
なる直線距離よりも長くさせることにより、配線部８ａ
間の沿面距離が延長され、耐電圧が大きくなる。
【００１７】そして、形成された配線の抵抗値を低下す
る場合には、図４に示す配線部８ａの外周部にレーザを
照射した触媒付与済基板１に、さらに無電解めっきのみ
で厚付けするか、あるいは、無電解めっきを下地として
２〜３μｍ付けた後、図５の如く、例えば、硫酸銅めっ
き浴よりなる電解液中に、無電解めっき部８を有する触
媒付与基板１と陽極電極１０とを浸漬させた後に、陰極
電極１２により陰極を触媒付与基板１に印加させること
によって、所望の膜厚を施す方法でも良い。
る場合には、図４に示す配線部８ａの外周部にレーザを
照射した触媒付与済基板１に、さらに無電解めっきのみ
で厚付けするか、あるいは、無電解めっきを下地として
２〜３μｍ付けた後、図５の如く、例えば、硫酸銅めっ
き浴よりなる電解液中に、無電解めっき部８を有する触
媒付与基板１と陽極電極１０とを浸漬させた後に、陰極
電極１２により陰極を触媒付与基板１に印加させること
によって、所望の膜厚を施す方法でも良い。
【００１８】このような電気めっきを施す場合、特に硫
酸銅めっき浴を用いた場合には、配線部８ａの厚付けめ
っきと同時に配線部８ａ以外の外周部８ｂの銅のエッチ
ング（除去）が行えることによって、図６に示されるよ
うな配線部８ａのみを有する基板１を得ることが可能と
なる。
酸銅めっき浴を用いた場合には、配線部８ａの厚付けめ
っきと同時に配線部８ａ以外の外周部８ｂの銅のエッチ
ング（除去）が行えることによって、図６に示されるよ
うな配線部８ａのみを有する基板１を得ることが可能と
なる。
【００１９】図８は、照射したレーザ出力を変化させる
とともに、基板移動速度を変動させたときの無めっき幅
との関係を示す。ここで、無めっき幅とは、図７のｌで
しめされる無めっき部６の幅である。
とともに、基板移動速度を変動させたときの無めっき幅
との関係を示す。ここで、無めっき幅とは、図７のｌで
しめされる無めっき部６の幅である。
【００２０】また、基板の種類およびレーザは、前記実
施例に使用されたものと同様のものを採用し、前記実施
例に対して、単に、出力および移動速度を変化させただ
けである。
施例に使用されたものと同様のものを採用し、前記実施
例に対して、単に、出力および移動速度を変化させただ
けである。
【００２１】図８より明らかなように、この無めっき幅
は、集光径が一定の時、レーザ出力と部材速度（ビーム
と部材との相対移動速度）で決まることがわかった。す
なわち、レーザ出力が低い程、無めっき幅を小さくする
ことができ、そのため微細配線形成が可能になる。ただ
し、レーザ出力が低すぎたり、回転速度（相対速度）が
速すぎると、Ｐｄ触媒作用は失活しなくなることもわか
った。
は、集光径が一定の時、レーザ出力と部材速度（ビーム
と部材との相対移動速度）で決まることがわかった。す
なわち、レーザ出力が低い程、無めっき幅を小さくする
ことができ、そのため微細配線形成が可能になる。ただ
し、レーザ出力が低すぎたり、回転速度（相対速度）が
速すぎると、Ｐｄ触媒作用は失活しなくなることもわか
った。
【００２２】また、上述の如く、照射部が無めっきとな
った条件下では、いずれも基板には、レーザによる加工
溝が形成され配線間の沿面距離が延長されているため配
線間の絶縁には有利となる。
った条件下では、いずれも基板には、レーザによる加工
溝が形成され配線間の沿面距離が延長されているため配
線間の絶縁には有利となる。
【００２３】この上記実施例において、様々鋭意研究し
たところ、レーザ出力５ｗ（集光径１０μｍ）、移動速
度５０ｍｍ／秒の条件において、配線幅／配線間幅が５
０／５０μｍ（銅めっき層１０μｍ）のパターンを有す
