JPS5943987B2 - エネルギ−・ビ−ム熱による選択的メッキ方法 - Google Patents

エネルギ−・ビ−ム熱による選択的メッキ方法

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JPS5943987B2
JPS5943987B2 JP55027466A JP2746680A JPS5943987B2 JP S5943987 B2 JPS5943987 B2 JP S5943987B2 JP 55027466 A JP55027466 A JP 55027466A JP 2746680 A JP2746680 A JP 2746680A JP S5943987 B2 JPS5943987 B2 JP S5943987B2
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    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光分解を利用しないメッキ浴即ち非感光性の
メッキ浴を使用するメッキ法におけるメッキ速度を促進
する方法に関するものであり、特に、非感光性メッキ浴
に接触している対象物に十分な強度のエネルギー ・ビ
ームをパターン状に当てて加熱させて所望パターン状の
メッキを形成すると同時にメッキ速度を向上する方法に
関するものである。
従来、感光性メッキ浴又は感光性被膜を用いて所望メッ
キパターンを形成することは種々提案されてきた。
例えば、米国特許第３５３００５３号公報には、メッキ
速度を促進するためにメッキ溶液を強い強度の光源に当
てることが示されているこの技術によりメッキ速度は増
加するが、活性化した溶液と活性化しない溶液とが混ざ
つて存在することになるので、選択的にパターンをメッ
キするのには全く適していない。この混在により形成さ
れるパターンの分解能が落ちる。米国特許第３９９３８
０２号公報には、メッキされる表面を感光性の溶液で被
覆することが示されている。
電気不要の金属付着溶液から金属が付着するように、触
媒作用を直接及ぼすことができる触媒作用の層を形成す
るために、被覆された表面は光に当てられる。この技術
もまた、多数ステップ・プロセスの制約を受けることに
なり、光で活性化する触媒作用の層を必要とする。米国
特許第３５２９９６１号公報には、特定のレザー ・ビ
ームを利用して金、ニッケル又は銅の被膜をこれらの化
合物である感光性メッキ浴の光分解作用により基板上に
付着させる技術が開示されている。
同時に、特開昭５０−９２８３０号公報には、感光性で
ある光金メツキ浴を走査型レーザ・ビームを利用して光
分解させ所望パターンの金メツキを物体上に形成する技
術が教示されている。本発明は、非感光性メツキ浴に接
触した被メツキ物体のレーザ・ビームによる加熱現象を
利用してメツキ速度を向止させると共にマスクを使用す
ることなぐ所望メツキパターンを形成するものである。
本発明の目的は、非感光性メツキ浴を利用するメツキ法
においてレーザ・ビームによる加熱作用によりメツキ速
度を向土させるメツキ法を提供することである。
さらに本発明の目的は、メツキの厚さを局部的に調節す
ることができ、より耐久性のある表面を提供するために
、メツキ速度を選択的に変える方法を提供することであ
る。
本発明の他の種々の目的及び利点は、以下の説明及び示
唆される工業的な適用から当業者には明らかになるであ
ろう。
本発明の実施により、マスク無しで加工物の表面にパタ
ーンを電気を用いずにメツキできるようになる。
メツキされる表面は電気不要のメツキ溶液に接触させら
れる。表面を局部的に加熱しメツキを促進させるために
、エネルギー・ビームが加工物の止に向けられる。電気
不要のメツキに関連したエネルギー・ビームの実施が第
１図を参考にして述べられる。
第１図には、電気不要のメツキ溶液１２を含む容器１０
が示されている。加工物１４がメツキ溶液１２中に浸さ
れ、それでメツキが所望される表面１６はメツキ溶液１
２と接触させられることになる。電気不要のメツキ溶液
１２はメツキされるイオンを含む。これらのイオンは通
常銅、ニツケル、又は金のいずれかである。溶液１２か
らのイオンは、もし同じ物質であるなら表面１６へ直接
メツキされることになる。代わりに、表面１６が異なる
物質である場合には、パラジウム塩化物のような溶液中
に浸すことにより活性化される。
又は表面１６が金属の場合には、表面１６に対して陽極
に保たれる溶液１２中に設けられた電極と表面１６との
間に同期して電圧を印加することにより活性化される。
加工物１４は、メツキされる表面１６が水平で平らな表
面であるように示されているが、溶液と接触することが
できエネルギー・ビームが当たる表面であればどんな表
面もメツキ表面となる。
これは穴、割れ目等の表面をも含む。加工物１４が溶液
１２中に浸されると、表面１６を含む露光された全ての
面で多かれ少なかれ即ちバツクグラウンドの速度でメツ
キが起こる。
エネルギーを集中させ、メツキ溶液１２を通過し表面１
６に当たるビーム２２を形成するために、エネルギー源
１８はレンズ・システム２０により集束される。溶液１
２によつては強く吸収されないが加工物１４により強く
吸収される波長が選択されるので、可視又は赤外のスペ
クトルの電磁放射線を発生させるエネルギー源１８が特
に有用である。表面の前から照射して高分解能のパター
ンをメツキすることを所望する場合には、非常に低い熱
