KR20060126693A

KR20060126693A - 패턴 가공한 다공질 성형체 또는 부직포의 제조방법, 및전기회로부품

Info

Publication number: KR20060126693A
Application number: KR1020067013574A
Authority: KR
Inventors: 후미히로 하야시; 야스히토 마스다; 야스히로 오쿠다
Original assignee: 스미토모덴키고교가부시키가이샤
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2005-01-13
Publication date: 2006-12-08
Also published as: EP1707315B1; JP4367623B2; WO2005068134A1; CA2551397A1; EP1707315A4; CN1910013B; US7586047B2; EP1707315A1; TW200536068A; US20070160810A1; CN1910013A; TWI342602B; DE602005013187D1; JP2005200693A

Abstract

본 발명의 과제는, 복잡하고 미세한 관통부나 오목부 등을 패턴 가공한 다공질 소재의 제조방법을 제공하는 것이다. 관통부나 오목부의 표면에 선택적으로 도금층이 형성되어 있는 패턴 가공한 다공질 성형체 또는 부직포를 제공하는 것이다.

본 발명은, 다공질 성형체 또는 부직포의 적어도 한쪽 면에, 패턴형상의 관통부를 가지는 마스크를 배치하고, 상기 마스크 위에서, 유체 또는 지립을 함유하는 유체를 분사해서, 다공질 성형체 또는 부직포에, 마스크의 관통부의 개구형상이 전사된 관통부, 오목부 혹은 이들의 쌍방을 형성한다. 상기 관통부, 오목부 혹은 이들의 쌍방의 표면에 선택적으로 도금층이 형성되어 있는 다공질 성형체 또는 부직포, 전기회로부품 등이다.

Description

패턴 가공한 다공질 성형체 또는 부직포의 제조방법, 및 전기회로부품{PRODUCTION METHOD FOR PATTERN-WORKED POROUS MOLDING OR NONWOVEN FABRIC, AND ELECTRIC CIRCUIT COMPONENTS}

본 발명은, 관통구멍이나 관통홈 등의 관통부, 홈 등의 오목부를 패턴 가공한 다공질 성형체 또는 부직포의 제조방법에 관한 것이다. 또, 본 발명은, 패턴 가공에 의해 형성된 오목부, 관통부 혹은 이들의 쌍방의 표면에 선택적으로 도금층을 형성한 다공질 성형체 또는 부직포의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 패턴형상으로 도금층을 형성한 다공질 성형체 또는 부직포로 이루어지는 전기회로부품에 관한 것이다. 본 발명에 관련되는 패턴형상의 도금층을 가지는 다공질 성형체 또는 부직포는, 반도체 디바이스의 실장부재, 전기적 신뢰성 검사용 부재 등의 기술분야에 매우 적합하게 적용할 수 있다.

전자부품제조용 기판에는, 관통구멍, 관통홈, 오목부 등을 형성하는 것이 필요하게 되는 경우가 있다. 또, 기판에 형성한 관통구멍이나 관통홈, 오목부에 도전성 재료를 충전하거나, 관통구멍이나 관통홈, 오목부의 표면에 도금층을 형성함으로써, 전기적 접속을 도모하거나, 전기회로를 형성하는 경우가 있다.

예를 들면, 양면 프린트 배선판이나 다층 프린트 배선판에서는, 기판에 형성한 관통구멍을 은으로 충전한 은 스루홀이나, 관통구멍에 도금을 실시한 도금 스루홀에 의해, 양면 또는 각층의 배선패턴의 접속을 실시하고 있다. 또, 반도체 패키지로서, 스루홀로 불리는 관통구멍이 뚫린 기판에, 패키지로부터 도입된 리드를 삽입해서 실장하는 삽입형 패키지가 알려져 있다.

프린트 배선판에서의 스루홀형성용의 구멍가공법으로서는, 예를 들면, 펀칭 금형에 의한 타발(打拔)가공이나 드릴에 의한 절삭가공 등의 기계적 가공법이 알려져 있다. 그러나, 이와 같은 기계적 가공법은, 미세 가공이 곤란하거나, 기판의 재질에 따라서는 적용이 곤란한 경우가 있다.

전자부품용 기판의 홈 가공도, 종래, 금형에 의한 타발가공에 의해 형성되어 있었지만, 구멍을 뚫을 때의 버어의 발생을 피할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 그래서, 표면에 금속박을 구비한 전기부품용 기판에, 물분사(water jet)에 의해 홈 가공을 실시하는 방법이 제안되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 기판을, 수류방출구멍을 형성한 지지체 위에 지지해서 물분사에 의해 홈 가공을 실시함으로써, 금속박의 부유를 방지하는 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 그러나, 이 방법은, 홈 가공을 할 수 있는 치수가 물분사의 분류(噴流)의 직경에 의존하기 때문에, 미세 가공이 곤란한 데에 부가해서, 다채로운 패턴을 가지는 홈의 가공에는 적합하지 않다.

종래, 유리 박판 또는 소결 세라믹 박판을 샌드블라스트(sand blast) 가공해서 관통구멍 및 오목부를 형성하는 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조). 구체적으로는, 포토공정(photo process)에 의해 레지스트 패턴을 유리 박판 또는 소결 세라믹 박판 위에 형성하고, 이 레지스트 패턴 위에서 샌드블라스트 가공을 실시함으로써, 관통구멍과 오목부의 위치와 형상을 고정밀도로 가공한다. 이 레지스트 패턴에는, 관통구멍 및 오목부에 상당하는 개구 패턴이 형성되어 있으며, 샌드블라스트 가공 시에 마스크로서 작용한다. 관통구멍과 오목부에 도체재료를 충전해서 배선층을 형성하고, 이 배선층을 복수 적층해서 다층 배선기판을 제조한다.

또, 프린트 배선판에 있어서, 실장하는 전자부품과 콘택트단자를 접속하는 본딩와이어를 통과시키기 위한 개구부를 형성하고, 그때, 블라스트(blast)용 레지스트로 피복한 기판을 샌드블라스트 처리함으로써 개구부를 형성하는 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 3 참조). 기판으로서는, 유리 섬유를 함유하는 양면이 금속으로 피복된 수지적층판이 이용되고 있다. 이 블라스트용 레지스트에는, 개구부에 상당하는 개구 패턴이 형성되어 있다.

그러나, 종래의 샌드블라스트 가공에서는, 파인 피치 배선(fine-pitch wiring)이나 깊은 스루홀, 깊은 홈의 형성이 곤란하다. 그 첫 번째의 이유는, 샌드블라스트 가공을 실시하는 기판이, 유리 박판, 소결 세라믹 박판, 유리 섬유를 함유하는 수지기판, 금속층을 가지는 수지적층판 등의 경도가 높은 재료인 데에 있다. 두 번째의 이유는, 블라스트용 레지스트 등의 마스크 재료도, 파인 피치인 만큼 얇게 할 필요가 있지만, 그것에 따라서, 격심한 샌드블라스트 가공이나 장시간의 샌드블라스트 가공에 마스크 자체가 견디어 내지 못하는 데에 있다. 마스크 재료로서 스테인리스 박판 등의 경질 재료를 이용해도, 가공 대상이 경질의 기판이면, 샌드블라스트 처리 중에 마스크에 형성한 미세한 관통구멍이나 관통홈 등의 마스크 패턴이 깎이기 때문에, 기판에 깊은 스루홀이나 홈을 정밀하게 형성하는 것이 곤란하다.