る基板を得ることができた。
たところ、レーザ出力５ｗ（集光径１０μｍ）、移動速
度５０ｍｍ／秒の条件において、配線幅／配線間幅が５
０／５０μｍ（銅めっき層１０μｍ）のパターンを有す
る基板を得ることができた。
【００２４】尚、様々な材質の基板において、所望の配
線幅を得るには、基板毎に図８と同様の実験をあらかじ
め行い、無めっき幅を把握しておけばよい。次に、第２
の発明である上記めっき方法を用いた筒状コイルの製法
について、第２実施例として、以下詳細に述べる。
線幅を得るには、基板毎に図８と同様の実験をあらかじ
め行い、無めっき幅を把握しておけばよい。次に、第２
の発明である上記めっき方法を用いた筒状コイルの製法
について、第２実施例として、以下詳細に述べる。
【００２５】図９（ａ）は、６０％アルミナセラミック
を外径１３ｍｍ、内径９ｍｍ長さ７０ｍｍに成形した筒
状部材２０を示す。この筒状部材２０を脱脂後、３３％
ＮａＯＨ浸漬によってエッチングした後、日本シェーリ
ング社製アクチベータネオガント８３４、及びリデュー
サネオガントＷＡにて、筒状部材２０全体に無電解めっ
き反応触媒である金属Ｐｄを付与した。図９（ｂ）に、
外表面に金属Ｐｄ層２１が形成された筒状部材２０を示
す。
を外径１３ｍｍ、内径９ｍｍ長さ７０ｍｍに成形した筒
状部材２０を示す。この筒状部材２０を脱脂後、３３％
ＮａＯＨ浸漬によってエッチングした後、日本シェーリ
ング社製アクチベータネオガント８３４、及びリデュー
サネオガントＷＡにて、筒状部材２０全体に無電解めっ
き反応触媒である金属Ｐｄを付与した。図９（ｂ）に、
外表面に金属Ｐｄ層２１が形成された筒状部材２０を示
す。
【００２６】次に、図９（ｃ）の如く、出力６Ｗのアル
ゴンレーザＬを約１０μｍ径にレンズ２２を介して集光
し、らせん状に照射した。筒状部材２０の回転速度は、
１．０秒／周、移動速度は１００μｍ／秒とした。この
アルゴンレーザの照射によって、照射された箇所では、
金属Ｐｄ層が除去および失活させることができた。
ゴンレーザＬを約１０μｍ径にレンズ２２を介して集光
し、らせん状に照射した。筒状部材２０の回転速度は、
１．０秒／周、移動速度は１００μｍ／秒とした。この
アルゴンレーザの照射によって、照射された箇所では、
金属Ｐｄ層が除去および失活させることができた。
【００２７】レーザ照射後、この筒状部材２０を無電解
銅めっき浴（奥野製薬工業：ＯＰＣカッパＴ）に、３０
秒間浸漬したところ、図９（ｄ）に示されるような、配
線幅／配線間幅が４０／６０μｍ（めっき厚２μｍ）の
巻線のない微細筒状コイルを得ることができた。
銅めっき浴（奥野製薬工業：ＯＰＣカッパＴ）に、３０
秒間浸漬したところ、図９（ｄ）に示されるような、配
線幅／配線間幅が４０／６０μｍ（めっき厚２μｍ）の
巻線のない微細筒状コイルを得ることができた。
【００２８】ここで、コイル配線のピッチは、筒状部材
回転速度と平衡移動速度により任意に調整できる。ま
た、配線幅は、設定した配線ピッチとレーザによるＰｄ
触媒の無めっき幅により決まる。
回転速度と平衡移動速度により任意に調整できる。ま
た、配線幅は、設定した配線ピッチとレーザによるＰｄ
触媒の無めっき幅により決まる。
【００２９】次に第３実施例として、筒状部材外部表面
のみならず、従来巻線不可能であった内部表面にもコイ
ルを形成した筒状コイルおよびその製法を詳細に説明す
る。図１０に第３実施例に使用される装置全体図をを示
す。
のみならず、従来巻線不可能であった内部表面にもコイ
ルを形成した筒状コイルおよびその製法を詳細に説明す
る。図１０に第３実施例に使用される装置全体図をを示
す。
【００３０】図１０において、２５は、アルゴンレーザ
発振器であり、スペクトラ・フィジックス社製Ｍｏｄｅ
