JPS62269392A - プリント配線体の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリント配線体の製造法に関し、より詳しく
は５安定な電気的性能を有する配線体を容易かつ安価に
製造する方法に関する。

（従来の技術〕 プリント配線体の製造法としては各種の方法が知られて
いるが、従来、最も一般的に用いられているのは銅張積
層板腐食法である。この方法で作製されたプリント配線
は電気的に安定した特性を有している。が、（１）フォ
トレジストの塗布、（２）露光、（３）現像、（４）エ
ツチング、（５）レジストの除去といった数多くの工程
を必要とする点が問題とされている。また、他の広く用
いられている方法にメッキ法があり、電気メツキ法と無
電解メッキ法とに分類される。前者は基板表面に導電下
地を形成した後、基板表面の全面または部分的に銅を電
着し、所望の回路パターンを得るものである。後者は置
換反応を助成するような活性剤、またはこのような活性
剤を吸着し得る充填剤を含有するインクにより、絶縁基
板トに導電パターンを印画し、これを非電解メッキ液に
浸漬することによりパターントに金属を析出付着させる
もので、この析出層をもとに電気メッキやハンダメッキ
等により、所望の回路パターンを形成する方法である。

これらのメッキ法の欠点は、メッキの航処理として行な
われる導電下地や導電パターン形成の不均一性にあり、
断線や導電率のばらつき等の電気的障害が生ずる。かか
る電気的障害を克服しようとするには、配線そのものの
線幅や厚みを増大させて電気的信頼性を増加させるしか
なく、このような方法は微細な回路パターンの形成には
不向きであるばかりか、コストアップにもつながる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者らはかかる従来例に於ける諸欠点を解消し、簡
易な工程により、微細な配線に適し、かつ電気的に安定
した特性を有する配線体を製造する方法を種々検討した
結果、本発明を完成するに至った。

本発明の目的は、従来より電気的に安定な性能を有する
配線体を、簡易な工程により安価に製造する方法を提供
することにある。

（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明のプリント配線体の製造方法は、所望
の配線パターンに応じた凹部を有する基板上に電荷移動
錯体の薄膜層を形成する工程と、該電荷移動錯体の導電
性を利用して基板の配線パターン形成面の全面を電気メ
ッキする工程と、前記凹部トの電気メッキを残すよう該
メッキ面を研磨し、配線パターンを形成する工程とを有
することを特徴とする。

〔発明を実施するだめの好適な態様〕

本発明に用いられる基板としては、従来、メッキ法で用
いられてきた基板は勿論、銅張積層板腐食法に用いられ
てきた基板を用いることもでき、更には、レジスト塗布
、現像、エツチング等といった各種の溶剤や薬品を使用
するＴ稈がないので、溶剤や薬品に耐する耐性等を考慮
することなく、各種の高分子材料、ガラス、セラミック
ス等の電気絶縁体を広く用いることができるが、代表的
なものとして、ガラス、ガラス−エポキシ樹脂、アクリ
ル樹脂等を挙げることができる。

以下、本発明の方法を例示する模式図（第１図（ａ）〜
（ｅ））に基づき、本発明をより詳細に説明する。

先ず、基板ｌに対して、所望の配線パターンに応じた溝
２（以下、グループと称する）を形成する（第１ｂ図）
。基板１にグループを形成するには各種の方法が採用で
きるが、例えば配線パターンのグループ付き基板の鋳型
を作製し、この型を使用して大量生産することも可能で
ある。グループの幅およびさ深としては、各々　１．０
μ■および０．５μ顔以トあれば十分であり、隣接する
グループ間の距離は　１μｍμｍ側−離れていればよい
。最終的な配線の寸法、すなわち、配線の幅および厚み
は、各々グループの幅および深さにほぼ等しいので、所
望の配線パターンの出来トリ寸法に応じて、グループの
形状は決定される。