伝導率、即ち熱絶縁体より成る加工物１４を有するよう
にすることにより最も効果的に行なわれ、これにより熱
的な広がりを防止することになる。エネルギー・ビーム
を用いることにより向土したこの電気不要のメツキ技術
は、メツキされる表面１６が金属物質のような光を強く
吸収する膜であり、基板１７がガラスのような低い熱伝
導率を有する物質で合成された加工物１４に対して特に
良く適している。
加工物１４の形状は第２図に示されている。この合成構
造により、熱の影響を受ける地域の局在化をさらに向上
させることになり、これにより加熱された領域における
選択的なメツキを増進することになる。ビーム２２が領
域２４に当たると、メツキが行なわれる表面１６の所定
の部分を局部的に加熱することになる。ビーム２２が当
たり加熱される領域２４は、加工物１４をＸおよびｙ方
向に移動させることにより操作される。代わりに、加工
物１４を静止させてビーム２２を操作することもできる
。可視範囲の電磁放射線が用いられる場合、力ーボン・
アークから発生されるが、好ましくはレーザーが良い。
レーザーは、さらに集束させてビーム２２の大きさを縮
小することを望まないなら、レンズ・システム２０を必
要としない強度の大きいエネルギー源１８を提供するこ
とになる。全ての場合に光の強度は、好ましくは約１０
２乃至１０６Ｗ／（１７７ｆの強度を有するビーム２２
を提供するのに十分でなければならない。この範囲の下
限は、メツキ速度を向上させるのに十分な加熱を提供す
るのに必要であり、一方上記土限は、加工物１４の構造
が熱的に変形するのは避けるように選ばれるべきである
。
一般には、これにより最大入力電力は約１０６Ｗ／ＣＴ
ｉｌに制限される。ビーム２２が溶液１２を通過する場
合には、溶液１２によつて強く吸収される周波数を避け
るように、光の波長を選ぶ際には注意しなければならな
い。
この点が前記米国特許第３５３００５３号公報の方法と
は別であることを示していることに注意すべきだ。ビー
ム２２がメツキ溶液１２を通過する必要のない代わりの
メツキ・システムも利用できる。例えば、もし加工物１
４の表面１６のみがメツキ溶液１２と接触するようにす
るなら、ビーム２２はメツキされる表面１６とは反対の
側から加工物１４に当てることもできる。最良の照射に
対して、メツキが行なわれる前の表面に熱を移動させる
ために限られた熱伝導率が要求される。後からの点源照
射については、前のメツキされる領域の分解率は厚さ（
例えば前から後までの距灼に関係することになる。これ
ゆえに、最大の分解能については、前の表面の点源照射
が好ましい。後からの照射技術は、第２図に示されてい
るようなより厚い合成加工物１４に対して用いられる。
この場合、典型的には金属である強く吸収する表面１６
と放射線を透過する基板１７とを有することが望ましい
。エネルギー源１８から発射されたビーム２２は、エネ
ルギー源１８とレンズ・システム２０との間又は代わり
にレンズ・システム２０と加工物１４との間に設けられ
る変調器２６により変調される。
変調器２６は、変調速度が遅い場合には機械的な光チヨ
ツパ一であり、さらに速い変調が行なわれる場合には光
学的な変調器が用いられる。光学的な変調器は周波数を
ＧＨｚまですることが可能である。選択的なメツキは光
が当たることにより加熱される領域２４で起こる。
熱伝導が限られた表面１６に対して、光を変調又はパル
ス化することにより光が当たる領域２４の近くの温度プ
ロフイールはよりシヤープになり、メツキ速度は向土し
、端部の解像度は改良される。レーザー光の変調は、分
解能の低下をまねく、熱伝導により基板に生じる熱的な
広がりを制限する効果を有する。
本発明の全ての方法は単一のビーム２２が加工物１４に
当たることに関して述べられているが、多くのビームを
用いて同時に多くの場所をメツキすることもできる。
例１ 約１００への厚さのニツケル膜が約０．３１ｍｍ（１２
ｍｉ１）のガラス基板上に蒸着される。
合成構造体が加工物として用いられる。ニツケルメツキ
される表面が次の構成をなす電気不要のメツキ溶液に接
触させられる。５１４５λに調整されたアルゴン・レー
ザーからの連続ビームが溶液を通過し、ニツケル膜の表
面の領域を照射する。
ビームはメツキされる領域を局部的に加熱する。ビーム
のスポツト・サイズは約１７０μｍであり、１×１０３
Ｗ／ｄの電力密度を有する。試料に対して照射時間の関
数としてメツキが、次の表１に示されている。
例 例１で述べたように加工物が準備され、溶液と接触させ
られる。
例１で述べたように発生されたレーザー・ビームはガラ
ス基板を通過して、加工物のガラスとニツケルの界面に
当たり、メツキが行なわれる膜の領域を局部的に加熱す
ることになる。メツキ溶液と接触している一方の表面（
即ち、光が当たつた表面と反対の表面）での局在化され
たメツキ速度が次の表に示されている。例 例１で述べたような加工物及び溶液が用いられる。
加工物の表面は、ビームによる活性化の無いメツキにつ
いてのバツクグラウンドのメツキ速度を決めるために２
０分間溶液に接触させられる。この結果、メツキ付着の
厚さは１００八以下であり、０．１八／秒以下のメツキ
速度を生じる。例例１で述べたのと同じ加工物の形状、
メツキ溶液、及びレーザー光の形状が用いられる。
この例に対しては２つの加工物が用いられる。第１の加
工物のニツケル膜がメツキ溶液に接触させられ、１０秒
間スポツトが露光され、この結果スポツトは５０００人