[특허문헌 1]

일본공개특허2000-246696호 공보

[특허문헌 2]

일본공개특허평10-284836호 공보

[특허문헌 3]

일본공개특허평11-102992호 공보

본 발명의 과제는, 종래의 경질의 기판재료를 대신해서 유연한 다공질 소재를 이용하여, 매우 복잡하고 미세한 관통부나 오목부 등을 패턴 가공한 다공질 소재의 제조방법을 제공하는 데에 있다.

특히, 본 발명의 과제는, 다공질 성형체나 부직포를 가공 대상으로서, 마스크에의 손상이 적은 조건으로, 샌드블라스트 가공 등의 유체를 이용한 가공방법에 의해, 미세한 스루홀이나 홈 등을 패턴 가공한 다공질 성형체 또는 부직포의 제조방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 과제는, 관통부나 오목부의 표면에 선택적으로 도금층이 형성되어 있는 패턴 가공한 다공질 성형체 또는 부직포로 이루어지는 전기회로부품을 제공하는 데에 있다.

본 발명자들은, 상기 과제를 달성하기 위해서 예의 연구한 결과, 종래, 기계가공에 의해 미세한 패터닝이 매우 곤란하거나, 불가능하다고 생각되고 있었던 유연한 다공질 소재를 가공 대상으로서, 패턴형상의 관통부를 가지는 마스크를 개재해서 유체를 분사하는 가공방법에 의해, 마스크에의 손상을 억제하면서, 마스크의 미세한 관통부의 패턴이 전사된 관통부나 오목부를 가지는 다공질 소재를 얻을 수 있음을 발견하였다. 유체로서는, 지립(砥粒)을 함유하는 유체를 이용하는 것이 바람직하다.

이 방법에 의하면, 다공질 성형체의 다공질 구조를 파괴하는 일없이, 깊은 스루홀이나 깊은 홈의 형성 등의 미세 가공을 실시할 수 있다. 또한, 이 방법에 의해 형성된 관통구멍이나 관통홈 등의 관통부나 홈과 같은 오목부의 표면에 도전성 금속을 부착시킴으로써, 유연하며 탄력성이 있는 회로기판이나 전기적 신뢰성 검사용 부재 등의 전기회로부품을 얻을 수 있음을 발견하였다. 본 발명은, 이들의 식견에 의거해서 완성하기에 이른 것이다.

도 1은, 본 발명에서 채용하는 유체분사법에 의한 패턴가공법의 일례를 도시하는 단면도;

도 2는, 본 발명에서 채용하는 유체분사법에 의한 패턴가공법의 일례를 도시하는 단면도;

도 3은, 본 발명에서 채용하는 유체분사법에 의한 패턴가공법의 다른 예를 도시하는 단면도;

도 4는, 본 발명에서 채용하는 유체분사법에 의한 패턴가공법의 다른 예를 도시하는 단면도;

도 5는, 본 발명에서 채용하는 유체분사법에 의한 패턴가공법의 다른 예를 도시하는 단면도;

도 6은, 본 발명에서 채용하는 유체분사법에 의한 패턴가공법의 다른 예를 도시하는 단면도;

도 7은, 다공질 성형체의 관통부나 오목부에 도금층을 형성하는 방법의 일례를 도시하는 단면도;

도 8은, 다공질 성형체의 관통부나 오목부에 도금층을 형성하는 방법의 일례를 도시하는 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 51, 71: 다공질 성형체 2: 고정스테이지

3, 52, 53, 72: 마스크 4: 관통부

5: 유체분사 6, 58, 74: 관통구멍

7: 완충재 54, 55: 슬릿

56, 57, 75, 76: 홈 73: 레지스트 피막

77: 도금층

본 발명에 의하면, 유기 고분자 재료로 형성된 필름형상 혹은 시트형상의 다공질 성형체 또는 부직포의 적어도 한쪽 면에, 패턴형상의 관통부를 가지는 마스크를 배치하고, 상기 마스크 위에서, 유체 또는 지립을 함유하는 유체를 분사해서, 다공질 성형체 또는 부직포에, 마스크의 관통부의 개구형상이 전사된 관통부, 오목부 혹은 이들의 쌍방을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴 가공한 다공질 성형체 또는 부직포의 제조방법이 제공된다.

또, 본 발명에 의하면, 하기 공정 1 내지 4;

(1) 유기 고분자 재료로 형성된 필름형상 혹은 시트형상의 다공질 성형체 또는 부직포의 적어도 한쪽 면에, 레지스트용 수지층을 개재해서, 패턴형상의 관통부를 가지는 마스크를 배치하고, 상기 마스크 위에서, 유체 또는 지립을 함유하는 유체를 분사해서, 레지스트용 수지층과 다공질 성형체 또는 부직포에, 마스크의 관통부의 개구형상이 전사된 관통부, 오목부 혹은 이들의 쌍방을 형성하는 공정 1,

(2) 관통부, 오목부 혹은 이들의 쌍방을 형성한 레지스트용 수지층을 포함하는 다공질 성형체 또는 부직포의 전체표면에 도금용 촉매를 부여하는 공정 2,

(3) 레지스트용 수지층을 박리하는 공정 3, 및

(4) 다공질 성형체 또는 부직포에 도금을 실시해서, 도금용 촉매가 부착된 오목부, 관통부 혹은 이들의 쌍방의 표면에 선택적으로 도금층을 형성하는 공정 4를 가지는 패턴형상의 도금층을 가지는 패턴 가공한 다공질 성형체 또는 부직포의 제조방법이 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면, 유기 고분자 재료로 형성된 필름형상 혹은 시트형상의 다공질 성형체 또는 부직포에, 패턴형상의 관통부, 오목부 혹은 이들의 쌍방이 형성되어 있으며, 또한, 상기 관통부, 오목부 혹은 이들의 쌍방의 표면에 선택적으로 도금층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 패턴형상의 도금층을 가지는 패턴 가공한 다공질 성형체 또는 부직포로 이루어지는 전기회로부품이 제공된다.

본 발명의 방법에 의하면, 종래의 기계 가공으로는 매우 곤란했던 유연한 다공질 소재에의 미세하고 복잡한 패턴형성이 가능하다. 본 발명의 방법에 의하면, 마스크에의 손상이 적은 조건으로, 다공질 소재에 샌드블라스트 등의 유체 가공을 실시하는 것이 가능하며, 그것에 따라서, 간단히 미세한 홈이나 스루홀을 형성할 수 있다. 즉, 본 발명에 의하면, 지나치게 유연해서 절삭이 매우 곤란하거나 불가능한 다공질 성형체나 부직포에 대해서, 깊은 홈 가공이나 스루홀 가공이 가능하며, 다공질 구조도 파괴되는 일이 없다. 본 발명의 방법은, 저비용으로 대량생산에 적합하다.

또, 본 발명에 의하면, 유연하며 비유전율이 낮은 회로기판 등의 전기회로부품이 제공된다. 본 발명의 전기회로부품은, 하중변형이나 열변형에 의한 응력집중이 기판과 회로의 계면에서 생기기 어렵다. 본 발명의 전기회로부품은, 다공질 소재가 변형을 흡수하므로, 배선에 과부하가 생기기 어렵고, 단선되기 어렵다.

<발명의 실시의 형태>

본 발명에서는, 유기 고분자 재료로 형성된 필름형상 혹은 시트형상의 다공질 성형체 또는 부직포에 패턴 가공을 실시한다. 필름은, 막두께가 250㎛미만의 얇은 시트형상물을 의미한다. 시트는, 막두께가 250㎛이상의 것이며, 판형상물도 포함하는 것으로 한다. 필름 또는 시트는, 단층이어도 다층이어도 된다.

