TW200521171A - Resin particles and resin layer containing metal micro particles, its forming method and circuit base board - Google Patents

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200521171 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種將含有金屬微粒子的樹脂以如電子 照相方式施以印刷之後，將金屬微粒子作爲金鍍核進行無 電解鍍，可容易地形成任意的電子電路的含有金屬微粒子 樹脂粒子，含有金屬微粒子樹脂層，含有金屬微粒子樹脂 層的形成方法及電子電路基板。

【先前技術】 在製造習知電子電路基板，對金屬薄膜上進行光阻劑 塗佈、曝光、顯像、蝕刻等處理，以形成金屬導體圖案層 。在該製程中，各層別地成爲需要曝光光罩，而對其設計 或製作需費很多時間與成本之故，因而變更或修正電路圖 案是對電子電路基板的製造期間或成本有很大影響。 如此，開發了一種將對樹脂內含有金屬微粒子的荷電 粒子作爲調色劑，藉由電子照相方式來印刷具有任意圖案 的底子圖案層，以該印刷的底子圖案層的金屬微粒子作爲 鍍核來進行無電解鍍，就不必使用曝光光罩而形成金屬導 體圖案層的方法。 利用電子照相方式時，爲了穩定地印刷精細圖案，控 制調色劑（荷電粒子）的帶電量成爲重要關鍵。尤其是， 對樹脂內含有金屬微粒子的調色劑時，導體的金屬微粒子 露出於表面的一部分，使得調色劑表面的帶電面積變小之 故，因而成爲必須控制適當的帶電量。又，會在被印刷的 -5- 200521171 (2) 圖案的金屬微粒子的形狀或分布，是對無電解鍍之際的鍍 析出性或金屬導體圖案層與基材的密接性有很大影響。 又，存在於施加底子圖案層的無電解鍍的一面的金屬 微粒子’是在剛印刷之後覆蓋在樹脂，照原樣並無法充分 地發揮作爲鍍核的功能之故，因而須機械式或化學式地蝕 刻覆蓋該金屬微粒子的樹脂，而將金屬微粒子露出於表面 〇 然而，機械式蝕刻是容易使得基材平坦度的問題顯在 化之故，因而不適用於廣範圍面積的蝕刻處理。如此，尤 其是，在廣範圍面積的蝕刻處理，會採用化學式蝕刻，惟 在化學式蝕刻時，樹脂的溶解程度對於電鍍後的金屬導體 圖案層與基材的密接性有很大影響的情形。例如，即使進 行化學式蝕刻也無法充分地溶解樹脂，在金屬微粒子無法 充分地露出於表面之情形，會有無電解鍍處理後，幾乎無 法析出鍍層的問題。 如此，本發明之目的是在於提供一種控制含有於樹脂 的金屬微粒子的樹脂，形狀，含有率，就能控制在樹脂內 含有金屬微粒子的調色劑的帶電量分布，可形成精細的圖 案，又可提高無電解鍍的鍍析出性的含有金屬微粒子樹脂 粒子，含有金屬微粒子樹脂層，含有金屬微粒子樹脂層的 形成方法及電子電路基板。 又，本發明之目的是在於提供一種藉由在形成圖案的 底子圖案層表面形成可容易地控制蝕刻厚度的一層，成爲 有效率地可施行無電解鍍處理，可形成更均勻的金屬導體 -6 - 200521171 (3) 圖案層的含有金屬微粒子樹脂粒子，含有金屬微粒子樹脂 層，含有金屬微粒子樹脂層的形成方法及電子電路基板。 【發明內容】 依照本發明的一態樣，提供一種含有金屬微粒子樹脂 粒子，屬於金屬微粒子被分散於樹脂基質的導體圖案形成 用的含有金屬微粒子樹脂粒子，其特徵爲：上述金屬微粒 子的含有率爲全體的70重量％以下。 又’依照本發明的一態樣，提供一*種含有金屬微粒子 樹脂粒子’屬於導體圖案形成用的含有金屬微粒子樹脂粒 子’其特徵爲具備：熱硬化性樹脂所構成的樹脂基質；被 分散於上述樹脂基質的金屬微粒子；以及含有於上述樹脂 基質’而比重比構成上述樹脂基質的樹脂材料還小的添加 物。 又’依照本發明的一態樣，提供一種含有金屬微粒子 樹脂層’屬於以至少含有金屬微粒子的熱硬化性樹脂形成 在基材上的含有金屬微粒子樹脂層，其特徵爲：上述金屬 微粒子的含有率爲全體的7 0重量％以下，且所含有的所定 粒徑範圍的上述金屬微粒子的數密度爲〇.〇5個/# m3以上 〇 又’依照本發明的一態樣，提供一種含有金屬微粒子 棱f脂層’屬於以至少含有金屬微粒子的熱硬化性樹脂形成 在基材上的含有金屬微粒子樹脂層，其特徵爲：無電解鍍 處ί里IL程前的該含有金屬微粒子樹脂層的熱硬化性樹脂的 200521171 (4) 硬化率爲50%以上。 又，依照本發明的一態樣，提供一種含有金屬微粒子 樹脂的形成方法，其特徵爲具備：在感光體上形成所定圖 案的靜電潛像的工程；在形成有上述靜電潛像的感光體上 ，靜電地附著分散於樹脂基質而將金屬微粒子含有整體的 70重量°/。以下，且所含有的所定粒徑範圍的該金屬微粒子 的數密度爲〇 . 