このようなグループ付き基板１の配線パターン形成面の
表面の全面に対して、先ず電荷移動錯体の導電性薄膜層
３を形成する（第１ｃ図）。本発明の導電性薄膜層を構
成する電荷移動錯体としては、好ましくは分子内に疎水
性部位および親水性部位をそれぞれ少なくとも一ケ所有
するものが使用される。このような電荷移動錯体の代表
例を以Ｆに示す。

上式において、　０は　１または２であり、Ｒは疎水性
部位であり、炭素原子数が５〜３０の長鎖アルキル基が
望ましい。このアルキル鎖中の適当な位置に、二重結合
や共役する二つ以」−の三重結合を有していてもよい。

×はハロゲン、ＰＦ６等の陰イオンである。また、’ｒ
ＣＮ　Ｑにおいては、２．３．５または６位がアルキル
基やハロゲン等により置換されたものでもよい。更に、
窒素を含む複素環の任意の位置にアルキル、アルキレン
、ハロゲン等の置換基を有していてもよい。アルキレン
基が置換された例を以Ｆに示す。

これらの電荷移動錯体においては、第四級窒素の部分が
親水Ｐ１一部荀Ｌｕて機能する。

電荷移動錯体の薄膜層を形成する前のグループ付き基板
１の表面は、界面化学的に１−分清浄された状態のもの
であることか好ましい。例えばガラス基板であれば、グ
ループの形成加工の後、クロム酸混液中に浸漬処理し、
蒸留水で洗浄した後、清浄された気流中で乾燥させると
、表面か親水性を有する清浄なガラス基板が得られる。

グループ付き基板１の表面に電荷移動錯体の薄膜層を形
成する方法としては、１．Ｌａｎｇｍｕｊｒらの開発し
たラングミュア・プロジェット法（ＬＢ法）を用いるこ
とが好ましい。ラングミュア・プロジェット法は、分子
内に親木基と疎水基を有する構造の分子において、両者
のバランス（両親媒性のバランス）が適度に保たれてい
るとき、分子は水面上で親木基を下に向けて単分子の層
になることを利用して単分子膜または単分子層の累積膜
を作成する方法である。水面上の単分子層は二次元系の
特徴をもつ。分子がまばらに散開しているときは、一分
子当り面積Ａと表面圧■との間に二次元理想気体の式、 ｎＡ＝ｋＴ が成り立ち、“気体膜゛となる。ここで、ｋはボルツマ
ン定数、Ｔは絶対温度である。Ａを十分小さくすれば分
子間相互作用が強まり二次元固体の“凝縮膜（または固
体膜）°°になる。凝縮膜はガラスなどの支持体の表面
へ一層ずつ移すことができる。

具体的には、以トのようにして電荷移動錯体の単分子膜
またはｑｔ分子累積膜か形成される。

まず、電荷移動錯体をベンゼン、クロロホルム等の揮発
性溶剤に溶解し、シリンダー等を用いてこれを第２図に
示した単性７−膜形成装置の水槽５内の水相６上に展開
させる。電荷移動錯体の分子は、溶剤の揮発に伴ない、
親木基を水相６に向け、疎水基を気相に向けた状態で膜
状に析出する。

次にこの析出物（電荷移動錯体の分子）が水相６上を自
由に拡散して拡がりすぎないように移動障壁７（または
浮７’−）により展開面積を制限して膜物質の集合状態
に比例した表面圧口な得る。この表面圧■を表面圧セン
サー８を有する表面圧力計９で測定し、表面圧力制御装
置１０により移動障壁７を動かし、展開面積を縮少して
膜物質の集合状態を制御し、表面圧を徐々に上昇させ、
累積膜の製造に通ずる表面圧■を設定する。この表面圧
を表面圧力制御装置１０で維持しながら静かに前述した
表面状態を有する清浄な基板１１を基板上下担体１２に
より垂直にＬＦさせて電荷移動錯体の単分子膜を基板ト
に移しとる。単分子膜はこのようにして製造されるが、
単分子層累積膜は、前記の操作を繰り返すことにより所
望の累積度のものが形成できる。