ｌ２０２０アルゴンガスレーザ装置である。このレーザ
発振器２５より発振されるアルゴンレーザＬは、反射レ
ンズ２６及び集光ユニット２７を介して、集光ユニット
２７の先端に設けられたレーザ照射部２８よりレーザが
所定方向のみ照射されるようになっている。
発振器であり、スペクトラ・フィジックス社製Ｍｏｄｅ
ｌ２０２０アルゴンガスレーザ装置である。このレーザ
発振器２５より発振されるアルゴンレーザＬは、反射レ
ンズ２６及び集光ユニット２７を介して、集光ユニット
２７の先端に設けられたレーザ照射部２８よりレーザが
所定方向のみ照射されるようになっている。
【００３１】筒状部材３０は、６０％アルミナよりな
り、サイズは長さ１００ｍｍ、外径１６ｍｍ、内径１３
ｍｍ（肉厚１．５ｍｍ）である。この筒状部材３０を脱
脂後、３３％ＮａＯＨ浸漬によって、エッチングした
後、日本シェーリング社製アクチベータネオガント８３
４、及びリデューサネオガントＷＡにて、筒状部材３０
の内部表面３０ａおよび外部表面３０ｂの全体に金属Ｐ
ｄ層３１を付与した。
り、サイズは長さ１００ｍｍ、外径１６ｍｍ、内径１３
ｍｍ（肉厚１．５ｍｍ）である。この筒状部材３０を脱
脂後、３３％ＮａＯＨ浸漬によって、エッチングした
後、日本シェーリング社製アクチベータネオガント８３
４、及びリデューサネオガントＷＡにて、筒状部材３０
の内部表面３０ａおよび外部表面３０ｂの全体に金属Ｐ
ｄ層３１を付与した。
【００３２】この金属Ｐｄ層３１を有する筒状部材３０
は、ワーククランプ３２により固定されている。このワ
ーククランプ３２は、図１０において、左右方向に移動
可能なＸステージ３３上に配置されており、モータ３４
によって、筒状部材３０とともに、回転可能となってい
る。
は、ワーククランプ３２により固定されている。このワ
ーククランプ３２は、図１０において、左右方向に移動
可能なＸステージ３３上に配置されており、モータ３４
によって、筒状部材３０とともに、回転可能となってい
る。
【００３３】そして、この筒状部材３０に対して、筒状
部材３０の外部表面３０ａには、１次コイル（低電圧
側）、内部表面３０ｂには、２次コイル（高電圧側）を
作製するため、図１０に示す装置を採用した。
部材３０の外部表面３０ａには、１次コイル（低電圧
側）、内部表面３０ｂには、２次コイル（高電圧側）を
作製するため、図１０に示す装置を採用した。
【００３４】図１０の装置によって、筒状部材３０の内
部表面３０ａおよび外部表面３０ｂに、レーザを照射す
る照射方法を図１１及び図１２を用いて、以下に述べ
る。図１１および図１２は、上述の集光ユニット２７の
断面図および筒状部材３０の内周表面３０ａおよび外周
表面３０ｂへのアルゴンレーザＬの照射方法を示す模式
図である。 筒状部材３０の内部表面３０ａに、アルゴ
ンレーザＬを照射する場合には、図１１の如く、まず、
集光ユニット２７のレーザ照射部２８を筒状部材３０の
内部表面３０ａに配置する。その後、レーザ発振器２５
によって、アルゴンレーザＬを発振させると、アルゴン
レーザＬが、反射板２６を介して、集光ユニット２７に
入射する。この入射されたアルゴンレーザＬは、集光ユ
ニット２７中にて、ビームエキスパンダ４０、反射ミラ
ー４１、集光レンズ４２及び反射ミラー４３を介し、レ
ーザ照射部２８より、筒状部材３０の内部表面３０ａに
照射される。そして、このアルゴンレーザＬの照射部２
８からの照射をしながらモータ３４によって、筒状部材
３０を回転させるとともに、Ｘステージ３３によって、
筒状部材３０を移動させる。この筒状部材３０の回転及
び移動によって、内部表面３０ａに対して、アルゴンレ
ーザＬが渦巻状に照射されることになる。所定巻数分だ
けアルゴンレーザＬの照射が終了したら、Ｘステージ３