〇 5個/// m3以上的含有金屬微粒子樹脂粒子 以形成可視像的工程；將形成於上述感光體上的上述含有 金屬微粒子樹脂粒子所構成的可視像，靜電地轉印於基材 上的工程；以及將轉印於上述基材上的上述含有金屬微粒 子樹脂粒子藉由加熱或光照射進行定影於上述基材的工程 ' 〇 又，依照本發明的一態樣，提供一種含有金屬微粒子 樹脂的形成方法，其特徵爲具備：在感光體上形成所定圖 案的靜電潛像的工程；在形成有上述靜電潛像的感光體上 ，靜電地附著分散於樹脂基質而含有金屬微粒子，且添加 有比重比構成該樹脂基質的樹脂還小的添加物的含有金屬 微粒子樹脂粒子以形成可視像的工程；將形成於上述慼光 體上的上述含有金屬微粒子樹脂粒子所構成的可視像，靜 電地轉印於基材上的工程；以及將轉印於上述基材上的上 述含有金屬微粒子樹脂粒子藉由加熱或光照射，將上述樹 脂基質的硬化率硬化成5 0 %以上，進行定影於上述基材的 工程。 又，依照本發明的一態樣，提供·一種電子電路基板， -8 ~ 200521171 (5) 其特徵爲具備：使用上述的本發明的一態樣的含有金屬微 粒子樹脂粒子所形成的導體圖案層。 【實施方式】 以下，依據圖式說明本發明的實施形態。 (第一實施形態） 在第1圖，表示本發明的第一形態的含有金屬微粒子 樹脂粒子10的槪要斷面圖。 如第1圖所示地，含有金屬微粒子樹脂粒子1 0是以 樹脂基質1 〇a作爲主體，在此以大約均勻地分散的狀態含 有導電性的金屬微粒子l〇b。 該含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇的粒徑，是由形成微 細配線圖案的必要性，以較小者較理想，例如平均粒徑以 4 // m至1 0 // m的範圍所形成。 構成含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇的樹脂基質1 〇a，是 使用在常溫下爲固體的B級熱硬化性樹脂。在此所謂B級 是指熱硬化性樹脂的至少一部分是並未硬化，而施加所定 熱會溶融未硬化部分的狀態。作爲B級的熱硬化性樹脂、 可使用環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、苯酚樹脂、雙馬來醯亞 胺樹脂、氰酸酯樹脂、雙馬來醯亞胺三嗪樹脂、苯炔鄰氫 丁烯樹脂、聚醯亞胺、聚苯并噁唑樹脂、丁二烯樹脂、矽 酮樹脂、聚碳化醯亞胺樹脂、聚氨酯樹脂等、視需要也可 添加帶電控制劑。 200521171 (6) 導電性金屬微粒子l〇b是使用從Pt、Pd、Cn、Au、 Ni、Ag所構成的群所選擇的至少一種的金屬微粒子。又 ，金屬微粒子l〇b的平均粒徑是0.05 // m至3 // m的範圍 較理想，更理想的範圍是〇. 1 // ni至2 // m。金屬微粒子 1 Ob的平均粒徑爲較小者爲分散性較佳。又，金屬微粒子 1 〇b的形狀是並未被限定在球狀者，例如以壓碎球狀的金 屬微粒子l〇b的形狀的魚鱗片狀所形成也可以。又，含有 於含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇的金屬微粒子1 〇b的形狀 是僅球狀、僅魚鱗片狀、或混在球狀與魚鱗片狀也可以。 又，分散於含有金屬微粒子樹脂粒子10中而被含有 的金屬微粒子l〇b的上限含有率，是含有金屬微粒子樹脂 粒子1 0的7 0重量％，下限値是以被分散於含有金屬微粒 子樹脂粒子1 〇的金屬微粒子1 0 b的數密度被定義爲〇 . 〇 5 個/ # m3。比金屬微粒子10b的含有率比70重量％還多的 情形，有無法適當地形成印刷圖案。又，金屬微粒子1 Ob 的數密度比0.0 5個/// m3還小時，會降低作爲金屬微粒子 1 Ob的鍍核的功能。又，含有於含有金屬微粒子樹脂粒子 的金屬微粒子l〇b的更理想的含有率是30至.60重量％ 〇 以下，參照第2A圖至第2C圖及第3圖說明電子照相 方式所致的導體圖案層的形成工程。 在第2A圖至第2C圖，表示導體圖案層的各形成工程 的斷面圖。又，在第3圖表示形成導體圖案層的製造裝置 的槪要。 -10- 200521171 (7) 首先，一面朝箭號方向旋轉感光體鼓輪100，一面藉 由帶電器101將感光體鼓輪100的表面電位均勻地帶電成 一定電位（例如負電荷）。然後，藉由雷射發生，掃描裝 置102，因應於畫像訊號而將雷射光102a照射在感光體鼓 輪100，以除去照射部分的負電荷，而在感光體鼓輪100 的表面形成所定圖案的電荷像（靜電潛像）。 之後，在感光體鼓輪100上的靜電潛像，將被儲存在 顯像裝置103的帶電的含有金屬微粒子樹脂粒子10藉由 供給機構靜電地附著以形成可視像。· 然後，在感光體鼓輪100的表面，藉由含有金屬微粒 子樹脂粒子1 〇所形成的可視像（圖案），是藉由轉印裝 置104從感光體鼓輪100被靜電轉印至所期望的基材20 上c 然後，將被轉印在基材20上的B級含有金屬微粒子 樹脂粒子1 0，經過加熱或光照射所致的定影器1 05，熔融 構成含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇的熱硬化性樹脂使之硬 化，以形成含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇被一體化的含有 金屬微粒子樹脂層3 0 (第2 A圖）。 