単分子膜を基板」二に移すには、上述した垂直浸漬法の
他、水平付着法、回転円筒法などの方法も適用できる。

水平付着法は基板を水面に水平に接触させて移しとる方
法で、回転円筒法は、円筒型の基板を水面トを回転させ
て単分子層を基板表面に移しとる方法である。前述した
垂直浸漬法では、水面を横切る方向に基板をおろすと一
層目は親水基が基板側に向いた単分子層が基板上に形成
される。前述のように基板を一］二下させると、各行程
ごとに１枚ずつ単分子層か重なっていく。成膜分子の向
きが引上げ行程と浸漬行程で逆になるので、この方法に
よると、各層間は親木基と親木基、疎水基と疎水基が向
かい合うＹ型膜が形成される。

これに対し、水・ｌ’　（＝ｆ着法は、基板を水面に水
モに接触させて移しとる方法で、疎水基か基板側に向い
た単分子層が基板上に形成される。この方法では、累積
しても、成膜分子の向きの交代はなく全ての層において
、疎水基が基板側に向いたＸ型膜が形成される。反対に
全ての層において親木基が基板側に向いた累積膜は２型
膜と呼ばれる。

単分子層を基板トに移す方法はこれらに限定されず、大
面積の基板を用いる時には、ロールから水相中に基板を
押し出していく方法などもとり得る。また、前述した親
木基、疎水基の基板への向きは原則であり、基板の表面
の化学的処理等によって変えることもできる。

このようにしてグループ付き基板１の表面に形成される
電荷移動錯体の単発７′膜または単分子累積膜薄膜層は
、↓（板のグループに応じて各面に一様に形成される（
第１図（Ｃ））のみならず、高密度でしかも高度の秩序
性を有している。

次に電荷移動錯体の単分子膜または単分子累積膜を陰極
とし、基板１の配線パターン形成面の全面に対し、銅等
の金属を電気メッキし電気メツキ層４を形成する（第１
図（ｄ））。前述したように、電荷移動錯体の単分子膜
または単分子層累積膜は高度の秩序性を有しているので
、均一な金属メッキ層４を形成することができる。

次に金属メッキ面の全体を研削加工等によって基板凸部
（グループの形成されていない部分）に於いて基板材料
が現われるまで金属メッキ層４を切削研磨すると、基板
凹部（グループ）にのみ金属メッキ層４が取り残され（
第１図（ｅ）　）　、所望の配線パターンに応じた回路
が形成される。

〔発明の効果〕

本発明によると、従来のプリント配線より電気的に安定
な性能を有する配線体を、簡易な工程により安価に製造
することが可能である。また、かかる電気的安定性を全
く損なわずに微細回路パターンを形成することが可能で
ある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例にしたがいより詳細に説明する。

実施例１ 下記式（＋）に示した電荷移動錯体（トコシルピリジニ
ウム・ＴＣＮＱ、塩） をベンゼン−アセトニトリル（１：　１）混合溶媒に濃
度ｌｌ１ｇ／ｍｌで溶解させた後、１５℃の純水上に展
開させた。溶媒を蒸発除去した後、表面圧を３５ｄｙｎ
ｅ／ｃｍに高めた。表面圧を一定に保ちながら、幅２μ
、深さ２μのグループ付き（３０本／ｍｍ）ガラス−エ
ポキシ樹脂基板な担体として、　３ｍａ＋／＋ｏｉｎの
速度で水面を横切る方向に浸漬し、電荷移動錯体の学分
子膜を担体トに形成した。更にこの担体を３ｍｍ／ｌｌ
ｌ１ｎの速度で静かに上下させ、電荷移動錯体の単分子
膜を２、ｌ０１２０．５０および１００層に累積した５
種の基板を形成した。係る処理を施した基板を陰極とし
、硫酸銅水溶液（硫酸銅２ｏｏｇ／ｌ、硫酸５０ｇ／７
）中、２０〜３０℃、陰極電流密度０．５〜］、５Ａ／
ｄｉｎ’の条件でそれぞれ電気銅メッキを行ない、１８
分後に２μのメッキ厚を得た。次に基板の金属メッキ面
を、基板凸部の地肌が現われるまで表面研磨して配線体
を製造した。このようにして得られた配線体の各々につ
いて、連続するグルーブトの任意の二点間に於ける抵抗
率を測定したところｌｏ−５Ω・Ｃ［ｏ以下であり、一
方、互いに接続しない独立なグループ間に於ける抵抗率
はｌｏ−３Ω・（１１１以上であり、グループの面内形
状に従った回路パターンを有する電気配線が形成されて
いることが確認された。また、断線、短絡等の電気結線
的な欠陥は全くなかった。