유기 고분자 재료로서는, 용도에 따라서 여러 가지 재질의 것을 사용할 수 있지만, 그 구체적인 예로서는, 예를 들면, 천연고무, 폴리우레탄, 실리콘고무 등의 엘라스토머; 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드, 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리에틸렌 등의 수지; 등을 들 수 있다. 이들의 엘라스토머나 수지에는, 소망에 따라서, 카본, 실리카 등의 필러; 착색제, 윤활제, 그 이외의 각종 첨가제를 배합할 수 있다.

다공질 성형체나 부직포는, 기판 재료로서 이용하는 경우, 전기절연성의 유기 고분자 재료로 형성된 것인 것이 바람직하다. 또한, 다공질 재료나 부직포는, 반도체 디바이스 등을 고주파신호로서 사용하는 용도로 적용하는 경우, 신호지연의 발생원인으로 되지 않도록, 유전율이 낮은 합성수지로 형성된 것인 것이 바람직하다.

다공질 성형체 및 부직포 중에서도, 샌드블라스트 가공 등에 의해 정밀하게 미세 가공을 실시할 수 있으며, 전기회로기판의 제작이 용이한 점에서, 다공질 성형체가 바람직하다. 그래서, 이하, 다공질 성형체를 중심으로 설명을 실시하지만, 본 발명의 방법에 의한 패턴 가공은, 부직포에 대해서도 마찬가지로 실시할 수 있다.

다공질 성형체를 형성하는 바람직한 합성수지로서는, 예를 들면, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 테트라플루오르에틸렌/헥사플루오르프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오르에틸렌/퍼플루오르알킬비닐에테르 공중합체(PFA), 폴리불화비닐리덴(PVDF), 폴리불화비닐리덴 공중합체, 에틸렌/테트라플루오르에틸렌 공중합체(ETFE 수지) 등의 불소수지; 폴리이미드(PI), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리아미드(PA), 변성 폴리페닐렌에테르(mPPE), 폴리페닐렌술피드(PPS), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리술폰(PSU), 폴리에테르술폰(PES), 액정 폴리머(LCP) 등의 엔지니어링플라스틱; 등을 들 수 있다.

다공질 성형체를 전기회로기판으로서 사용하는 경우는, 에폭시 수지, 폴리이미드, 불소 수지의 다공질 성형체를 사용하는 것이 바람직하며, 특히 PTFE 등의 불소 수지로 이루어지는 다공질 성형체는, 절연성이 높고, 비유전율이 낮은 것, 흡습성이 낮은 것, 내열성이 높기 때문에 매우 적합하다.

즉, 상기 수지 중에서도, 내열성, 내약품성, 가공성, 기계적 특성, 유전특성(저유전율) 등의 관점에서, 불소 수지가 바람직하고, PTFE가 특히 바람직하다. 본 발명의 제조방법에서는, 용매에 의한 세정처리를 실시하는 경우가 있기 때문에, 다공질 성형체를 구성하는 합성수지는, 용매에 대해서 불용성 혹은 난용성인 것이 바람직하다. 이와 같은 용매에 대한 내성의 점에서도, 불소 수지가 바람직하고, PTFE가 특히 바람직하다. 필름형상 또는 시트형상의 다공질 성형체를 제작하는 방법으로서는, 조공(造孔)법, 상분리법, 용매추출법, 연신법, 레이저조사법 등을 들 수 있다.

다공질 성형체 중에서도, 연신법에 의해 얻어진 다공질 폴리테트라플루오르에틸렌(이하, 「다공질 연신 PTFE」라고 약기함) 필름 또는 시트는, 내열성, 가공성, 기계적 특성, 유전특성 등이 우수하며, 또한 균일한 구멍직경분포를 가지기 때문에, 기판으로서 우수한 재료이다.

본 발명에서 사용하는 다공질 연신 PTFE 필름 또는 시트는, 예를 들면, 일본특공소42-13560호 공보에 기재된 방법에 의해 제조할 수 있다. 우선, PTFE의 미소결 분말에 액체 윤활제를 혼합하고, 램 압출에 의해서 튜브형상 또는 판형상으로 압출한다. 두께가 얇은 필름 또는 시트가 소망인 경우는, 압연 롤에 의해서 판형상체의 압연을 실시한다. 압출압연공정 후, 필요에 따라서, 압출 성형품 또는 압연 성형품으로부터 액체 윤활제를 제거한다. 이렇게 해서 얻어진 압출 성형품 또는 압연 성형품을 적어도 1축방향으로 연신하면, 미소결의 다공질 PTFE를 막형상으로 얻을 수 있다. 미소결의 다공질 PTFE막은, 수축이 일어나지 않도록 고정시키면서, PTFE의 융점인 327℃이상의 온도로 가열해서, 연신한 구조를 소결해서 고정시키면, 강도가 높은 다공질 연신 PTFE 필름 또는 시트를 얻을 수 있다. 다공질 연신 PTFE 튜브는, 긴쪽방향으로 절개함으로써, 평평한 필름 또는 시트로 할 수 있다.

다공질 연신 PTFE 필름 또는 시트는, 각각 PTFE에 의해 형성된 매우 미세한 섬유(피브릴)와 상기 섬유에 의해서 서로 연결된 결절(노드(node))로 이루어지는 미세한 섬유형상 조직을 가지고 있다. 다공질 연신 PTFE 필름 또는 시트에서는, 미세한 섬유형상 조직이 다공질 구조를 형성하고 있다. 따라서, 다공질 연신 PTFE 필름 또는 시트에 있어서, 다공질 구조의 수지부는, 피브릴과 노드이며, 다공질 구조의 공극부는, 피브릴과 노드에 의해서 형성되는 공간이다. 다공질 연신 PTFE 필름 또는 시트는, 막두께방향의 탄력성이 우수하며, 탄성회복성도 우수하다. 다공질 연신 PTFE 필름 또는 시트는, 복수 매를 중첩해서 가열 압착함으로써, 융착해서 일체화한 다층 필름 또는 시트로 할 수 있다.

다공질 성형체의 기공률은, 바람직하게는 20%이상, 보다 바람직하게는 40%이상인 것이, 샌드블라스트에 의한 가공성이 높아지므로 바람직하다. 또, 다공질 성형체를 회로기판으로서 사용하는 경우는, 그 기공률은, 바람직하게는 20~90%, 보다 바람직하게는 40~80%의 범위에 있는 것이, 저비유전율화나 변형흡수성과 형상유지성을 양립하기 때문에 바람직하다.

다공질 성형체의 구멍직경(평균구멍직경)은, 바람직하게는 10㎛이하, 보다 바람직하게는 5㎛이하이다. 다공질 성형체의 구멍직경이 1㎛이하이면, 초미세가공이 가능한 데에 부가해서, 앵커링(anchoring)효과에 의해, 도금막이 높은 정착성을 얻을 수 있으므로, 바람직하다. 다공질 성형체의 구멍직경은, 가공에 사용하는 유체 중에 함유되는 지립의 평균입경 이하인 것이 바람직하고, 지립의 평균입경 미만인 것이 보다 바람직하다.