又，在該定影器105中，並不需要完全地硬化熱硬化 性樹脂，例如在下述的樹脂蝕刻裝置的蝕刻處理之際，從 樹脂基質l〇a的層不會缺落金屬微粒子l〇b的程度地被硬 化較理想。 然後，爲了有效率地進行無電解鍍，在樹脂蝕刻裝置 (未圖示）中，蝕刻處理含有金屬微粒子樹脂層3 0的表 -11 - 200521171 (8) ® ’而在含有金屬微粒子樹脂層30的表面露出金屬微粒 子10b的至少一部分（第2B圖）。 在該樹脂蝕刻裝置中，將含有金屬微粒子樹脂層3 0 的表面’藉由浸泡於如丙酮、異丙醇等溶劑、酸、鹼等的 蝕刻液來進行化學式地蝕刻除去。又，在樹脂蝕刻裝置中 ’除了進行化學式地蝕刻除去之外，藉由如珠粒噴擊或鼓 風等施以硏磨而進行機械式地蝕刻除去也可以。 然後，施以蝕刻處理，而在表面露出金屬.微粒子1 Ob 的至少一部分的含有金屬微粒子樹脂層3 0，是藉由無電解 鍍槽（未圖示），施以如Cii的鍍處理，以露出於含有金 屬微粒子樹脂層3 0上的金屬微粒子1 〇b作爲核，來選擇 性地析出Cu，以形成導體金屬層40 (第2C圖）。 又，在此，表示僅以無電解鍍層所構成的鍍槽，惟並 不被限定於此者，使用無電解鍍與電解鑛的雙方的鍍槽也 可以。 又，在未完全地硬化含有金屬微粒子樹脂層3 0的狀 態時，採用鹼性鍍液，而在鍍中除去含有金屬微粒子樹脂 層3 0表面的樹脂，可進行鍍處理之故，因而可省略蝕刻 樹脂裝置所致的鈾刻處理。 又，形成於含有金屬微粒子樹脂層3 0表面的導體金 屬層40的厚度，是利用鍍條件可加以控制。在鍍處理後 爲了更密接基材2〇與含有金屬微粒子樹脂層3 0並防止剝 離等，以定影器】〇5進行加熱或光照射，完全地硬化含有 金屬微粒子樹脂層3 0較理想。 -12- 200521171 (9) 依照本發明的第一實施形態的含有金屬微粒子樹脂粒 子1 〇，將分散地含有金屬微粒子1 Ob的含有量適當地決定 在構成含有金屬微粒子樹脂粒子〗〇的樹脂基質丨0a，就可 控制含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇的帶電量分布，成爲可 形成精細圖案。又，將金屬微粒子10b的形狀作成魚鱗片 形狀，就可使底子圖案層與形成在其內面的金屬導體層之 間的密接性優異，而可提高錨定效果。又，也可提出無電 解鍍的鍍析出性。 使用如此電子照相方式的製造裝置及製程，是在一般 複印機或雷射複印機者，輸入經數位化的資料就可形成任 意的導體圖案層。作爲用途並不被限定於電子電路或配線 基板，其他可應用在對於平坦基材上形成任意導體圖案等 的廣範圔。 以下，表示有關於含有金屬微粒子樹脂粒子10的具 體性實施例。 (實施例1) 在實施例1中，在表示於第1圖的含有金屬微粒子樹 脂粒子1 0 ’將細微粒子分散於以環氧樹脂作爲主體的樹脂 ’製作含有〇(僅樹脂），20，50，70，80，90重量％的 /、種類的含有金屬微粒子樹脂粒子1 0，來進行測定帶電量 。該含有金屬微粒子樹脂粒子1 0的平均粒徑是7.3至9.0 以m的範圍。 在第4圖表示上述的六種類含有金屬微粒子樹脂粒子 -13- 200521171 (10) 1 0的帶電量的測定結果。 由該測定結果，隨著銅含有率的增加，則減少含有金 屬微粒子樹脂粒子1 〇的每一單位質量的帶電量，若含有 率爲90重量％，則低至比一般的乾式複印機的可顯像的帶 電量的下限値的5// c/g，成爲1.9// c/g左右的帶電量。 在第5圖表示將含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇的粒徑 作成一定，而對於變更含有於含有金屬微粒子樹脂粒子10 的銅含有率的情形的銅含有率的含有金屬微粒子的樹脂粒 子10的質量的關係。 由該結果，在銅含有率6 0重量％以上，則含有金屬微 粒子樹脂粒子1 〇的質量急激地增加。然而含有金屬微粒 子樹脂粒子1 〇的帶電量是大約比例於其表面積之故，因 而若含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇的直徑爲一定，則含有 金屬微粒子樹脂粒子1 0的電荷量是成爲一定。 在此，以作用於含有金屬微粒子樹脂粒子10的力量 ，僅考量藉由單純地在顯像工程給予的電場所產生的庫侖 力，則可成立 qE~m · dv/dt 的關係。式中，q是含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇的電荷量 ，E是給於的電場；m是含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇的質 量；dv/dt是加速度。 若將含有金屬微粒子樹脂粒子1 0的電荷量q作爲一 定，而將含有金屬微粒子樹脂粒子1 0的質量m作成3倍 時，爲了維持相同顯像速度，必須將在顯像工程所給於的 -14· 200521171 (11) 電場E作成3倍，此並不乎現實。