WO2010073903A1 - 表面金属膜材料、表面金属膜材料の作製方法、金属パターン材料の作製方法、及び金属パターン材料 - Google Patents

表面金属膜材料、表面金属膜材料の作製方法、金属パターン材料の作製方法、及び金属パターン材料 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a surface metal film material, a method for producing a surface metal film material, a method for producing a metal pattern material, and a metal pattern material.
  • a metal wiring board in which wiring with a metal pattern is formed on the surface of an insulating substrate has been widely used for electronic components and semiconductor elements.
  • a “subtractive method” is mainly used.
  • a photosensitive layer that is exposed by irradiation with actinic rays is provided on a metal film formed on the surface of the substrate, the photosensitive layer is exposed imagewise, and then developed to form a resist image.
  • the metal film is etched to form a metal pattern, and finally the resist is removed.
  • the adhesion between the substrate and the metal film is expressed by an anchor effect generated by providing irregularities on the substrate surface. For this reason, there is a problem that the high frequency characteristics when used as a metal wiring are deteriorated due to the unevenness of the obtained metal pattern at the substrate interface.
  • a method in which a hardened layer containing a polymer compound having a chelate ligand capable of capturing metal ions serving as a plating catalyst is formed on a substrate, and the hardened layer is plated.
  • a cured layer containing a polymer compound having a chelate ligand is formed, a composition prepared by simultaneously mixing a polymer and a curing agent is used. There is concern about stability over time, and there is a possibility that a uniform cured film cannot be obtained.
  • chelate ligand are carboxylic acid type, azo type, polyamine or polyimine type, alcoholic or phenolic as represented by iminodiacetic acid.
  • Hydroxyl type and ⁇ -diketone type ligands all of which are hydrophilic, so moisture absorption and desorption is likely to occur due to changes in temperature and humidity, resulting in deformation of the formed metal film and substrate. Or the metal film is easily peeled off from the substrate.
  • the substrate is roughened, for example, by a desmear process performed during via formation.
  • substrate roughening is also important for ensuring adhesion in the lamination of interlayer insulation films and solder resists, etc.
  • Fine wiring is simply achieved by simply forming a highly-adhesive metal wiring on a smooth substrate surface. Manufacturing a substrate is a difficult situation.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and an object thereof is to achieve the following object. That is, the first object of the present invention is to provide a surface on which a metal plating layer can be formed with a strong adhesion even if the surface roughness (Ra) of the substrate is roughened to 0.1 ⁇ m or more. It is to provide a method of manufacturing a metal film material and a surface metal film material.
  • the second object of the present invention is to provide a metal pattern material having a metal pattern excellent in adhesion to the substrate and having a metal pattern excellent in insulation reliability in a non-formation region of the metal pattern, and The object is to provide a method for producing a metal pattern material using the metal pattern material.
  • the third object of the present invention is to laminate an interlayer insulating film or the like on the upper layer of the plating layer, and even if the adhesion of the interlayer insulating film or the like cannot be secured, the exposed polymer layer can be arbitrarily roughened using the metal wiring as a mask. It is an object of the present invention to provide a method for producing a metal pattern material capable of ensuring strong adhesion.
  • ⁇ 1> A substrate, a polymer layer that receives a plating catalyst or a precursor thereof, and a metal film formed by plating in this order,
  • the surface roughness (Ra) of the interface between the substrate and the polymer layer is x ⁇ m
  • the surface roughness (Ra) of the interface between the polymer layer and the metal film is y ⁇ m
  • x> y and Surface metal film material with 5 ⁇ m>x> 0.1 ⁇ m.
  • the polymer layer that receives the plating catalyst or its precursor was formed by applying a coating solution containing a compound having a functional group that interacts with the plating catalyst or its precursor on the substrate.
  • the surface metal film material according to ⁇ 1> which is a layer.
  • Forming a metal film by plating the catalyst or its precursor, and the surface roughness x and y are x> y and 5 ⁇ m>x> 0.1 ⁇ m Method for producing surface metal film material.