다공질 성형체의 두께는, 사용 목적이나 사용 개소 등에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 통상 3㎜이하, 바람직하게는 2㎜이하이며, 그 하한은, 통상 5㎛, 바람직하게는 1O㎛정도이다. 다공질 성형체의 두께는, 제품을 반도체 검사용으로서 프로브 카드(probe card)적으로 사용하는 경우는, 통상 1~2㎜(1000~2000㎛), 플렉시블기판으로서 사용하는 경우는, 통상 1㎜(1OOO㎛)이하, 바람직하게는 500㎛이하, 다층의 고밀도 배선기판으로서 사용하는 경우는, 100㎛이하로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 방법에서는, 다공질 성형체 또는 부직포의 적어도 한쪽 면에, 패턴형상의 관통부를 가지는 마스크를 배치하고, 상기 마스크 위에서, 유체 또는 지립을 함유하는 유체를 분사해서, 다공질 성형체 또는 부직포에, 마스크의 관통부의 개구형상이 전사된 관통부, 오목부 혹은 이들의 쌍방을 형성한다.

소망하는 패턴을 형성하기 위한 마스크로서는, 예를 들면, 금속제의 필름 또는 판을 프레스 타발이나 절삭 등의 기계가공에 의해 패터닝한 것이나, 레이저 등으로 패터닝한 것을 사용할 수 있다. 또, 포토리소그래피와 무전해도금이나 전해도금, 혹은 이들을 조합해서 제작한 미세한 패턴의 마스크를 사용하는 것도 가능하며, 이런 경우, 보다 미세하고 복잡한 가공이 가능해진다.

마스크에 형성하는 관통부의 형상은, 예를 들면, 핀홀(관통구멍), 슬릿(관통홈), 그 외의 임의의 패턴형상이다. 관통부는, 1개소이어도 복수 개소이어도 된다. 마스크의 구체적인 예로서는, 두께가 통상 0.01~1㎜, 바람직하게는 0.02~0.5㎜의 스테인리스제 필름 또는 박판을 들 수 있다.

패턴 가공에 이용하는 유체로서는, 압축공기 등의 기체, 물 등의 액체를 들 수 있다. 유체에는, 가공성을 높이기 위해서, 지립을 함유시키는 것이 바람직하다. 본 발명에서는, 지립을 함유하는 압축공기를 이용한 샌드블라스트 가공법을 채용하는 것이 특히 바람직하다.

사용하는 지립으로서는, 일반적으로, 다공질 성형체나 부직포 등을 구성하는 재료보다도 경도가 높은 것이 이용된다. 지립으로서는, 예를 들면, 실리카, 알루미나 등의 입자를 들 수 있다. 지립은, 가공 후에 용매에 의해서 추출ㆍ세정 제거할 수 있는 것이 보다 바람직하며, 예를 들면, 수용성의 염화나트륨 등의 무기염 등을 사용하는 것이 취급성의 점에서 매우 적합하다. 지립의 평균입경은, 가능한 한 작은 것을 사용하는 것이 미세하며 고정밀한 가공이 가능해진다. 지립의 평균입경은, 통상 O.1~1O㎛, 바람직하게는 1~8㎛정도이다. 지립의 평균입경은, 다공질 성형체의 평균구멍직경 이상인 것이 바람직하고, 평균구멍직경보다 큰 것이 보다 바람직하다. 샌드블라스트 가공은, 지립을 함유하는 압축공기를 이용해서 통상법에 따라서 실시할 수 있다.

본 발명에서 채용하는 가공방법에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1에 표시하는 바와 같이, 다공질 성형체(또는 부직포)(1)를 고정스테이지(2) 위에 고정시키고, 그 위에, 소망하는 패턴형상의 관통부(4, 4, 4)를 가지는 마스크(3)를 배치한다. 가공 중에 마스크가 이동하지 않도록, 다공질 성형체 위에 마스크를 고정시키는 것이 바람직하다. 다공질 성형체(1)의 고정스테이지(2)에의 고정방법, 및 마스크(3)의 다공질 성형체(1)에의 고정방법으로서는, 플라스틱 테이프나 점착 테이프를 이용한 고정방법, 접착제를 이용한 고정방법 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 마스크(3)를 다공질 성형체(1) 위에 접착제로 고정시키는 경우에는, 구멍내기가공에 지장을 초래하지 않도록 접착제층의 두께를 매우 얇게 하거나, 마스크(3)의 관통부(4)를 피해서 접착제를 적용하는 것이 바람직하다.

다음에, 도 2에 표시하는 바와 같이, 유체(기체 또는 액체)(5)를 마스크(3) 위에서 분사한다. 유체(5)로서는, 지립을 함유하는 압축공기를 이용하는 것이 바람직하다. 유체(5)의 분사에 의해서, 다공질 성형체(1)에, 마스크의 관통부(4)의 개구형상이 전사된 관통부, 오목부 혹은 이들의 쌍방을 형성한다. 오목부는, 관통하고 있지 않은 구멍 또는 홈 등이지만, 그 일부가 관통하고 있어도 된다. 도 2에는, 다공질 성형체(1)에, 마스크의 관통부(4, 4, 4)의 개구형상이 전사된 관통구멍(또는 관통홈)(6, 6, 6)이 형성된 것이 도시되어 있다.

도 3 및 도 4에는, 고정스테이지(2) 위에, 부직포(펠트를 포함함)나 다공질체 등의 유연성이 있는 완충재(7)를 배치하고, 그 위에 다공질 성형체(또는 부직포)(1)를 고정시킨 것 이외는, 도 1 및 도 2와 마찬가지로 해서 패턴 가공을 실시하는 실시형태가 도시되어 있다. 이와 같은 완충재(7)를 배치함으로써, 다공질 성형체(1)에, 보다 치밀하고 정밀한 관통부나 오목부를 형성할 수 있다.

패턴 가공 후에는, 다공질 성형체(1)(또는 부직포)를 고정스테이지(2)나 마스크(3), 완충재(7) 등으로부터 박리한다. 박리공정에서는, 필요에 따라서, 유기용매나 물에 의한 세정을 실시하고, 사용한 접착제를 용해 제거하거나, 관통부나 오목부에 부착되어 있는 지립을 제거한다.

도 5 및 도 6에는, 다공질 성형체(51)(또는 부직포)의 양면에 마스크(52 및 53)를 배치해서 패턴 가공을 실시하는 실시양태가 도시되어 있다. 다공질 성형체(51)가 두께가 큰 단층 또는 다층의 시트인 경우, 그 양면에서 패턴 가공을 실시할 수 있다. 각 마스크(52 및 53)에는, 각각 슬릿(54 및 55)이 형성되어 있다. 다공질 성형체(51)의 양면에 마스크(52 및 53)를 고정시킨 후, 한쪽의 면(예를 들면, 마스크(53)면)을 고정스테이지에 고정시켜서, 마스크(52) 위에서 샌드블라스트 등에 의한 가공을 실시한다. 이런 경우, 다공질 성형체(51)의 막두께의 거의 절반정도까지 홈을 형성한다. 다음에, 가공을 실시한 면을 고정스테이지에 고정시키고, 마스크(53) 위에서 샌드블라스트 등의 가공을 실시한다. 이런 경우도, 다공질 성형체(51)의 막두께의 거의 절반정도까지 홈을 형성한다. 그렇게 하면, 다공질 성형체(51)의 양면에 홈(56 및 57)이 형성되고, 이들의 홈이 교차하는 개소에 관통구멍(스루홀)(58)이 형성된다.