其原因是在顯像工程若 在感光體與顯像機之間施加強電場，則與含有金屬微粒子 樹脂粒子1 0的帶電電氣式地相反的電荷，從含有金屬微 粒子樹脂粒子1 0流進感光體的產生所謂稱爲電荷注入的 現象爲眾所知，增大電場E就容易發生該現象。 在實際的複印機，印刷分散上述銅微粒子所含有的含 有金屬微粒子樹脂粒子10，含有率自80重量％就有含有 金屬微粒子樹脂粒子10開始分散至圖案周圍，而在90重 量°/。則幾乎看不到印刷圖案與非印刷部的對比。 由以上的測定結果可知，在含有金屬微粒子樹脂粒子 10中，將金屬微粒子l〇b的含有率，作成含有金屬微粒子 樹脂粒子1 0全體的70重量％以下，並適當地控制含有金 屬微粒子樹脂粒子1 〇的帶電量及質量，則可形成印刷圖 案與非印刷部的對比及淸晰度適當的鍍底子圖案。又，銅 含有率的下限値是藉由含有於含有金屬微粒子樹脂粒子10 的銅微粒子的粒徑或無電解鎪的析出性所決定，如下述的 實施例2所示地，例如使用平均粒徑1 · 1 // m的銅微粒子 時，銅含有率的下限値是1 5重量％。 (實施例2) 在實施例2中，表示於第1圖的含有金屬微粒子樹脂 粒子1 〇，在以環氧樹脂作爲主體的樹脂，分別分散平均粒 徑爲0.7，0.9，1 . 1，2.0，2.9 // m的銅微粒子而製作含有 5 0重量％的5種類的含有金屬微粒子樹脂粒子1 0。又，使 -15- 200521171 (12) 用各該含有金屬微粒子樹脂粒子10，而藉由上述的導體圖 案層的形成方法，在基材上形成底子圖案層（含有金屬微 粒子樹脂層3 0 )，來進行無電解鍍處理。又，所製作的含 有金屬微粒子樹脂粒子1 0的平均粒徑是7.0至1 1 . 0 // m 的範圍。 在第6A圖表示使用平均粒徑爲0.7 // m，而在第6B 圖表示使用平均粒徑爲2.9// m的銅微粒子予以分散所含 有的含有金屬微粒子樹脂粒子，形成底子圖案層，施以無 電解鍍處理的鍍層的鍍析出的情況。又，該鍍析出的情況 ，是藉由電子顯微鏡所攝影。 如第6 B圖所示地，可知在含有平均粒徑爲2.9 // m的 銅微粒子時析出的銅微粒子間的距離較大，而鍍析出的狀 態變疏。另一方面，雖未圖示，惟在含有平均粒徑爲2.0 μ m以下的銅微粒子時，形成有大約均勻又緻密的鑛層。 尤其是，在含有平均粒徑爲0.7，0.9，的銅微粒子 時，作爲一例，如表示平均粒徑爲0.7 μ m時的第6A圖般 地，形成有均勻又緻密的鍍層。 又，在以環氧樹脂作爲主體的樹脂分別分散平均粒徑 爲0 · 7，1 . 1，2.0 /i m的銅微粒子所含有的三種類的含有金 屬微粒子樹脂粒子1 0，製作以此些含有率作爲3 0重量％ 的含有金屬微粒子樹脂粒子1 0，與以含有率5 0重量％時 同樣，使用含有金屬微粒子樹脂1 〇以形成底子圖案層， 觀察施以無電解鍍處理的鍍層的鍍析出的情形。 結果，在含有平均粒徑爲〇. 7，1 · 1 # m的銅微粒子時 -16- 200521171 (13) ，形成鍍析出性優異且均勻又緻密的鍍層。另一方面’在 含有平均粒徑爲2.0 // m的銅微粒子時，鍍析出的狀態變 疏。 又，在分別分散平均粒徑爲〇 . 7，1 . 1，2.0 // m的銅微 粒子而含有的三種類的含有金屬微粒子樹脂粒子中，製作 以此些含有率作爲1 5重量％的含有金屬微粒子樹脂粒子 1 0，使用含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇以形成底子圖案層 ，觀察施以無電解鍍處理的鍍層的鍍析出的情況。 結果，在含有平均粒徑爲〇. 7 // m的銅微粒子時，比 含有1 . 1 # m的銅微粒子時，形成有更均勻又緻密的鍍層 〇 以下，在第7圖表示分散於含有金屬微粒子樹脂粒子 1 〇內的銅微粒子的數密度與銅微粒子的平均粒徑的關係。 分散於含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇內的銅微粒子的數密 度是由含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇的平均粒徑，銅微粒 子的平均粒徑，銅含有率，所使用的銅及樹脂基質1 〇a的 比重就可算出。 在第7圖表示在以環氧樹脂作爲主體的樹脂，分別分 散平均粒徑爲〇 . 7，0.9，1 . 1，2.0，2.9 // m的銅微粒子而 含有5 0重量％的五種類的含有金屬微粒子樹脂粒子1 0的 銅微粒子的數密度與銅微粒子的粒徑關係。又，在第7圖 也表示，在以環氧樹脂作爲主體的樹脂，分別分散平均粒 徑爲0 · 7，1 · 1，2 · 0 // m的銅微粒子而含有3 0重量％的三 種類的含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇的銅微粒子的數密度 -17- 200521171 (14) 與銅微粒子的粒徑的關係。 由該測定結果與上述的鍍析出性的評價就可知，無電 解鍍的析出性會惡化，乃分散於含有金屬微粒子樹脂粒子 10內的銅微粒子的數密度比0.05個/// m3還小的條件。此 乃爲銅微粒子存在於底子圖案層的表面的機率變低所致。 