  • ⁇ 6> The method for producing a surface metal film material according to ⁇ 5>, wherein the coating liquid further contains a compound having a functional group that improves adhesion to the substrate.
  • ⁇ 7> The method for producing a surface metal film material according to ⁇ 5> or ⁇ 6>, wherein the relation of 2x ⁇ T is satisfied when the thickness of the polymer layer is T ⁇ m.
  • ⁇ 8> The surface metal film material according to any one of ⁇ 5> to ⁇ 7>, wherein the surface of the substrate is a substrate made of resin, ceramic, glass, silicon, or a composite thereof. Method.
  • ⁇ 9> A surface metal film material obtained by the method for producing a surface metal film material according to any one of ⁇ 5> to ⁇ 8>.
  • ⁇ 10> A method for producing a metal pattern material, comprising a step of etching a plating layer of the surface metal film material according to ⁇ 9> into a pattern.
  • ⁇ 11> A method for producing a metal pattern material, comprising a step of etching a plating layer of the surface metal film material according to ⁇ 9> and a polymer layer in a pattern.
  • ⁇ 12> A metal pattern material obtained by the method for producing a metal pattern material according to ⁇ 10> or ⁇ 11>.
  • the surface metal film material capable of forming a metal plating layer on the upper layer with strong adhesion, and A method of manufacturing the same can be provided. Further, a metal pattern material having a metal pattern excellent in adhesion to the substrate and having a metal pattern excellent in insulation reliability in a non-formation region of the metal pattern, and a metal pattern material using the metal pattern material Can be provided.
  • the exposed polymer layer can be arbitrarily roughened to achieve strong adhesion.
  • a method for producing a metal pattern material that can be secured can be provided.
  • the surface roughness (Ra) is a Ra value defined by JIS B0601 (revised January 20, 2001) by non-contact interferometry, and Surfcom 3000A (Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) is used. Ra used to measure the surface of a substrate or the like.
  • the surface roughness (x, y) of the interface is a value measured by observing the cross section with an SEM, and the arithmetic average roughness was measured in accordance with JIS B0633-2001.
  • the surface metal film material of the present invention includes a substrate, a polymer layer that receives a plating catalyst or a precursor thereof, and a metal film formed by plating in this order, and the surface of the interface between the substrate and the polymer layer.
  • the roughness (Ra) is x ⁇ m
  • the surface roughness (Ra) of the interface between the polymer layer and the metal film is y ⁇ m, x> y and 5 ⁇ m>x> 0.1 ⁇ m.
  • the interface between the roughened surface of the substrate and the polymer layer is bonded by the biting of the polymer layer into the roughened surface, and the polymer metal and the plated metal film are partially penetrated into the polymer layer. Adheres firmly.
  • the surface metal film material production method of the present invention includes (1) a step of preparing a polymer coating solution containing a compound having a functional group that interacts with a plating catalyst or a precursor thereof, and (2) on a substrate. A step of forming a polymer layer containing a compound having a functional group that interacts with the plating catalyst or a precursor thereof using the coating solution, and (3) a plating catalyst or a precursor thereof on the polymer layer. And (4) plating the plating catalyst or its precursor to form a metal film.
  • the method for producing the metal pattern material of the present invention comprises: (5) etching the plating film of the surface metal film material of the present invention (the surface metal film material obtained by the method of producing the surface metal film material of the present invention) into a pattern. Or (6) a step of etching the plating layer of the surface metal film material of the present invention and the polymer layer in a pattern.
  • the metal pattern material is produced by performing the steps (1) to (4) in the above-described surface metal film material production method and then etching the formed plating film into a pattern [(5) Step]] or the step of etching the plating film and the polymer layer into a pattern [Step (6)].
  • the production method thereof, and the production method of the metal pattern material it has a polymer layer containing a compound having a functional group that interacts with a plating catalyst or a precursor thereof.