상기 도면 1~도 6에 도시한 가공방법은, 본 발명의 가공방법의 구체적인 예를 도시하는 것으로서, 이들에 한정되는 것은 아니고, 임의의 형상의 관통부를 형성한 마스크를 이용해서, 다공질 성형체나 부직포에 임의의 패턴을 형성할 수 있다.

본 발명의 방법에 의하면, 다공질 성형체의 다공질 구조를 파괴하는 일없이, 관통부나 오목부를 형성할 수 있으며, 관통부나 오목부의 벽면(측벽 등)의 다공질 구조도 유지할 수 있다. 다공질 성형체의 관통부나 오목부의 다공질 구조를 이용함으로써, 강고히 고착한 도금층(도금막)을 형성할 수 있다.

다공질 성형체(또는 부직포)에 형성한 관통부나 오목부에 도금을 실시해서 전기회로를 형성하기 위해서는, 관통부나 오목부에만 도금층을 형성할 필요가 있다. 그러기 위해서는, 샌드블라스트 등의 유체분사가공을 실시하기 전에, 다공질 성형체(다공질기판)에 도금에 대한 레지스트 피막을 형성시킬 필요가 있다. 이 레지스트 피막은, 샌드블라스트 등의 유체분사가공에 의해, 마스크의 관통부의 형상으로 제거할 수 있으며, 그 아래에 배치되어 있는 다공질 성형체의 관통부나 오목부의 형성에 지장이 없는 재료로 형성되어 있는 것이 필요하다.

도금에 대한 레지스트 피막은, 무전해도금이나 전해도금을 실시한 후, 혹은 도금공정의 도중 단계에서, 용매 등을 이용해서 용해 제거할 수 있거나, 기계적으로 박리 제거할 수 있는 것인 것이 바람직하다. 도금에 대한 레지스트 피막으로서는, 예를 들면, 시판의 점착 테이프를 사용할 수 있다. 또, 레지스트 피막으로서, 아크릴수지를 아세톤 등의 유기용매에 용해시킨 용액을 다공질기판 위에 도포한 후, 용매를 건조 제거해서 형성한 아크릴수지 피막을 이용할 수 있다.

또한, 도금에 대한 레지스트 피막으로서, 필름형상 또는 시트형상의 다공질 성형체를 이용할 수 있다. 구체적으로는, 3매 이상의 다공질 필름을 적층해서 다층의 다공질 성형체를 제작하고, 이 다층의 다공질 성형체를 이용해서 패턴 가공을 실시한 후, 도금용 촉매를 부여하며, 다음에, 양면에 다공질 필름을 박리 제거한다. 이것에 의해, 관통부나 오목부에만 도금용 촉매가 부착된 다공질 성형체를 얻을 수 있다. 이 도금용 촉매를 이용해서, 무전해도금, 나아가서는 전해도금을 실시함으로써, 소망하는 두께의 도금층을 선택적으로 형성할 수 있다.

본 발명에서는, 상술한 아크릴수지 피막이나 다공질 성형체(다공질 필름)를 레지스트 수지층으로서 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 전기회로부품을 제작하기 위해서는, 하기 공정 1 내지 4;

(3) 레지스트용 수지층을 박리하는 공정 3, 및

(4) 다공질 성형체 또는 부직포에 도금을 실시해서, 도금용 촉매가 부착된 관통부, 오목부 혹은 이들의 쌍방의 표면에 선택적으로 도금층을 형성하는 공정 4에 의해, 패턴형상의 도금층을 가지는 패턴 가공한 다공질 성형체 또는 부직포를 제조하는 방법을 채용하는 것이 바람직하다.

도 7 및 도 8에, 도금공정의 일례를 도시한다. 다공질 성형체(또는 부직포)(71)의 양면에, 도금에 대한 레지스트 피막(레지스트 수지)(73, 73)을 배치하고, 또한 그 위에, 마스크(72, 72)를 배치해서, 샌드블라스트 등의 유체분사가공에 의해, 관통구멍(74)이나 홈(75, 76)(일부 관통하고 있음)을 형성한다. 패턴 가공 후, 마스크(72, 72)를 박리한다. 다음에, 도금용 촉매를 부여한 후, 레지스트 피막(73, 73)을 박리 제거한다. 관통구멍(74) 및 홈(75 및 76)의 벽면에 부착되어 있는 도금용 촉매를 이용해서 무전해도금을 실시함으로써, 도금층(77, 77)을 선택적으로 형성할 수 있다. 무전해도금층 위에 전해도금층 등의 다른 도전성 금속입자를 석출시켜도 된다.

도금층을 형성하기 위해서는, 패턴 가공하고, 레지스트 피막을 가지는 다공질 성형체를 이용해서, 우선, 관통부나 오목부의 벽면을 포함하는 전체표면에, 도금용 촉매(즉, 금속이온의 환원반응을 촉진하는 촉매)를 부착시킨다. 다공질 성형체의 관통구멍이나 관통홈, 오목부의 벽면에 도전성 금속을 부착시키는 방법으로서는, 무전해도금법이 바람직하다. 무전해도금법에서는, 일반적으로, 도금을 석출시키고자 하는 개소에, 미리 화학환원반응을 촉진하는 촉매를 부여한다. 다공질 성형체의 관통부나 오목부의 벽면에만 무전해도금을 실시하기 위해서는, 해당 개소에만 도금용 촉매를 부착시킬 필요가 있다. 관통부나 오목부의 벽면 이외의 개소에 도금이 부착되면, 각 관통구멍이나 관통홈, 오목부 등의 벽면에 부착한 도금층에 의해 형성된 각 도통부가 단락된다. 그래서, 도금용 촉매의 부여공정에서는, 상술한 레지스트 피막을 사용한다.

도금용 촉매를 부여하기 위해서는, 레지스트 피막을 가지며, 패턴 가공한 다공질 성형체를, 소망에 의해 조절한 후, 예를 들면, 팔라듐-주석콜로이드촉매부여액에 충분히 교반하면서 침지한다. 촉매부여액에 침지한 후, 레지스트 피막을 제거하면, 다공질 성형체의 관통부나 오목부의 벽면에만 도금용 촉매입자가 부착된 다공질 성형체를 얻을 수 있다.

다공질 성형체의 관통부나 오목부의 벽면에 부착해서 잔류하는 도금용 촉매를 이용하여, 상기 벽면에 도전성 금속을 부착시킨다. 도전성 금속을 부착시키는 방법으로서는, 무전해도금법이 매우 적합하게 채용된다. 다공질 성형체를 무전해도금액에 침지함으로써, 관통구멍이나 관통홈, 오목부의 벽면에만 도전성 금속을 석출시킬 수 있으며, 그것에 따라서, 도통부(전기회로)가 형성된다. 도전성 금속으로서는, 동, 니켈, 은, 금, 니켈합금 등을 들 수 있지만, 특히 고도전성이 필요한 경우는, 동을 사용하는 것이 바람직하다.