３を移動させることによって、レーザ照射部２８を筒状
部材３０の内部より取り出す。
部表面３０ａおよび外部表面３０ｂに、レーザを照射す
る照射方法を図１１及び図１２を用いて、以下に述べ
る。図１１および図１２は、上述の集光ユニット２７の
断面図および筒状部材３０の内周表面３０ａおよび外周
表面３０ｂへのアルゴンレーザＬの照射方法を示す模式
図である。 筒状部材３０の内部表面３０ａに、アルゴ
ンレーザＬを照射する場合には、図１１の如く、まず、
集光ユニット２７のレーザ照射部２８を筒状部材３０の
内部表面３０ａに配置する。その後、レーザ発振器２５
によって、アルゴンレーザＬを発振させると、アルゴン
レーザＬが、反射板２６を介して、集光ユニット２７に
入射する。この入射されたアルゴンレーザＬは、集光ユ
ニット２７中にて、ビームエキスパンダ４０、反射ミラ
ー４１、集光レンズ４２及び反射ミラー４３を介し、レ
ーザ照射部２８より、筒状部材３０の内部表面３０ａに
照射される。そして、このアルゴンレーザＬの照射部２
８からの照射をしながらモータ３４によって、筒状部材
３０を回転させるとともに、Ｘステージ３３によって、
筒状部材３０を移動させる。この筒状部材３０の回転及
び移動によって、内部表面３０ａに対して、アルゴンレ
ーザＬが渦巻状に照射されることになる。所定巻数分だ
けアルゴンレーザＬの照射が終了したら、Ｘステージ３
３を移動させることによって、レーザ照射部２８を筒状
部材３０の内部より取り出す。
【００３５】次に、筒状部材３０の外部表面３０ｂのア
ルゴンレーザＬの照射を行う。外部表面３０ｂへの照射
は、図１２の如く、集光ユニット２７のレーザ照射部２
８を筒状部材３０の所定の箇所に、Ｘステージ３３およ
び集光ユニット２７を移動させることにより合わせる。
その後、内部表面３０ａにレーザを照射させた場合と同
様に、レーザ照射部２８よりレーザを照射させるととも
に、筒状部材３０を回転及び移動させることによって、
筒状部材３０の外部表面３０ｂにも渦巻状にレーザを照
射させる。
ルゴンレーザＬの照射を行う。外部表面３０ｂへの照射
は、図１２の如く、集光ユニット２７のレーザ照射部２
８を筒状部材３０の所定の箇所に、Ｘステージ３３およ
び集光ユニット２７を移動させることにより合わせる。
その後、内部表面３０ａにレーザを照射させた場合と同
様に、レーザ照射部２８よりレーザを照射させるととも
に、筒状部材３０を回転及び移動させることによって、
筒状部材３０の外部表面３０ｂにも渦巻状にレーザを照
射させる。
【００３６】表１に、レーザ照射時の筒状部材３０の回
転数等の条件を示す。
転数等の条件を示す。
【００３７】 以上のようにして、筒状部材３０の内部表面３０ａ及び
外部表面３０ｂの両面とも渦巻状にレーザを照射するこ
とができる。
外部表面３０ｂの両面とも渦巻状にレーザを照射するこ
とができる。
【００３８】螺旋状にレーザが照射された筒状部材３０
を、図示しない奥野製薬工業製ＯＰＣカッパＴ無電解銅
めっき浴に浸漬し厚さ２５μｍの厚めっきを施すことに
よって、内外部表面に螺旋状に形成された導電性の無電
解めっきが施された筒状部材３０を得ることができた。
を、図示しない奥野製薬工業製ＯＰＣカッパＴ無電解銅
めっき浴に浸漬し厚さ２５μｍの厚めっきを施すことに
よって、内外部表面に螺旋状に形成された導電性の無電
解めっきが施された筒状部材３０を得ることができた。
【００３９】この筒状部材３０の構成を表２に示す。
【００４０】
【表２】 コイル形成後の筒状部材の外観略図を図１３に示す。
【００４１】第２実施例によって、得られた図１３に示
される巻線のない筒状コイル５０の外部表面側５０ａお
よび内部表面側５０ｂの各々の配線断面積は、表２の如