  • at least one of the components contained in the coating solution used to form this polymer layer is a non-dissociative functional group that forms an interaction with the plating catalyst or its precursor (hereinafter referred to as “interactive group” as appropriate).
  • the metal film having excellent adhesion to the polymer layer can be obtained by applying a plating catalyst or the like to the polymer layer and then performing plating using the catalyst.
  • a polymer layer and a substrate can be directly chemically bonded by using a substrate having a polymerization initiating layer, a metal film having further excellent adhesion to the substrate can be obtained.
  • the obtained surface metal film material and metal pattern have a metal film having excellent adhesion to the substrate.
  • the coating solution formed in the step (1) can maintain the aging stability of the coating solution by preparing immediately before the step (2), As a result, a uniform polymer layer can be formed in the plane.
  • the metal film or metal pattern formed on the polymer layer can obtain adhesion to the substrate and in-plane uniformity.
  • the polymer layer in the present invention is formed using a monomer or polymer that is a compound containing an interactive group as described above, and the interactive group present in the polymer layer is a non-dissociative functional group. Therefore, the layer is excellent in the interaction with the plating catalyst or its precursor, and has a low water absorption and high hydrophobicity even under high temperature and high humidity. From the above points, the obtained surface metal film material has a metal film excellent in adhesion to the substrate. Such a surface metal film material is applied to a method for producing a metal pattern material, which will be described later, and used as an electric wiring material, and can also be used for an electromagnetic wave prevention film, a shield material, and the like.
  • the metal pattern is obtained by etching the plating film formed on the entire surface of the substrate or the plating film and the polymer layer in a pattern in the step (5) or (6). At this time, even if the heat fusion layer is exposed in the non-formed region of the obtained metal pattern, the exposed portion does not absorb water, and the resulting insulation does not deteriorate. As a result, the metal pattern material formed in the method for producing the metal pattern material of the present invention has excellent insulation reliability in the non-formation region of the metal pattern.
  • the surface metal film material of the present invention includes a substrate, a polymer layer that receives a plating catalyst or a precursor thereof, and a metal formed by plating. As long as the surface roughness x and y satisfy the relationship of x> y and 5 ⁇ m>x> 0.1 ⁇ m, the film is not limited to the following method. The steps (1) to (4) in the method for producing the surface metal film material of the present invention will be described.
  • step (1) in the method for producing the surface metal film material of the present invention a polymer coating solution containing a compound having a functional group that forms an interaction with the plating catalyst or its precursor is prepared.
  • the coating liquid used in this step contains a polymer as an essential component, but a monomer and / or other components may be added. At least one of the polymer, monomer, and other components constituting the coating solution has a non-dissociable functional group that forms an interaction with the plating catalyst or its precursor.
  • the “interactive group-containing compound” includes at least one of a polymer having an interactive group or a monomer having an interactive group.
  • the polymer used for this invention may not contain a polymeric group from a viewpoint of temporal stability of a coating liquid, it is not limited to the aspect which does not contain a polymeric group.
  • a polymer having an interactive group or a polymer having no interactive group is used, and these polymers are used, for example, in the following manner. .
  • ( iv) is preferable from the viewpoint of plating deposition.
  • the interactive group in the present invention is not limited as long as it forms an interaction with the plating catalyst or its precursor. Specifically, it generates protons by dissociation under basic conditions, and interacts with metal ions. Dissociable functional groups that can be adsorbed by ionic bonds, or functional groups that do not generate protons by dissociation, that is, groups that can form multidentate coordination, nitrogen-containing functional groups, sulfur-containing functional groups, oxygen-containing functional groups, etc. And non-dissociable functional groups.
  • dissociative functional group examples include a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a boronic acid group.
  • non-dissociative functional group specifically, a group capable of forming a coordination with a metal ion, a nitrogen-containing functional group, a sulfur-containing functional group, an oxygen-containing functional group, and the like are preferable.