由以上結果可知，在含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇中 ，分散於含有金屬微粒子樹脂粒子1〇內的銅微粒子的數 密度作成〇·〇5個/ A m3以上，可提高無電解鍍的鍍析出性 ，而可均勻地形成緻密的鍍層。 又，分散於含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇內的銅微粒 子的上限値，是藉由銅微粒子的粒徑或含有金屬微粒子樹 脂粒子10的帶電量所決定，而在使用平均粒徑0.7 // m的 銅微粒子時，爲2.3個/// m3。又，以含有金屬微粒子樹脂 粒子1 〇的含有率表示，則如實施例1所示地成爲7 〇重量 % 〇 (實施例3 ) 在實施例3，在表示於第1圖的含有金屬微粒子樹脂 粒子1 0中，將最大徑壓碎至0.8 μ m的平均粒徑爲〇 . 7 // m的銅微粒子的魚鱗片形狀的銅微粒子分散在以環氧樹脂 作爲主體的樹脂而製作含有50重量％的含有金屬微粒子樹 脂粒子1 〇。又，將平均粒徑爲〇. 7 # ηι的球狀銅微粒子分 散在以環氧樹脂作爲主體的樹脂而也製作含有50重量％的 含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇。 -18- 200521171 (15) 如此，使用此些兩種類的含有金屬微粒子樹脂粒子1 ο ，分別藉由導體圖案層的形成方法，在基材上形成直徑 0.55mm，厚度約3 // m的底子圖案層（含有金屬微粒子樹 脂層30 )，而在無電解鍍銅處理形成厚度10 // m的Cu層 。然後，在無電解鍍鎳處理形成厚度2 // m的Ni層，又在 無電解鍍金處理形成厚度〇. 5 // m的A u層。又，如第8圖 所示地，將由S n A g C u 0.7所形成的球徑0.6 m m的軟焊球 2 0 0在峰値溫度2 6 0 °C的流平爐接合在該Au層上，進行軟 焊球接合強度試驗。 在軟焊球接合強度試驗，以剪用工具203施加負荷在 接合在形成於基材201上的導體圖案層202的Αιι層上的 軟焊球200來測定剪強度。結果，使用分散魚鱗片形狀的 銅微粒子的含有金屬微粒子樹脂粒子1 〇所形成的導體圖 案層的剪強度者，比使用分散球狀銅微粒子的含有金屬微 粒子樹脂粒子1 0所形成的導體圖案層的剪強度可提高 1 0 %左右的強度。 由以上結果可知，分散於含有金屬微粒子樹脂粒子1 0 的金屬微粒子1 Ob的形狀，是變形球狀的魚鱗片形狀者與 球狀者相比較，底子圖案層與形成於其表面的金屬導體層 之間的密接性較優異，而可提高錨定效果。 (第二實施形態） 在第9圖，表示本發明的第二形態的含有金屬微粒子 樹脂粒子3 0 0的槪要斷面圖。 -19- 200521171 (16) 如第9圖所示地，含有金屬微粒子樹脂粒子3 0 0是以 樹脂基質3 0a作爲主體，在此以大約均勻地分散的狀態含 有導電性的金屬微粒子3 0 0。又，在含有金屬微粒子樹脂 粒子3 0 0，添加有比重比構成樹脂基質3 0 0 a的樹脂材料還 小的油脂類等的添加物。 該含有金屬微粒子樹脂粒子3 0 0的粒徑，是由形成微 細配線圖案的必要性，以較小者較理想，例如平均粒徑以 4//m至10/zm的範圍所形成。 構成含有金屬微粒子樹脂粒子3 00的樹脂基質3 00a， 是使用在常溫下爲固體的B級熱硬化性樹脂。在此所謂B 級是指熱硬化性樹脂的至少一部分是並未硬化，而施加所 定熱會溶融未硬化部分的狀態。作爲B級的熱硬化性樹脂 、可使用環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、苯酚樹脂、雙馬來醯 亞胺樹脂、氰酸酯樹脂、雙馬來醯亞胺三嗓樹脂、苯炔鄰 氫丁烯樹脂、聚醯亞胺、聚苯并噁唑樹脂、丁二烯樹脂、 矽酮樹脂、聚碳化醯亞胺樹脂、聚氨酯樹脂等、視需要也 可添加帶電控制劑。 導電性金屬微粒子3 00b是使用從Pt、Pd、Cu、ΑιΓ、 Ni、Ag所構成的群所選擇的至少一種的金屬微粒子。又 ，金屬微粒子3 00b的平均粒徑是0.05 // m至3 // m的範圍 較理想，更理想的範圍是0 · 1 // m至2 // m。金屬微粒子 1 〇b的平均粒徑爲較小者爲分散性較佳。 又，金屬微粒子3 0 0b是以15至70重量％的比率含有 於含有金屬微粒子樹脂粒子3 00中，成爲無電解鍍的核， -20- 200521171 (17) 對於進行鍍反應具有觸媒性作用。含有金屬微粒子樹 子3 0 0的含有率比1 5重量％還小時，有降低作爲金屬 子3 00b的鍍核的功能。又，含有金屬微粒子樹脂粒3 的含有率比70重量％還大時，有無法適當地形成印刷 。又含有於含有金屬微粒子樹脂粒子3 00的導電性的 微粒子3 00b的更理想的含有率是30至60重量％。 添加物是以比重爲1 . 1 ( 2 5 t )以下的如植物性 的油脂類所構成，以樹脂基質3 0 0 a的線體積的0.5 ® 以上的範圍添加於樹脂基質3 0 0 a。在添加物的添加 0.5體積，有局部地未露出鍍核的情形而有影響到鍍 性的情形。