く、それぞれ０．２４５ｍｍ2 および０．００１２５ｍ
ｍ2 であるが、これは、通常の巻線コイルにおける巻線
径が外部表面側５０ａでは、５６０μｍφに、内部表面
側５０ｂでは、４０μｍφに相当する。
される巻線のない筒状コイル５０の外部表面側５０ａお
よび内部表面側５０ｂの各々の配線断面積は、表２の如
く、それぞれ０．２４５ｍｍ2 および０．００１２５ｍ
ｍ2 であるが、これは、通常の巻線コイルにおける巻線
径が外部表面側５０ａでは、５６０μｍφに、内部表面
側５０ｂでは、４０μｍφに相当する。
【００４２】この筒状コイル５０の磁孔５１に図示しな
い磁芯を挿入し、外部表面側５０ａに形成された配線の
両端５１および５２に１次電圧を印加すると、この筒状
コイル５０によって、内部表面側５０ｂに形成された配
線の両端５３及び５４間に２次電圧を発生させることが
できた。
い磁芯を挿入し、外部表面側５０ａに形成された配線の
両端５１および５２に１次電圧を印加すると、この筒状
コイル５０によって、内部表面側５０ｂに形成された配
線の両端５３及び５４間に２次電圧を発生させることが
できた。
【００４３】第３実施例においては、２次電圧は、１次
電圧の１００倍の設計としたが、これ以上の２次電圧が
必要な場合は、長い筒状部材を用いるか、もしくは、筒
状部材の径を変えたものを用い、重ね合わせて多層とし
ても良い。
電圧の１００倍の設計としたが、これ以上の２次電圧が
必要な場合は、長い筒状部材を用いるか、もしくは、筒
状部材の径を変えたものを用い、重ね合わせて多層とし
ても良い。
【００４４】最後に我々は、本発明のめっき方法に良好
な基板の条件があるのではないかと推考し、この基板の
選定にあたって鋭意研究した。つまり、本発明は、無電
解めっき反応触媒を付与する第１工程を施した基板に対
して、選択的無電解めっき反応触媒を除去または失活さ
せる第２工程を施し、この第２工程を施した基板を無電
解めっき浴に浸漬させることによって、選択的に無電解
めっきを基板に施すことを特徴とするものである。しか
し、我々がさらに鋭意研究したところによると、第２工
程において、レーザによって、触媒の除去および失活さ
せた場合、基板の種類によっては、所望の除去または失
活させることができないということをはじめて見出し
た。
な基板の条件があるのではないかと推考し、この基板の
選定にあたって鋭意研究した。つまり、本発明は、無電
解めっき反応触媒を付与する第１工程を施した基板に対
して、選択的無電解めっき反応触媒を除去または失活さ
せる第２工程を施し、この第２工程を施した基板を無電
解めっき浴に浸漬させることによって、選択的に無電解
めっきを基板に施すことを特徴とするものである。しか
し、我々がさらに鋭意研究したところによると、第２工
程において、レーザによって、触媒の除去および失活さ
せた場合、基板の種類によっては、所望の除去または失
活させることができないということをはじめて見出し
た。
【００４５】そのため、その原因を基板の特性に着目し
て突き止めたところ、基板の熱電導率と触媒の無めっき
幅（図７の６ｂに相当）との間には、密接な関係がある
ことを始めて見出したのである。
て突き止めたところ、基板の熱電導率と触媒の無めっき
幅（図７の６ｂに相当）との間には、密接な関係がある
ことを始めて見出したのである。
【００４６】図１４は、第２実施例に採用した筒状部材
２０の原料をそれぞれ変化させた時における、それぞれ
のレーザスキャン速度と金属Ｐｄ触媒の無めっき幅との
関係を示す特性図である。ここで、レーザスキャン速度
は、筒状部材２０の回転速度を変化させることによって
変化させた。また、レーザの出力は５ｗとした。
２０の原料をそれぞれ変化させた時における、それぞれ
のレーザスキャン速度と金属Ｐｄ触媒の無めっき幅との