  • an imide group Pyridine group, tertiary amino group, ammonium group, pyrrolidone group, amidino group, triazine ring, triazole ring, benzotriazole group, benzimidazole group, quinoline group, pyrimidine group, pyrazine group, solooline group, quinoxaline group, purine group, Triazine group, piperidine group, piperazine group, pyrrolidine group, pyrazole group, aniline group, group containing alkylamine group structure, group containing isocyanuric structure, nitro group, nitroso group, azo group, diazo group, azide group, cyano group, Nitrogen-containing functional groups such as cyanate group (R—O—CN), hydroxyl group, carbonate group, ether group, carbonyl group, Ter group, group containing N-oxide structure, group containing S-oxide structure, oxygen-containing functional group such as group containing N-hydroxy structure, thioph
  • Examples thereof include phosphorus-containing functional groups such as phoramide group and phosphine group, groups containing halogen atoms such as chlorine and bromine, and unsaturated ethylene groups.
  • an imidazole group, a urea group, or a thiourea group may be used as long as it is non-dissociative due to a relationship with an adjacent atom or atomic group.
  • it may be a functional group derived from a compound having an inclusion ability such as cyclodextrin and crown ether. The use of such a non-dissociative functional group is preferable in that the water absorption and hygroscopicity of the cured layer can be reduced.
  • ether group more specifically, —O— (CH 2 ) n —O— (n is an integer of 1 to 5) because of its high polarity and high adsorption ability to a plating catalyst or the like.
  • a cyano group is particularly preferable, and a cyano group is most preferable.
  • the higher the polarity the higher the water absorption rate.
  • the cyano groups interact in the cured layer so as to cancel each other's polarity, the film becomes dense and the entire polymer layer Therefore, the water absorption is lowered.
  • the cyano group is solvated, the interaction between the cyano groups is eliminated, and it becomes possible to interact with the plating catalyst.
  • a polymer layer having a cyano group is preferable in that it exhibits low performance while interacting well with the plating catalyst while exhibiting low moisture absorption.
  • the interactive group in the present invention is more preferably a cyanoalkyl group.
  • the polymer having no interactive group used in step (1) in the method for producing a surface metal film material of the present invention is not particularly limited.
  • the polymer (A) a resin that can cure the polymer layer by light or heat after coating, (B) a resin solution diluted with a diluent or an emulsion type resin coating solution, and a polymer layer is formed by drying after coating. Roughly divided into resins.
  • the resin that can cure the polymer layer by light or heat after coating may be a linear polymer or a crosslinked polymer after curing, and in the case of (B), it is general for a crosslinked resin. Therefore, it is preferably coated and dried with an emulsion type resin coating solution, and more preferably a linear polymer.
  • resins examples include phenolic resin (PF), epoxy resin (EP), melamine resin (MF), urea resin (urea resin, UF), unsaturated polyester resin (UP), alkyd resin, polyurethane (PUR ), Solvent-soluble polyimide (PI), polyethylene (PE), high density polyethylene (HDPE), medium density polyethylene (MDPE), low density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene chloride , Polystyrene (PS), polyvinyl acetate (PVAc), polytetrafluoroethylene (PTFE), ABS resin (acrylonitrile butadiene styrene resin), AS resin, acrylic resin, polyamide (PA), nylon, polyacetal (POM), polycarbonate ( PC), modified polyphenylene ether (m-PPE, modified PPE, PPO), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET), rubber Fiber reinforced polyethylene tere
  • phenol resin epoxy resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, polyurethane, solvent-soluble polyimide, polystyrene, polyvinyl acetate, ABS resin, AS resin, acrylic resin, nylon, polyacetal Polycarbonate, solvent-soluble liquid crystal polymer.
  • the function as a polymer layer used for this invention expresses by containing the compound which has an interactive group with respect to these resin groups.
  • a polymer (acrylic resin) having a high flexibility and having an acrylic structure in the main chain is preferable.