다공질 연신 PTFE 필름 또는 시트를 이용하면, 도금입자(결정립)는, 최초의 관통부나 오목부의 벽면에 노출된 피브릴에 휘감기도록 석출하므로, 도금시간을 제어함으로써, 도전성 금속의 부착상태를 제어할 수 있다. 무전해도금시간을 제어함으로써, 적당한 정도의 도금량으로서, 탄력성과 동시에 도전성도 부여하는 것이 가능해진다. 다공질 구조의 수지부의 굵기(예를 들면, 피브릴의 굵기)는, 50㎛이하인 것이 바람직하다. 도전성 금속의 입자직경은, 0.001~5㎛정도인 것이 바람직하다. 도전성 금속의 부착량은, 다공질 구조와 탄력성을 유지하기 위해서, 0.01~4.0g/ml정도로 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 해서 제작된 도통부(전기회로)는, 산화방지 및 전기적 접촉성을 높이기 위해서, 산화방지제를 사용하거나, 귀금속 또는 귀금속의 합금으로 피복해 두는 것이 바람직하다. 귀금속으로서는, 전기저항이 작은 점에서, 팔라듐, 로듐, 금이 바람직하다. 귀금속 등의 피복층의 두께는, 0.005~0.5㎛가 바람직하며, 0.O1~O.1㎛가 보다 바람직하다.

(실시예)

이하에 실시예 및 비교예를 들어서, 본 발명에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

(실시예 1)

구멍직경 0.1㎛, 기공률(ASTM D-792) 약 50%, 막두께 60㎛의 다공질 연신 PTFE 필름(스미토모덴코파인폴리머 가부시키가이샤(SUMITOMO ELECTRIC FINE POLYMER, INC.) 제품, 상품명 「HP010-60」)을 유리판 위에 주름을 펴서 배치하고, 움직이지 않도록 그 가장자리를 플라스틱제 테이프로 고정시켰다. 이 다공질 연신 PTFE 필름 위에, 순간접착제(토아고세이 가부시키가이샤(TOAGOSEI CO., Ltd.) 제품, 상품명 「아론알파(Aron Alpha)」)를 얇게 도포한 후, 순간접착제층 위에, 폭 100㎛, 길이 5㎜의 슬릿을 낸 두께 0.05㎜의 스테인리스제 마스크를 배치하였다. 만 하루 정치(靜置)해서, 순간접착제를 충분히 건조시킴으로써, 다공질 연신 PTFE 필름 위에 스테인리스제 마스크를 고정시켰다.

이 스테인리스제 마스크 위에서, 평균입경 약 5㎛의 알루미나 지립을 이용해서 압축공기에 의한 샌드블라스트 가공을 실시하였다. 투과 광에 의한 검사로, 다공질 연신 PTFE 필름에 슬릿형상의 관통한 홈이 형성되어 있는 것을 확인한 후, 유리판으로부터, 다공질 연신 PTFE 필름과 스테인리스제 마스크를 분리하였다.

이것을 아세톤에 수시간 침지해서 접착제를 용해시키고, 스테인리스제 마스크와 다공질 연신 PTFE 필름을 분리한 후, 다공질 PTFE 필름을 건조시켰다. 다공질 PTFE 필름에는, 슬릿형상의 관통한 홈이 형성되어 있었다. 이 상태에서의 육안관찰에 의해서는, 관통홈의 주변이 착색되어 있으며, 지립이 부착되어 있는 것을 확인할 수 있었다.

이것을 에탄올에 침지해서 초음파 세정을 5분간 실시하고, 건조시킨 결과, 지립의 부착은 육안으로는 관찰할 수 없게 되었다. 슬릿 가공한 부분의 단면 및 측벽의 SEM 관찰을 실시한 결과, 지립의 존재는 확인할 수 없었다. 또, 홈 측벽의 다공질 구조는, 파괴되는 일없이 유지되고 있었다.

(실시예 2)

구멍직경 5㎛, 기공률 약 80%, 막두께 100㎛의 다공질 연신 PTFE 필름(스미토모덴코파인폴리머 가부시키가이샤 제품, 상품명 「WP500-100」)을 유리판 위에 주름을 펴서 배치하고, 움직이지 않도록 테이프로 고정시켰다. 다공질 연신 PTFE 필름 위에, 순간접착제(토아고세이 가부시키가이샤 제품, 상품명 「아론알파」)를 얇게 도포한 후, 접착제층 위에, 폭 100㎛, 길이 5㎜의 슬릿을 낸 두께 0.05㎜의 스테인리스제 마스크를 배치하였다. 만 하루 정치해서, 순간접착제를 충분히 건조시킴으로써, 다공질 연신 PTFE 필름 위에 스테인리스제 마스크를 고정시켰다.

스테인리스제 마스크 위에서, 평균입경 약 5㎛의 알루미나 지립을 이용해서 압축공기에 의한 샌드블라스트 가공을 실시하였다. 투과 광에 의한 검사로, 다공질 연신 PTFE 필름에는, 슬릿형상의 관통한 홈이 형성되어 있는 것을 확인한 후, 유리판으로부터 다공질 연신 PTFE 필름과 스테인리스제 마스크를 분리하였다.

이것을 아세톤에 수시간 침지해서 접착제를 용해시키고, 스테인리스제 마스크와 다공질 연신 PTFE 필름을 분리한 후, 다공질 연신 PTFE 필름을 건조시켰다. 다공질 연신 PTFE 필름에는, 슬릿형상의 관통한 홈이 형성되어 있었다. 이 상태에서의 육안관찰에 의해, 관통홈의 주변이 착색되어 있으며, 지립이 부착되어 있는 것을 확인할 수 있었다.

이것을 에탄올에 침지해서 초음파 세정을 5분간 실시한 후, 건조시킨 결과, 지립의 부착을 육안으로는 관찰할 수 없게 되었다. 그러나, 슬릿 가공한 부분의 단면 및 측벽의 SEM 관찰을 실시한 결과, 지립이 다공질 연신 PTFE 필름의 관통홈의 측벽에 파고들어 잔존하고 있는 것이 드문드문 보였다. 다만, 홈 측벽의 다공질 구조는, 파괴되는 일없이 유지되고 있었다.

(실시예 3)

스테인리스제 마스크 위에서, 평균입경 약 5㎛의 염화나트륨 지립을 이용해서 압축공기에 의한 샌드블라스트 가공을 실시하였다. 투과 광에 의한 검사로, 다공질 연신 PTFE 필름에 슬릿형상의 관통한 홈이 형성되어 있는 것을 확인한 후, 유리판으로부터 다공질 연신 PTFE 필름과 스테인리스제 마스크를 분리하였다.

이것을 아세톤에 수시간 침지해서 접착제를 용해시키고, 스테인리스제 마스크와 다공질 연신 PTFE 필름을 분리한 후, 다공질 연신 PTFE 필름을 건조시켰다. 다공질 PTFE에는 슬릿형상의 관통한 홈이 형성되어 있었다. 이 상태에서 광학현미경 관찰한 결과, 주변에 지립이 부착되어 있는 것을 확인할 수 있었다.

이것을 에탄올에 침지한 후, 물에 투입해서 초음파 세정을 5분간 실시하고, 건조시켰다. 슬릿 가공한 부분의 단면 및 측벽의 SEM 관찰을 실시한 결과, 지립의 존재를 확인할 수 없었다. 또, 관통홈 측벽의 다공질 구조는, 파괴되는 일없이 유지되고 있었다.

(실시예 4)

유리판 위에, 막두께 1㎜, 기공률 약 50%의 폴리우레탄폼을 깔고, 그 가장자리를 점착 테이프로 고정시켰다. 이 폴리우레탄폼 위에, 구멍직경 O.1㎛, 기공률 약 50%, 막두께 60㎛의 다공질 연신 PTFE 필름(스미토모덴코파인폴리머 가부시키가이샤 제품, 상품명 「HP010-60」)을 주름을 펴서 배치하고, 움직이지 않도록 그 가장자리를 플라스틱제 테이프로 고정시켰다. 이 다공질 연신 PTFE 필름 위에, 순간접착제(토아고세이 가부시키가이샤 제품, 상품명 「아론알파」)를 얇게 도포한 후, 접착제층 위에, 폭 100㎛, 길이 5㎜의 슬릿을 낸 두께 0.05㎜의 스테인리스제 마스크를 배치하였다. 만 하루 정치해서, 순간접착제를 충분히 건조시킴으로써, 다공질 연신 PTFE 필름 위에 스테인리스제 마스크를 고정시켰다.