関係を示す特性図である。ここで、レーザスキャン速度
は、筒状部材２０の回転速度を変化させることによって
変化させた。また、レーザの出力は５ｗとした。
【００４７】ここで、筒状部材の原料として、６０％ア
ルミナ（熱伝導率約４．６ｗ／ｍ℃に相当）をア、７０
％アルミナ（熱伝導率約６．３ｗ／ｍ℃に相当）をイ、
８０％アルミナ（熱伝導率約８．４ｗ／ｍ℃に相当）を
ウ、９５％アルミナ（熱伝導率約１４．６〜２１．０ｗ
／ｍ℃に相当）をエとして、それぞれの結果を図１５に
示した。
ルミナ（熱伝導率約４．６ｗ／ｍ℃に相当）をア、７０
％アルミナ（熱伝導率約６．３ｗ／ｍ℃に相当）をイ、
８０％アルミナ（熱伝導率約８．４ｗ／ｍ℃に相当）を
ウ、９５％アルミナ（熱伝導率約１４．６〜２１．０ｗ
／ｍ℃に相当）をエとして、それぞれの結果を図１５に
示した。
【００４８】その結果、筒状部材の熱電導率の良好な値
は、４．５〜８．４ｗ／ｍＫであれば、レーザスキャン
速度を調節することによって、所望の触媒失活幅を得る
ことができることがわかった。つまり、基板の熱導電率
が４．５ｗ／ｍＫよりも小の場合には、基板自体の強度
が非常に脆くなってしまい実用に適さなくなってしま
い、また、１４．５ｗ／ｍＫより大の場合には、図１４
に示されるように、十分な無めっき幅を形成できなくな
ってしまい、強いては、所望の無めっき幅を形成できな
くなってしまうからである。
は、４．５〜８．４ｗ／ｍＫであれば、レーザスキャン
速度を調節することによって、所望の触媒失活幅を得る
ことができることがわかった。つまり、基板の熱導電率
が４．５ｗ／ｍＫよりも小の場合には、基板自体の強度
が非常に脆くなってしまい実用に適さなくなってしま
い、また、１４．５ｗ／ｍＫより大の場合には、図１４
に示されるように、十分な無めっき幅を形成できなくな
ってしまい、強いては、所望の無めっき幅を形成できな
くなってしまうからである。
【００４９】尚、前記実施例では、反応触媒選択付与手
段として、アルゴンレーザを採用したが、本発明は、ア
ルゴンレーザに限定されるものでなく、例えば、ＹＡＧ
レーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、電子ビーム
等、基板上に付与された触媒を失活させる手段であれ
ば、どのような手段でもよい。
段として、アルゴンレーザを採用したが、本発明は、ア
ルゴンレーザに限定されるものでなく、例えば、ＹＡＧ
レーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、電子ビーム
等、基板上に付与された触媒を失活させる手段であれ
ば、どのような手段でもよい。
【００５０】また、前記実施例では、基材としてセラミ
ックよりなる基材を採用したが、基材はセラミックに限
られるものではなく、いわゆる無電解めっきにも適用可
能である。例えば、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、ポリ
カーボネート及びエポキシ等よりなる基材でもよいさら
に、上記実施例では、レーザにより基材に溝を形成した
が、このような溝を形成することなく、単に触媒をレー
ザ等の熱によって、失活のみさせてもよい。
ックよりなる基材を採用したが、基材はセラミックに限
られるものではなく、いわゆる無電解めっきにも適用可
能である。例えば、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、ポリ
カーボネート及びエポキシ等よりなる基材でもよいさら
に、上記実施例では、レーザにより基材に溝を形成した
が、このような溝を形成することなく、単に触媒をレー
ザ等の熱によって、失活のみさせてもよい。