  • poly (methyl acrylate), poly (ethyl acrylate), poly (n-butyl acrylate), poly (t-butyl acrylate), poly (pentyl acrylate), poly (2-ethylhexyl acrylate), and the like examples include alkyl acrylates.
  • the polymer used in the step (1) in the method for producing the surface metal film material of the present invention may be a polymer having an interactive group as described above.
  • an acrylic resin that is effective for the adsorptivity of the polymer layer to the plating catalyst and the like and the adhesion between the plating film and the polymer layer and can further increase the flexibility of the polymer layer is preferable.
  • a polymer in which the above-described interactive group is introduced is preferable. More specifically, the following homopolymers or copolymers using monomers having a cyano group are preferred.
  • step (1) in the method for producing a surface metal film material of the present invention it is preferable to use a polymer having an interactive group from the viewpoint of introducing more interactive groups into the polymer layer.
  • a polymer having an interactive group In order to introduce an interactive group into the polymer layer, there is a method using a monomer having an interactive group as described above. However, since the monomer is a low molecular weight component, if it is unreacted, development, etc. May be removed. On the other hand, since the polymer having an interactive group is a high molecular weight component, it is less likely to be removed. As a result, when a polymer having an interactive group is used, more interactive groups can be introduced into the polymer layer. In addition, it is preferable to use together the polymer which has an interactive group, and the monomer which has an interactive group from the point which introduces more interactive groups in a polymer layer.
  • a monomer having no interactive group can be used in the coating solution together with a monomer having an interactive group or a polymer having an interactive group.
  • the monomer having no interactive group added to the coating solution in the method for producing the surface metal film material of the present invention is a radical polymerizable compound having at least one ethylenically unsaturated double bond, and has an interactive property. There is no particular limitation as long as it does not have a group.
  • the monomer having no interactive group is selected from compounds having at least one, preferably two or more terminal ethylenically unsaturated bonds.
  • a polyfunctional monomer having two or more radical polymerizable groups is preferable from the viewpoint of reactivity.
  • Such compound groups are widely known in the industrial field, and in the present invention, these polymerizable compounds can be used without any particular limitation.
  • Examples of monomers include unsaturated carboxylic acids (for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.), esters and amides thereof, preferably unsaturated carboxylic acids.
  • unsaturated carboxylic acids for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.
  • esters and amides thereof preferably unsaturated carboxylic acids.
  • An ester of an acid and an aliphatic polyhydric alcohol compound and an amide of an unsaturated carboxylic acid and an aliphatic polyamine compound are used.
  • an addition reaction product of an ester or amide of an unsaturated carboxylic acid having an electrophilic substituent such as an isocyanate group or an epoxy group, and a monofunctional or polyfunctional alcohol, amine or thiol also suitable are substitution reaction products of esters or amides of unsaturated carboxylic acids having a leaving substituent such as a halogen group or tosyloxy group with monofunctional or polyfunctional alcohols, amines and thiols.
  • substitution reaction products of esters or amides of unsaturated carboxylic acids having a leaving substituent such as a halogen group or tosyloxy group with monofunctional or polyfunctional alcohols, amines and thiols.
  • radical polymerizable compound that is an ester of an aliphatic polyhydric alcohol compound and an unsaturated carboxylic acid include acrylic acid esters such as ethylene glycol diacrylate, 1,3-butanediol diacrylate, propylene glycol diacrylate, Neopentyl glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolethane triacrylate, hexanediol diacrylate, 1,4-cyclohexanediol diacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, sorbitol hexaacrylate, polyester acrylate oligomer Etc.
  • acrylic acid esters such as ethylene glycol diacrylate, 1,3-butanediol diacrylate, propylene glycol diacrylate, Neopentyl glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolethane tri
  • Methacrylic acid esters include tetramethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolethane trimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butanediol dimethacrylate, Examples include hexanediol dimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, and sorbitol hexamethacrylate.