の厚さになる。第２の加工物のニツケル膜がメツキ溶液
に接触させられ、スポツトは１０秒間露光されるが、し
かし取り出す前にさらに６０秒の間溶液に接触させられ
る。この結果スポツトの厚さはまた５０００人になる。
最初に例より、大体のベツクグラウンドのメツキ速度を
計算することができる。
２０分の間に１００Å以下が付着されるので、バツクグ
ラウンドの付着速度は大体０．１λ／秒である。
例１及びＨの試料についての平均メツキ速度とこのバツ
クグラウンドのメツキ速度とを比較することによりレー
ザーを用いる場合にはメツキが実質的に向止することが
わかる。２５℃で行なつたこれらの実験から、レーザー
を用いることにより、バツタグラウンドのメツキ速度に
比べて１０３乃至１０４倍程度メツキが増進する。
例１及びを比較することにより、メツキされる表面を照
射するために又はメツキされる表面の反対側を照射する
ために光ビームが用いられる場合には、メツキ速度の向
土が起こることが示される。
後者の場合には、メツキがビームの進行を妨げる。ビー
ムはメツキ付着により妨げられるので、ビームはメツキ
される表面も或いはメツキ溶液も露光しない。明らかに
メツキ速度を向上させる機構は、メツキ溶液との光の相
互作用以外にあるに違いない。さらに溶液に触媒作用を
与え溶液から触媒作用により付着を起こさせる表面の光
に対する感光性によつては、機構は説明できない。最後
に、例により、ニツケル膜が半透明の場合に成長プロセ
スの最初の段階において光により核発生するところのメ
ツキ位置によつてはプロセスは制御されないことを示し
ている。これらの試料は明らかに、ビームが止められる
時間に又はそのころにメツキも止まることを示している
。これゆえに、メツキ速度を向土させる機構は核発生に
より制御される機構ではないことは明らかである。以上
述べた電気不要のメツキ方法は、集積回路を修理したり
、ガス・デイスプレイ・パネル土にラインを設けたり、
基板土に伝送ラインを制造するような適用に全く良く適
している。これらの適用から、この技術は５エレクトロ
ニクスの実装及びその関連産業において使用できること
がわかる。機械的な特性を変える（即ち、耐久性を増す
）ことが所望される場合には、この技術によりまた、厚
さを局部的に増加する選択領域を優先的にメツキするこ
とができる。この方法はメツキ産業に対して一般的に用
いられるし、プラスチツクや他の誘電体基板のメツキに
対しても特に利点を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明のエネルギー・ビームを用いた電気不
要のメツキを示す。 第２図は、第１図の加工物の合成構造を示す。１０・・
・・・・容器、１２・・・・・・メツキ溶液、１４・・
・・・・加工物、１６・・・・・・表面、１７・・・・
・・基板、１８・・・・・・エネルギー源、２０・・・
・・ルンズ・システム、２２・・・・・・ビーム、２４
・・・・・・加熱領域、２６・・・・・・変調器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 外部電流を加えることなくメッキを行なう方法にお
    いて、外部電流を加えることなくメッキを形成しうる非
    感光性のメッキ浴を準備する工程、該メッキ浴に被メッ
    キ対象物を特触させる工程、該接触面を局部的に加熱し
    てメッキを促進するに十分な強度のエネルギー・ビーム
    を上記接触面に当てる工程を含むことを特徴とするエネ
    ルギー・ビーム熱による選択的メッキ方法。 ２ 上記エネルギービームが１０＾２Ｗ／ｃｍ＾２乃至
    １０＾６Ｗ／ｃｍ＾２の桁の強度を有するレーザである
    特許請求の範囲第１項記載のメッキ方法。
JP55027466A 1979-05-08 1980-03-06 エネルギ−・ビ−ム熱による選択的メッキ方法 Expired JPS5943987B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/037,073 US4239789A (en) 1979-05-08 1979-05-08 Maskless method for electroless plating patterns
US37073 1979-05-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS55148757A JPS55148757A (en) 1980-11-19
JPS5943987B2 true JPS5943987B2 (ja) 1984-10-25

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ID=21892294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55027466A Expired JPS5943987B2 (ja) 1979-05-08 1980-03-06 エネルギ−・ビ−ム熱による選択的メッキ方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4239789A (ja)
EP (1) EP0018499B1 (ja)
JP (1) JPS5943987B2 (ja)
CA (1) CA1120656A (ja)
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