스테인리스제 마스크 위에서, 평균입경 약 5㎛의 알루미나 지립을 이용해서 압축공기에 의한 샌드블라스트 가공을 실시하였다. 투과 광에 의한 검사로, 다공질 연신 PTFE 필름에 슬릿형상의 관통한 홈이 형성되어 있는 것을 확인한 후, 유리판으로부터 다공질 연신 PTFE 필름과 스테인리스제 마스크를 분리하였다.

이것을 아세톤에 수시간 침지해서 접착제를 용해시키고, 스테인리스제 마스크와 다공질 연신 PTFE 필름을 분리한 후, 다공질 연신 PTFE 필름을 건조시켰다. 다공질 연신 PTFE 필름에는, 슬릿형상의 관통한 홈이 형성되어 있었다. 이 상태에서 육안관찰했던바, 관통홈의 주변이 착색되어 있으며, 지립이 부착되어 있는 것이 확인되었다.

이것을 에탄올에 침지해서 초음파 세정을 5분간 실시한 후, 건조시킨 결과, 지립의 부착을 육안으로 관찰할 수 없게 되었다. 슬릿 가공한 부분의 단면 및 측벽의 SEM 관찰을 실시한 결과, 지립의 존재는 확인할 수 없었다. 또, 관통홈 측벽의 다공질 구조는, 파괴되는 일없이 유지되고 있으며, 또, 실시예 1에서 형성한 관통홈보다도 측벽의 조도(粗度)가 낮아지고 있는 양태를 관찰할 수 있었다.

(실시예 5)

1. 다층의 다공질 연신 PTFE 시트의 제작공정:

구멍직경 0.1㎛, 기공률 약 50%, 막두께 60㎛의 다공질 연신 PTFE 필름(스미토모덴코파인폴리머 가부시키가이샤 제품, 상품명 「HP010-60」)을 20매 중첩하고, 각각 100㎜ 각도, 두께 4㎜의 2매의 스테인리스판을 사이에 두고 340℃이상으로 가열해서 융착시켰다. 이와 같이 해서, 막두께가 약 1200㎛의 20층 구조의 다공질 연신 PTFE 시트를 제작하였다.

2. 홈과 관통구멍의 형성공정:

다공질 연신 PTFE 시트의 양면에 순간접착제(토아고세이 가부시키가이샤 제품, 상품명 「아론알파」)를 얇게 도포한 후, 각 접착제층 위에, 폭 100㎛, 길이 5㎜의 슬릿을 낸 두께 0.05㎜의 스테인리스제 마스크를 각각 배치하였다. 이때, 2매의 스테인리스제 마스크는, 각 슬릿이 직교되도록 배치하였다. 만 하루 정치해서, 순간접착제를 충분히 건조시킴으로써, 다공질 연신 PTFE 시트의 양면에 스테인리스제 마스크를 고정시켰다.

이것을 유리판 위에 두고, 스테인리스제 마스크 위에서, 평균입경 약 5㎛의 알루미나 지립을 이용해서 압축공기에 의한 샌드블라스트 가공을 한쪽 면씩, 양면에 대해서 실시하였다. 홈의 깊이가 막두께의 거의 절반이며, 양면의 슬릿이 교차한 부분이 관통되어 있는 것을 확인할 수 있던 시점에서 샌드블라스트 가공을 중지하였다.

이것을 아세톤에 수시간 침지해서 접착제를 용해시키고, 스테인리스제 마스크와 다공질 연신 PTFE 시트를 분리한 후, 다공질 연신 PTFE 시트를 건조시켰다. 다공질 연신 PTFE 시트에는, 양면에 슬릿형상의 홈과, 양면의 홈이 교차된 부분만이 관통되어 있는 것이 확인되었다. 이것을 에탄올에 침지해서 초음파 세정을 5분간 실시하였다.

3. 도금용 촉매의 부여공정:

다음에, 상기의 다공질 연신 PTFE 시트를, 100ml/L로 희석한 멜텍(Meltex) 가부시키가이샤 제품 멜플레이트(Melplate) PC-321에 60℃의 온도에서 4분간 침지하고, 조절을 실시하였다. 또한, 다공질 연신 PTFE 시트를 10% 황산에 1분간 침지한 후, 0.8% 염산에 멜텍 가부시키가이샤 제품 엔플레이트(Enlplate) PC-236을 180g/L의 비율로 용해한 액에 2분간 침지하였다. 이 다공질 연신 PTFE 시트를, 멜텍 가부시키가이샤 제품 엔플레이트 엑티베이터(Activator) 444를 3%, 엔플레이트 엑티베이터 애디티브(Additive)를 1%, 염산을 3% 용해한 수용액에 멜텍 가부시키가이샤 제품 엔플레이트 PC-236을 150g/L의 비율로 용해한 액에 5분간 침지하고, 주석-팔라듐 입자를 다공질 PTFE의 홈 및 스루홀을 포함하는 전체표면에 부착시켰다.

다음에, 멜텍 가부시키가이샤 제품 PA-360을 50ml/L의 비율에 증류수로 희석한 액에, 다공질 연신 PTFE 시트를 침지해서, 촉매를 활성화시켰다. 그 후, 다층 구조를 가지는 다공질 연신 PTFE 시트의 양면 표층에서, 각 1매의 다공질 연신 PTFE 필름을 박리함으로써, 홈과 스루홀에만 도금용 촉매가 부착된 다공질 연신 PTFE 시트를 얻었다.

4. 도금처리공정:

멜텍 가부시키가이샤 제품 Cu-3000A, 멜플레이트 Cu-3000B, 멜플레이트 Cu-3000C, 멜플레이트 Cu-3000D를 각각 5%, 멜플레이트 Cu-3000 스태빌라이저(stabilizer)를 0.1%로 건욕(建浴)한 무전해 동도금액에, 공기교반을 실시하면서, 상기의 다공질 연신 PTFE 시트를 30분간 침지하고, 홈과 스루홀의 측벽에 동도금을 실시하였다.

다음에, 다공질 연신 PTFE 시트를 아토텍(Atotech) 제품 엑티베이터 오로텍(Aurotech) SIT 애디티브(80ml/L)에 3분간 침지한 후, 아토텍 제품 오로텍 SIT 엑티베이터 콘크(Conc)(125mg/L), 아토텍 제품 엑티베이터 오로텍 SIT 애디티브(80ml/L)의 건욕액에 1분간 침지하고, 상기에 의해 형성한 동도금 위에 팔라듐 촉매를 정착시켰다.

또한, 차아인산나트륨(20g/L), 시트르산3나트륨(40g/L), 붕산암모늄(13g/L), 황산니켈(22g/L)로 건욕한 무전해니켈도금액에, 다공질 연신 PTFE 시트를 5분간 침지해서, 동도금층의 표면을 니켈도금으로 코팅하였다.