  • Itaconic acid esters include ethylene glycol diitaconate, propylene glycol diitaconate, 1,3-butanediol diitaconate, 1,4-butanediol diitaconate, tetramethylene glycol diitaconate, pentaerythritol tetritaconate And sorbitol hexaitaconate.
  • crotonic acid esters include ethylene glycol dicrotonate, tetramethylene glycol dicrotonate, pentaerythritol tetracrotonate, and sorbitol hexadicrotonate.
  • isocrotonic acid esters examples include ethylene glycol diisocrotonate, pentaerythritol tetraisocrotonate, and sorbitol hexaisocrotonate.
  • maleic acid esters examples include ethylene glycol dimaleate, triethylene glycol dimaleate, pentaerythritol tetramaleate, and sorbitol hexamaleate.
  • esters described in JP-B-46-27926 examples include aliphatic alcohol esters described in JP-B-46-27926, JP-B-51-47334, JP-A-57-196231, and JP-A-59-5240. No. 5, JP-A 59-5241, JP-A 2-226149 and those having an aromatic skeleton, and esters described in JP-A 1-165613 are also preferably used.
  • amide monomers of aliphatic polyvalent amine compounds and unsaturated carboxylic acids include methylene bis-acrylamide, methylene bis-methacrylamide, 1,6-hexamethylene bis-acrylamide, 1,6-hexamethylene bis. -Methacrylamide, diethylenetriamine trisacrylamide, xylylene bisacrylamide, xylylene bismethacrylamide and the like.
  • Examples of other preferable amide monomers include those having a cyclohexylene structure described in JP-B No. 54-21726.
  • urethane-based addition polymerizable compounds produced by using an addition reaction of isocyanate and hydroxyl group are also suitable. Specific examples thereof include, for example, one molecule described in JP-B-48-41708.
  • a vinyl urethane containing two or more polymerizable vinyl groups in one molecule obtained by adding a vinyl monomer containing a hydroxyl group represented by the following general formula (a) to a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups.
  • the monomer having an interactive group added to the coating solution in the method for producing the surface metal film material of the present invention is a radical polymerizable compound having at least one ethylenically unsaturated double bond, and the interactive group If it has, it will not be restrict
  • a monomer in which the above-described interactive group (non-dissociable functional group) is introduced into a monomer having no interactive group as described above is used. More specifically, a monomer having a cyano group used for synthesizing the polymer having the above-described interactive group is preferable.
  • the reactive group-containing reactive compound is a compound having the above-described interactive group and a reactive group that can react with a monomer or a polymer to form a covalent bond. Examples of such compounds include the following.
  • (functional group, reactive group) (— OH, isocyanate) is
  • the polymer concentration of the coating solution prepared in this step is preferably 1% by mass to 30% by mass and more preferably 5% by mass to 20% by mass from the viewpoint of applicability.
  • the coating solution As conditions for preparing the coating solution, it is preferable to add it in a form dissolved in a solvent (solution state). In this case, it is preferable to prepare a thicker state than the target coating solution (mixed solution) concentration. Further, when the storage stability is poor in a thick coating solution, the concentration can be adjusted by diluting and storing to a concentration with good storage stability and evaporating the solvent immediately before coating.
  • the monomer containing the interactive group or the interactive group-containing compound in a solution state.
  • the total content of the monomer and the interactive group-containing compound is preferably 10% by mass to 50% by mass.
  • the solvent used when preparing the solution of the monomer and interactive group-containing compound and the solvent used when preparing the coating solution may be the same or different. Good.
  • this coating liquid is preferably used for coating without aging, and it is necessary to use it within one week.
  • the addition ratio of the monomer in the coating solution needs to be 30% by mass or more and 200% by mass or less with respect to the mass of the polymer containing or not having the interactive group. If it is less than 30% by mass, the film will not be sufficiently cured, and if it is added in an amount of more than 200% by mass, the coated film will be sticky and difficult to handle. Adsorption of plating catalyst or the like is difficult to occur.