添加物的添加量並沒有特別的上限，在添 過多時，蝕刻處理後的印刷圖案的厚度會變薄之故， 期盼較少者。 以下，參照第10A圖至第10C圖及第3圖說明電 相方式所致的導體圖案層的形成工程。 在第10A圖至第10C圖，表示導體圖案層的各形 程的斷面圖。又，形成導體圖案層的製造裝置，與上 第一實施形態的製造裝置相同之故，因而參照表示於 圖的製造裝置加以說明。 首先，一面朝箭號方向旋轉感光體鼓輪100，一 由帶電器101將感光體鼓輪100的表面電位均勻地帶 一定電位（例如負電荷）。然後，藉由雷射發生’掃 置102，因應於畫像訊號而將雷射光102a照射在感光 輪1 0 0，以除去照射部分的負電荷，而在感光體鼓輪 脂粒 微粒 :300 圖案 金屬 蠟等 ί積％ 不足 析出 加量 因而 子昭 J ^\\\ 成工 述的 第3 面藉 電成 描裝 體鼓 1 00 -21 - 200521171 (18) 的表面形成所定圖案的電荷像（靜電潛像）。 之後，在感光體鼓輪1 〇 〇上的靜電潛像，將被儲存在 顯像裝置103的帶電的含有金屬微粒子樹脂粒子10藉由 供給機構靜電地附著以形成可視像。 然後，在感光體鼓輪1 0 0的表面，藉由含有金屬微粒 子樹脂粒子3 0 0所形成的可視像（圖案），是藉由轉印裝 置1 04從感光體鼓輪1 0 0被葡電轉印至所期望的基材3 1 0 上。 然後，將被轉印在基材3 1 0上的B級含有金屬微粒子 樹脂粒子3 00，經過加熱或光照射所致的定影器1 05，熔 融構成含有金屬微粒子樹脂粒子3 00的熱硬化性樹脂使之 硬化，以形成含有金屬微粒子樹脂粒子3 00被一體化的含 有金屬微粒子樹脂層3 2 0 (第10A圖）。 在此，在定影器105被硬化處理的含有金屬微粒子樹 脂粒子3 00，比重比構成樹脂基質3 00a的樹脂材料還小。 例如含有油脂類等的添加物之故，因而在含有金屬微粒子 樹脂層3 2 0的上方表面，受到比重之影響，形成有添加物 所致的表面層3 20a。 又，在該定影器1 〇 5中，並不需要完全地硬化樹脂基 質3 00a，例如在下述的樹脂蝕刻裝置的蝕刻處理之際，從 樹脂基質3 00a的層不會缺落金屬微粒子3〇Ob的程度地被 硬化較理想。 然後，爲了有效率地進行無電解鍍，在樹脂蝕刻裝置 (未圖示）中，蝕刻處理含有金屬微粒子樹脂層3 2 0的表 -22- 200521171 (19) 面，而在含有金屬微粒子樹脂層320的表面露出金 子3 00b的至少一部分（第10B圖）。 在該樹脂蝕刻裝置中，將含有金屬微粒子樹脂 的表面，藉由浸泡於如丙酮、異丙醇、乙醇、或界 劑等來進行化學式地蝕刻除去。此些溶劑是可容易 形成在含有金屬微粒子樹脂層320的上方表面的添 致的表面層3 2 0 a。

然後，施以蝕刻處理，而在表面露出金屬微粒 的至少一部分的含有金屬微粒子樹脂層320，是藉 解鍍槽（未圖示），施以如Cu的鍍處理，以露出 金屬微粒子樹脂層320上的金屬微粒子300b作爲 選擇性地析出Cu，以形成導體金屬層3 3 0 (第1 OC 又，在此，表示僅以無電解鍍層所構成的鍍槽 不被限定於此者，使用無電解鍍與電解鍍的雙方的 可以。 又，形成於含有金屬微粒子樹脂層3 2 0表面的 屬層3 3 0的厚度，是利用鍍條件可設定所定厚度。 理後爲了更密接基材3 1 0與含有金屬微粒子樹脂層 防止剝離等，以定影器105進行加熱或光照射，完 化含有金屬微粒子樹脂層320較理想。 依照本發明的一實施形態，在構成含有金屬微 脂粒子3 0 0的樹脂基質3 0 0 a ’適當添加比重比構成 基質3 00a的樹脂還小，而與樹脂基質300a沒有相 如油脂類等的添加物，而在含有金屬微粒子樹脂層 :屬微粒 層 320 面活性 地蝕刻 加物所 子 3 0 0b 由無電 於含有 核，來 圖）。 ，惟並 鍍槽也 導體金 在鑛處 3 20並 全地硬 粒子樹 該樹脂 溶性的 3 2 0的 -23- 200521171 (20) 表面，可形成容易蝕刻，且容易控制蝕刻厚度的添加物所 致的表面層3 2 0 a。由此，可提高無電解鍍的析出性，而可 形成更均勻的導體圖案層。 使用如上述的電子照相方式的製造裝置及製程，是在 一般複印機或雷射複印機者，輸入經數位化的資料就可形 成任意的導體圖案層。在該技術，採用一實施形態的含有 金屬微粒子樹脂粒子3 00，就可形成鍍析出性上優異的導 體圖案層。又，作爲一實施形態所致的含有金屬微粒子樹 脂粒子3 00的用途，並不被限定.於電子電路或配線基板， 其他可應用在對於平坦基材上形成任意導體圖案等的廣範 圍。 以下，表示有關於含有金屬微粒子樹脂粒子3 00及無 電解鍍處理前所進行的處理的具體實施例。 (實施例4 ) 在實施例4，在表示於第9圖的含有金屬微粒子樹脂 粒子3 00中，使用作爲添加物將比重0.9 8 ( 25 °C )的油脂 類添加樹脂基質3 00a的總體積的1體積％於以環氧樹脂作 爲主體的樹脂基質3 00a的含有金屬微粒子樹脂粒子3 0 0， 及未添加有添加物的含有金屬微粒子樹脂粒子3 00的兩種 類的含有金屬微粒子樹脂粒子3 00，藉由上述的圖案形成 方法，於基材上形成底子圖案層（含有金屬微粒子樹脂層 3 2 0 )，進行有關鍍前的蝕刻處理及無電解鍍處理的實驗 -24- 200521171 (21) 在此，在雙方的含有金屬微粒子樹脂粒子3 0 0，作爲 金屬微粒子3 0 0b以50%重量的比率含有平均粒徑爲0.7 m的銅微粒子。又，添加有添加物的含有金屬微粒子樹 脂粒子3 0 0的平均粒徑是8.2 // m，而未添加有添加物的含 有金屬微粒子樹脂粒子3 0 0的平均粒徑是8.0// m。又，以 構成含有金屬微粒子樹脂粒子3 00的環氧樹脂作爲主體的 樹脂基質3 0 0 a的比重是1 · 2 ( 2 5 °C )。 分別對於此些兩種類的底子圖案層，有關於浸漬於溶 劑而進行蝕刻處理者，及未進行蝕刻處理，進行無電解鍍 處理。 結果，若未進行蝕刻處理不管有無添加物，鍍析出狀 態成爲稀疏。 另一方面，將底子圖案層浸漬在溶劑而在蝕刻處理後 進行無電解鍍處理時，在添加有添加物的底子圖案層，形 成有鍍析出性更緻密的金屬導體層。又，在未添加有添加 物的底子圖案層，即使浸漬於溶劑而進行蝕刻處理，幾乎 未析出電鍍，鍍析出狀態成爲稀疏。 由以上的結果，可知即使施加蝕刻處理時，在未添加 有添加物的底子圖案層，銅微粒子未充分地露出於其表面 。又，在添加有添加物的底子圖案層，藉由定影器105進 行硬化之際，比樹脂的比重還小的比重的添加物浮出於底 子圖案層的表面而形成表面層，該表面層藉由溶劑進行蝕 刻，就可增大銅微粒子的露出面積，可提高鍍析出性。 如此地，可知在構成含有金屬微粒子樹脂粒子3 00的 -25- 200521171 (22) 樹脂基質3 00a，適量添加比重比構成該樹脂基質3 0 0a的 樹脂還小而與樹脂基質300a沒有相溶性的如油脂類等的 添加物，就可在底子圖案層的表面形成容易進行蝕刻，且 容易控制蝕刻厚度的表面層。由此，成爲有效率地可進行 無電解鍍處理，而可形成更均勻的導體圖案層。 (實施例5 ) 實施例5的含有金屬微粒子樹脂粒子3 00，是平均粒 徑0.7// m的銅微粒子以50%重量比率含有於以環氧樹脂 作爲主體的樹脂基質3 00a所構成。又，含有金屬微粒子 樹脂粒子3 0 0的平均粒徑爲8.2 /Z m。 使用該含有金屬微粒子樹脂粒子3 00，藉由上述的圖 案形成方法，在基材上形成底子圖案層（含有金屬微粒子 樹脂層3 20 )，調查無電解鍍前的硬化率與鍍析出性的關 係。在此，硬化率是依據示差掃描熱量測定（DSC )所算 出。又，在底子圖案層，於無電解鍍前施以蝕刻處理。 由示差掃描熱量測定（D S C )所致的測定結果及鍍析 出性，可知，無電解鍍前的樹脂基質3 00k的硬化率爲 5 0%以上時，形成有緻密鍍層。另一方面，在硬化率爲不 足5 0%時，則鍍析出狀態成爲稀疏。 又，調查底子圖案層的表面狀態，樹脂基質的硬化率 不足50%時，則處處可看到銅微粒子的缺落。此乃藉由鹼 性無電解鍍液，侵蝕未硬化的樹脂基質所產生。 由以上結果可知，將無電解鍍處理前的底子圖案層的 -26- 200521171 (23) 樹脂基質的硬化率作成50%以上，就可防止金屬微粒子的 掉落，而可提高無電解鍍的鍍析出性。 (其他實施形態） 在上述的實施形態，主要說明導體圖案層，惟使用以 與構成含有金屬微粒子樹脂粒子的樹脂同樣的樹脂所構成 的樹脂粒子，並以與形成導體圖案層的製造裝置同樣的裝 置，也可形成絕緣圖案層。又，將導體圖案層及絕緣圖案 層選擇性地形成在一基板上，也可構成電子電路基板。 在第11圖模式地表示具備導體圖案層401及絕緣圖 案層402的電子電路基板400的一例的斷面圖。又，導體 圖案層是使用在第一實施形態或第二實施形態所表示的含 有金屬微粒子樹脂粒子所形成。 電子電路基板400是由：基材403，及選擇性地形成 在該基材403上的非導電性導體圖案層401，及形成在該 導體圖案層40 1上的導電性導體金屬層404，及選擇性地 形成於基材403上的絕緣圖案層402所構成。 又，在第' 1 1圖表示單層所構成的電子電路基板400， 惟將導體圖案層401，絕緣圖案層402，導體金屬層.404， 選擇性地再形成於表示在第1 1圖的電子電路上；也可構 成多層所構成的積層電子電路基板。 又，本發明是並不被限定於在此以圖解所述的特定態 樣者，然而可瞭解包括在以下所述的申請專利範圍所有範 圍內加以變形者。 -27- 200521171 (24) 【圖式簡單說明】 第1圖是表示本發明的第一實施形態的含有金屬微粒 子樹脂粒子的斷面圖。 第2A圖是表示本發明的第一實施形態的導體圖案層 的所定形成工程的斷面圖。 第2 B圖是表示本發明的第一實施形態的導體圖案層 的所定形成工程的斷面圖。 第2C圖是表示本發明的第一實施形態的導體圖案層 的所定形成工程的斷面圖。 第3圖是模式地表示形成本發明的第一實施形態的導 體圖案層的製造裝置的槪要圖。 第4圖是表示六種類含有金屬微粒子樹脂粒子的帶電 量的測定結果的圖式。 第5圖是表示對於銅含有率的含有金屬微粒子樹脂粒 子的質量的關係圖式。 