다음에, 다공질 연신 PTFE 시트를, 멜텍 제품 치환금도금액, 멜플레이트 AU-6630A(200ml/L), 멜플레이트 AU-6630B(100ml/L), 멜플레이트 AU-6630C(20g/L), 아황산금나트륨수용액(금 1.0g/L)에 60℃에서 5분간 침지해서, 다시 금도금에 의한 코팅을 실시하였다.

이상의 각 공정을 거쳐서, 홈과 스루홀만이 도전화한 다공질 연신 PTFE 시트 제품의 전기회로기판을 제조할 수 있었다. 얻어진 전기회로는, 점착 테이프에 의한 박리시험에도 견디는 것이었다. 또, 이 전기회로기판은, 매우 유연하며, 굴곡이나 압축, 비틀림 변형을 가해도, 전기회로가 박리되는 일은 없었다.

(비교예 1)

무공질의 막두께 100㎛의 무공질 PTFE 필름(니치아스(NICHIAS) 제품, 상품명 「나프론 테이프(NAFLON TAPE)」)을 유리판 위에 주름을 펴서 배치하고, 움직이지 않도록 그 가장자리를 플라스틱제 테이프로 고정시켰다. 이 무공질 PTFE 필름 위에, 순간접착제(토아고세이 가부시키가이샤 제품, 상품명 「아론알파」)를 얇게 도포한 후, 폭 1OO㎛, 길이 5㎜의 슬릿을 낸 두께 0.05㎜의 스테인리스제 마스크를 배치하였다. 만 하루 정치해서, 순간접착제를 충분히 건조시킴으로써, 무공질 PTFE 필름 위에 스테인리스제 마스크를 고정시키고, 또한, 그 가장자리를 점착 테이프로 고정시켰다.

스테인리스제 마스크 위에서, 평균입경 약 5㎛의 알루미나 지립을 이용해서 압축공기에 의한 샌드블라스트 가공을 실시하였다. 그 결과, 무공질 PTFE 필름에 관통한 홈이 형성되기 전에, 스테인리스제 마스크의 슬릿의 가장자리가 깎여서 조화(粗化)하고, 가장자리가 말려 올라가 유리되며, 가공이 곤란한 상태로 되었다. 그래서, 샌드블라스트 가공을 도중에 중지하였다.

이것을 아세톤에 수시간 침지해서 접착제를 용해시키고, 스테인리스제 마스크와 다공질 PTFE 필름을 분리한 후, 다공질 PTFE 필름을 건조시켰다. 이것을 에탄올에 침지해서 초음파 세정을 5분간 실시하고, 다음에, 건조시켰다. 샌드블라스트 가공부분의 단면 및 측벽의 SEM 관찰을 실시한 결과, 홈의 깊이는 20㎛이하로 얕았다. 또, 홈의 에지부분도 둔화되어 있었다.

본 발명을 상세히 또 특정의 실시형태를 참조해서 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하는 일없이 여러 가지 변경이나 수정을 부가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 명백하다.

본 출원은 2004년 1월 14일에 출원한 일본특허출원(특원2004-007043)에 의거하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.

본 발명의 방법은, 다공질 성형체나 부직포에, 관통구멍이나 관통홈 등의 관통부, 홈 등의 오목부를 패턴 가공하는 방법으로서 매우 적합하다. 본 발명의 패턴형상으로 도금층을 형성한 다공질 성형체 또는 부직포는, 전기회로부품으로서, 반도체 디바이스의 실장부재, 전기적 신뢰성 검사용 부재 등의 기술분야에 매우 적합하게 적용할 수 있다.

Claims

유기 고분자 재료로 형성된 필름형상 혹은 시트형상의 다공질 성형체 또는 부직포의 적어도 한쪽 면에, 패턴형상의 관통부를 가지는 마스크를 배치하고, 상기 마스크 위에서, 유체 또는 지립(砥粒)을 함유하는 유체를 분사해서, 상기 다공질 성형체 또는 부직포에, 상기 마스크의 관통부의 개구형상이 전사된 관통부, 오목부 혹은 이들의 쌍방을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴 가공한 다공질 성형체 또는 부직포의 제조방법.
제 1항에 있어서,

다공질 성형체 또는 부직포의 한쪽의 면에 오목부를 형성한 후, 상기 다공질 성형체 또는 부직포의 다른 쪽의 면에 오목부를 형성하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 2항에 있어서,

다공질 성형체 또는 부직포의 한쪽의 면에 오목부를 형성한 후, 상기 다공질 성형체 또는 부직포의 다른 쪽의 면에 오목부를 형성함으로서 관통구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

유체가, 기체 또는 액체인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

지립이, 다공질 성형체의 평균구멍직경이상의 평균입경을 가지는 입자인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

지립이, 용매에서 추출 제거 가능한 재질로 이루어지는 입자인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 6항에 있어서,

지립이, 수용성 무기염의 입자인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,

다공질 성형체 또는 부직포의 한쪽 면에 마스크를 배치하고, 마스크를 배치한 면과는 반대쪽의 면에는 유연성이 있는 완충재를 배치하고, 상기 마스크 위에서, 유체 또는 지립을 함유하는 유체를 분사해서, 상기 다공질 성형체 또는 부직포에 상기 마스크의 관통부의 개구형상이 전사된 관통부, 오목부 혹은 이들의 쌍방을 형성하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

다공질 성형체가, 다공질 불소수지로 이루어지는 단층 혹은 다층의 필름 또는 시트인 것을 특징으로 하는 제조방법.
하기 공정 1~4;

(1) 유기 고분자 재료로 형성된 필름형상 혹은 시트형상의 다공질 성형체 또는 부직포의 적어도 한쪽 면에, 레지스트용 수지층을 개재해서, 패턴형상의 관통부를 가지는 마스크를 배치하고, 상기 마스크 위에서, 유체 또는 지립을 함유하는 유체를 분사해서, 상기 레지스트용 수지층과 상기 다공질 성형체 또는 부직포에, 상기 마스크의 관통부의 개구형상이 전사된 관통부, 오목부 혹은 이들의 쌍방을 형성하는 공정 1,

(2) 관통부, 오목부 혹은 이들의 쌍방을 형성한 레지스트용 수지층을 포함하는 다공질 성형체 또는 부직포의 전체표면에 도금용 촉매를 부여하는 공정 2,

(3) 레지스트용 수지층을 박리하는 공정 3, 및

(4) 다공질 성형체 또는 부직포에 도금을 실시해서, 도금용 촉매가 부착된 관통부, 오목부 혹은 이들의 쌍방의 표면에 선택적으로 도금층을 형성하는 공정 4를 가지는 패턴형상의 도금층을 가지는 패턴 가공한 다공질 성형체 또는 부직포의 제조방법.
제 10항에 있어서,

다공질 성형체가, 다공질 불소수지로 이루어지는 단층 혹은 다층의 필름 또는 시트인 것을 특징으로 하는 제조방법.
유기 고분자 재료로 형성된 필름형상 혹은 시트형상의 다공질 성형체 또는 부직포에, 패턴형상의 관통부, 오목부 또는 이들의 쌍방이 형성되어 있으며, 또한, 상기 관통부, 오목부 또는 이들의 쌍방의 표면에 선택적으로 도금층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 패턴형상의 도금층을 가지는 패턴 가공한 다공질 성형체 또는 부직포로 이루어지는 전기회로부품.
제 12항에 있어서,

다공질 성형체가, 다공질 불소수지로 이루어지는 단층 혹은 다층의 필름 또는 시트인 것을 특징으로 하는 전기회로부품.