  • the addition ratio of the monomer is more preferably 30% by mass to 130% by mass with respect to the mass of the polymer. 30% by mass to 100% by mass is most preferable.
  • the addition ratio of the monomer is preferably 2.0 mmol / g or more, more preferably 4.0 mmol / g, per 1 g of a film obtained by applying and drying a coating solution. If it is less than 2.0 mmol / g, sufficient curability may not be obtained. Moreover, it is preferable that the interactive group is contained in an amount of 2.0 mmol / g or more, more preferably 3.0 mmol / g or more, per 1 g of a film (polymer layer) formed by applying and drying the coating solution.
  • a photopolymerization initiator can be added to the coating solution in order to improve curability.
  • the photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it is a compound that is active with respect to irradiated actinic rays and generates active species.
  • a radical polymerization initiator, an anionic polymerization initiator, a cationic polymerization initiator, etc. Although it can be used, from the viewpoint of easy handling and reactivity, a radical polymerization initiator and a cationic polymerization initiator are preferable, and a radical polymerization initiator is more preferable.
  • photopolymerization initiator examples include p-tert-butyltrichloroacetophenone, 2,2′-diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one.
  • Benzophenone (4,4′-bisdimethylaminobenzophenone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, ketones; benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl Benzoin ethers such as ether and benzoin isobutyl ether; benzyl ketals such as benzyldimethyl ketal and hydroxycyclohexyl phenyl ketone; triphenylsulfonium chloride, triphenyls Sulfonium salts such as tetraphenylphosphonium pentafluoro phosphate,
  • the content of the polymerization initiator is preferably in the range of 0.1% by mass to 30% by mass, particularly preferably in the range of 1% by mass to 20% by mass with respect to the total solid content in the coating solution.
  • step (2) in the method for producing a surface metal film material of the present invention a coating liquid is applied and dried on a substrate to form a polymer layer.
  • a known coating method such as spin coating, bar coating, coater coating, dip coating, spray coating or the like is used for coating the coating liquid.
  • the coating amount is preferably 0.1 ⁇ m to 5 ⁇ m, more preferably 0.5 ⁇ m to 2 ⁇ m, as the film thickness after drying.
  • the film thickness after drying of the polymer layer is T ⁇ m
  • the surface roughness (Ra) of the interface between the substrate and the polymer layer described later is x ⁇ m
  • the drying temperature after coating is preferably 50 ° C. to 150 ° C., more preferably 70 ° C. to 100 ° C.
  • the drying time is preferably 1 minute to 1 hour, more preferably 1 minute to 10 minutes.
  • the polymer layer obtained in the step (2) is cured to form a cured layer on the substrate.
  • the curing process will be described below.
  • energy application such as heating or exposure is performed.
  • radiation irradiation such as heating or exposure
  • the energy application for example, radiation irradiation with a UV lamp, visible light, or the like, heating with a hot plate, or the like is possible.
  • the light source include a mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, a chemical lamp, and a carbon arc lamp.
  • radiation include electron beams, X-rays, ion beams, and far infrared rays.
  • g-line, i-line, deep-UV light, and high-density energy beam (laser beam) are used.
  • Specific examples generally used include direct image-like recording using a thermal recording head, scanning exposure using an infrared laser, high-illuminance flash exposure such as a xenon discharge lamp, and infrared lamp exposure.
  • the time required for applying energy varies depending on the target film curability and the light source, but is usually between 10 seconds and 5 hours.
  • any substrate may be used as long as it has shape-retaining properties, and the surface thereof is preferably roughened in that physical adhesion with the polymer layer to be plated is obtained.
  • the polymer layer is reactive and is cured, it preferably has a function capable of chemically bonding.
  • the substrate used in the present invention is preferably a dimensionally stable plate-like material, such as paper, paper laminated with plastic (eg, polyethylene, polypropylene, polystyrene, etc.), metal plate (eg, aluminum).
  • plastic eg, polyethylene, polypropylene, polystyrene, etc.