第6 A圖是表示鍍層的鍍析出的情形的圖式。 第6 B圖是表示鍍層的鍍析出的情形的圖式。 第7圖是表不銅微粒子的數密度與平均粒徑的關係圖 式。 第8圖是模式地表示軟焊球接合強度試驗的槪要圖式 〇 第9圖是表不本發明的第二實施形態的含有金屬微粒 子樹脂粒子的斷面圖。 -28 ** 200521171 (25) 第10A圖是表示本發明的第二實施形態的導體圖案層 的所定形成工程的斷面圖。 第10B圖是表示本發明的第二實施形態的導體圖案層 的所定形成工程的斷面圖。 第10C圖是表示本發明的第二實施形態的導體圖案層 的所定形成工程的斷面圖。 第1 1圖是模式地表示電子電路基板的一例的斷面圖 【主要元件之符號說明】 10，3 00 :含有金屬微粒子樹脂粒子 10a，3 00a :樹脂基質 10b，3 00b :金屬微粒子 2 0，2 0 1 :基材 30，3 20 :含有金屬微粒子樹脂層 40，330，404:導體金屬層 1〇〇 :感光體鼓輪 1 〇 1 :帶電器 102 :雷射發生掃描 1 〇 3 :顯像裝置 ]0 4 :轉印裝置 1 〇 5 :定影器 2 0 0 :軟焊球 2 02，401 :導體圖案層 •29- 200521171 (26) 3 20a ：表面層 400 :電子電路基板 402 :絕緣圖案層

Claims (1)

1. 200521171 (1) 十、申請專利範圍 1 · ~種含有金屬微粒子樹脂粒子，屬於金屬微粒子 被分散於樹脂基質的導體圖案形成用的含有金屬微粒子樹 脂粒子，其特徵爲：上述金屬微粒子的含有率爲全體的7 0 重量％以下。 2 ·如申請專利範圍第1項所述的含有金屬微粒子樹 脂粒子，其中，上述含有金屬微粒子樹脂粒子的所定粒徑 範圍的上述金屬微粒子的數密度爲0.0 5個/// m3以上。 3 ·如申請專利範圍第1項所述的含有金屬微粒子樹 脂粒子’其中，上述金屬微粒子是至少含有魚鱗片形狀所 形成的金屬微粒子所構成。 4 .如申請專利範圍第1項所述的含有金屬微粒子樹 脂粒子，其中，上述金屬微粒子是由 Pt、Pd、Cu、Au、 Ni、Ag所形成的群所選擇的至少一種所構成。 5 . —種含有金屬微粒子樹脂粒子，屬於導體圖案形 成用的含有金屬微粒子樹脂粒子，其特徵爲具備： 熱硬化性樹脂所構成的樹脂基質； 被分散於上述樹脂基質的金屬微粒子；以及 含有於上述樹脂基質，而比重比構成上述樹脂基質的 樹脂材料還小的添加物。 6 .如申請專利範圍第5項所述的含有金屬微.粒子樹 脂粒子，其中，上述添加物的比重是K i以下。 7 •如申請專利範圍第5項所述的含有金屬微粒子樹 脂粒子’其中，上述添加物是添加上述樹脂基質的總體積 -31 - 200521171 (2) 的0.5體積％以上。 8 .如申請專利範圍第5項所述的含有金屬微粒子樹 脂粒子，其中，上述金屬微粒子是由Pt、Pd、Cu、Au、 Ni、Ag所形成的群所選擇的至少一種所構成。 9. 一種含有金屬微粒子樹脂層，屬於以至少含有金 屬微粒子的熱硬化性樹脂形成在基材上的含有金屬微粒子 樹脂層，其特徵爲：上述金屬微粒子的含有率爲全體的.7 0 重量％以下，且所含有的所定粒徑範圍的上述金屬微粒子 的數密度爲0.05個/// m3以上。 1〇· —種含有金屬微粒子樹脂層，屬於以至少含有金 屬微粒子的熱硬化性樹脂形成在基材上的含有金屬微粒子 樹脂層，其特徵爲：無電解鍍處理工程前的該含有金屬微 粒子樹脂層的熱硬化性樹脂的硬化率爲50%以上。.. 1 1 · 一種含有金屬微粒子樹脂層的形成方法，其特徵 爲具備 ： 在感光體上形成所定圖案的靜電潛像的工程； 在形成有上述靜電潛像的感光體上，靜電地附著分散 於樹脂基質而將金屬微粒子含有整體的70重量％以下，且 所含有的所定粒徑範圍的該金屬微粒子的數密度爲 0.0 5 個/// m3以上的含有金屬微粒子樹脂粒子以形成可視像的 工程； 將形成於上述感光體上的上述含有金屬微粒子樹脂粒 子所構成的可視像，靜電地轉印於基材上的工程；以及 將轉印於上述基材上的上述含有金屬微粒子樹脂粒子 -32- 200521171 (3) 藉由加熱或光照射進行定影於上述基材的工程。 12· —種含有金屬微粒子樹脂層的形成方法，其特徵 爲具備· 在感光體上形成所定圖案的靜電潛像的工程； 在形成有上述靜電潛像的感光體上，靜電地附著分散 於樹脂基質而含有金屬微粒子，且添加有比重比構成該樹 脂基質的樹脂還小的添加物的含有金屬微粒子樹脂粒子以 形成可視像的工程； 將形成於上述感光體上的上述含有金屬微粒子樹脂粒 子所構成的可視像，靜電地轉印於基材上的工程；以及 將轉印於上述基材上的上述含有金屬微粒子樹脂粒子 藉由加熱或光照射，將上述樹脂基質的硬化率硬化成50% 以上，進行定影於上述基材的工程。 13. —種電子電路基板，其特徵爲具備：使用申請專 利範圍第1項所述的含有金屬微粒子樹脂粒子所形成的導 體圖案層。 1 4. 一種電子電路基板，其特徵爲具備：使用申請專 利範圍第5項所述的含有金屬微粒子樹脂粒子所形成的導 體圖案層。 -33-