【００５１】さらにまた、上記実施例では、無電解銅め
っき膜を施すことによって、配線回路を形成したが、無
電解銅めっきの代わりに、いかなる無電解めっきにも適
用できる。例えば無電解ニッケル−リン、ニッケル−タ
ングステン−リン等の被膜抵抗の大きい無電解めっき膜
を形成させることによって、抵抗体を形成させることも
できる。
っき膜を施すことによって、配線回路を形成したが、無
電解銅めっきの代わりに、いかなる無電解めっきにも適
用できる。例えば無電解ニッケル−リン、ニッケル−タ
ングステン−リン等の被膜抵抗の大きい無電解めっき膜
を形成させることによって、抵抗体を形成させることも
できる。
【００５２】また、上記実施例では、無電解めっき触媒
としてＰｄを用いたが、Ａｇ、Ｐｔ等無電解めっきの反
応触媒となるものなら何でも良い。
としてＰｄを用いたが、Ａｇ、Ｐｔ等無電解めっきの反
応触媒となるものなら何でも良い。
【図１】本発明のめっき方法を示す説明図である。
【図２】本発明のめっき方法を示す説明図である。
【図３】本発明のめっき方法を示す説明図である。
【図４】本発明のめっき方法を示す説明図である。
【図５】本発明のめっき方法を示す説明図である。
【図６】本発明のめっき方法を示す説明図である。
【図７】本発明のめっき方法によって、得られるめっき
形状の断面図である。
形状の断面図である。
【図８】レーザエネルギに対する無めっき幅の関係を示
す特性図である。
す特性図である。
【図９】（ａ）乃至（ｄ）は、本発明の第２実施例のめ
っき方法を示す説明図である。
っき方法を示す説明図である。
【図１０】本発明の第３実施例に採用される装置の斜視
図である。
図である。
【図１１】本発明の第３実施例のめっき方法の第２工程
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図１２】本発明の第３実施例のめっき方法の第２工程
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図１３】本発明の第３実施例によって得られた筒状コ
イルを示す模式図である。
イルを示す模式図である。
【図１４】レーザスキャン速度に対する金属Ｐｄ触媒の
無めっき幅との関係を示す特性図である。
無めっき幅との関係を示す特性図である。
１ 基板 ２ 無電解めっき反応触媒
Claims (5)
- 【請求項１】 基材の表面に、無電解めっき反応用触媒
を付与する第１工程と、 該基材表面に付与された前記無電解めっき反応用触媒に
対して、反応触媒選択付与手段にて、前記無電解めっき
反応用触媒の所望の箇所のみを失活または除去する第２
工程と、 前記基材の前記無電解めっき反応用触媒を有する箇所に
無電解めっきを施す第３工程とからなることを特徴とす
るめっき方法。 - 【請求項２】 前記第２工程のよって、前記基材表面の
エネルギービームが照射された箇所には、溝部が形成さ
れていることを特徴とする請求項１記載のめっき方法。 - 【請求項３】 前記触媒選択付与手段は、レーザによっ
て行うことを特徴とする請求項１記載のめっき方法。 - 【請求項４】 筒状の基材と、 該筒状の基材の少なくとも側表面に、無電解めっき反応
用触媒を付与した後、筒状基材の側表面を連続的な巻線
状に、前記無電解めっき反応用触媒を失活または除去さ
せた後、前記無電解めっき反応用触媒と無電解めっき液
とを反応させることによって得られる、前記基材の側表
面に形成される渦巻状の導体を有することを特徴とする
筒状コイル。 - 【請求項５】 前記基材の熱電導率は、４．５〜８．４
ｗ／ｍ・℃であることを特徴とする筒状コイル。
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