実施例２ 実施例１と同様にしてグループ付きガラス−エポキシ樹
脂基板」二にトコシルピリジニウム・ＴＣＮ（ｂ塩の単
分子膜を２．１０．２０．５０および１００層累積し、
これら基板を陰極としてシアン化溶液中（シアン化銅２
０〜３０ｇ／ｊ、シアン化ソーダ３０〜４０ｇ／ｌ、遊
離シアン化ソーダ１０〜１５ｇ／Ａおよび炭酸ナトリウ
ム１５ｇ　／　Ｉ　）　、　２５〜４０℃、ｐ　ＨＩ　
Ｉ〜１２、陰極電流密度１．０〜２０Ａ　／　ｄｍ’の
条件で電気銅メッキを行なった。これら基板を実施例１
と同様にして凸部の地肌が現われるまで表面研磨した結
果、良好な性能を有する配線体か形成できた。

実施例３ 下記式（２）の電荷移動錯体（トコシルアクリジニウム
・ＴＣＮＱ２塩） をベンゼン−アセトニトリル（Ｉｌｌ）混合溶媒中に濃
度１ｍｇ／ｍｌで溶解し、１５℃の純水上にＩＪ（開さ
せた。溶媒を蒸発除去した後、表面圧を３５ｄｙｎｅ／
ｃｍに高めた。表面ｌｆを一定に保ちながら、幅２μ思
、深さ２ｍＡのグループ付（３０本／ｍｍ）ガラス−エ
ポキシ樹脂基板な担体として３ｍｍ／ｍｉｎの速度で水
面を横切る方向に浸漬させ、電荷移動錯体の単発ｌ　り 子膜を担体上に形成した。更に係る担体を３ｍｍ／ｍｉ
ｎの速度で静かに上下させ、電荷移動錯体の単分子膜を
２．１Ｏ１２０，５０および１００層に累積した。係る
処理を施した基板の各々に対して実施例１と全く同様に
して銅メッキおよび表面研磨を実施して配線体を製造し
た。得られた配線体は、良好な電気的性能を有するもの
であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を例示する模式図である。第２
図は、本発明の方法において型移動錯体の単分子膜また
単分子累積膜を形成する際に用いる成膜装置を例示する
斜視図および縦断面図である。 １：基板　　　　　　２ニゲループ ３：導電性薄膜　　　４：金属メッキ層５：水槽　　　
　　　６：水相 ７：移動障壁　　　　８：表面圧センサー９：表面圧力
計　　　１０二表面圧力制御装置１１：基板　　　　　
　１２：基板上下担体（ａ） （ｂ） （ｃ） （ｄ） （ｅ） 第１図 路２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）所望の配線パターンに応じた凹部を有する基板上に
   電荷移動錯体の薄膜層を形成する工程と、該電荷移動錯
   体の導電性を利用して基板の配線パターン形成面の全面
   を電気メッキする工程と、前記凹部上の電気メッキを残
   すよう該メッキ面を研磨し、配線パターンを形成する工
   程とを有することを特徴とするプリント配線体の製造方
   法。