  • metal plate eg, aluminum
  • plastic films eg, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose acetate, cellulose nitrate, polyethylene terephthalate, polyethylene, polystyrene, polypropylene, polycarbonate, polyvinyl acetal, polyimide, epoxy , Bismaleimide resin, polyphenylene oxide, liquid crystal polymer, polytetrafluoroethylene, etc.
  • the surface of the base material is a substrate made of resin, ceramic, glass, silicon, or a composite thereof. The entire substrate as well as the surface may be made of resin, ceramic, glass, silicon, or a composite thereof.
  • a substrate containing a polyimide having a polymerization initiation site in the skeleton described in paragraphs [0028] to [0088] of JP-A-2005-281350 can also be used.
  • the metal pattern material obtained by the method for producing the metal pattern material of the present invention can be applied to semiconductor packages, various electric wiring boards and the like.
  • substrate which consists of an insulating resin shown below.
  • the substrate made of an insulating resin is a substrate made of an insulating resin whose dielectric constant (relative dielectric constant) at 1 GHz is 3.5 or less, or based on a layer made of the insulating resin. It is preferable that it is a board
  • the dielectric constant and dielectric loss tangent of the insulating resin can be measured by a conventional method.
  • the cavity resonator perturbation method for example, ⁇ r, tan ⁇ measuring device for ultra-thin sheet, manufactured by Keycom Corporation
  • the cavity resonator perturbation method based on the method described in “18th Annual Conference of Electronics Packaging Society”, p189, 2004. ).
  • substrate is a plate-shaped object, for example, a resin film (plastic film)
  • a heat-fusion layer can be formed on both surfaces of a resin film.
  • a polymer layer was formed on both surfaces of the resin film (substrate)
  • a metal film was formed on both surfaces of the substrate by further performing steps (3) and (4) described later.
  • a surface metal film material can be obtained.
  • a plating catalyst or a precursor thereof is applied to the polymer layer formed in the step (2).
  • the interactive group present in the polymer layer adheres (adsorbs) the applied plating catalyst or its precursor depending on its function.
  • examples of the plating catalyst or a precursor thereof include those that function as a plating catalyst or an electrode in the plating step (4) described later. Therefore, the plating catalyst or its precursor is determined by the type of plating in (4) plating step.
  • the plating catalyst or its precursor used in this step is preferably an electroless plating catalyst or its precursor.
  • Electroless plating catalyst As the electroless plating catalyst used in the present invention, any catalyst can be used as long as it becomes an active nucleus at the time of electroless plating. Specifically, a metal having a catalytic ability for an autocatalytic reduction reaction is used. Specifically, Pd, Ag, Cu, Ni, Al, Fe, Co, etc. are mentioned. Among them, those capable of multidentate coordination are preferable, and Ag and Pd are particularly preferable in view of the number of types of functional groups capable of coordination and high catalytic ability.
  • This electroless plating catalyst may be used as a metal colloid.
  • a metal colloid can be prepared by reducing metal ions in a solution containing a charged surfactant or a charged protective agent. The charge of the metal colloid can be adjusted by the surfactant or protective agent used here.
  • the electroless plating catalyst precursor used in this step can be used without particular limitation as long as it can become an electroless plating catalyst by a chemical reaction. Mainly, metal ions of the metals mentioned as the electroless plating catalyst are used.
  • the metal ion that is an electroless plating catalyst precursor becomes a zero-valent metal that is an electroless plating catalyst by a reduction reaction.
  • the metal ion, which is an electroless plating catalyst precursor may be used as an electroless plating catalyst after being applied to the polymer layer and before being immersed in the electroless plating bath by changing it to a zero-valent metal by a reduction reaction.
  • the electroplating catalyst precursor may be immersed in an electroless plating bath and changed to a metal (electroless plating catalyst) by a reducing agent in the electroless plating bath.
  • the metal ion which is an electroless plating precursor is provided on the hardened layer using a metal salt.
  • the metal salt to be used is not particularly limited as long as it is dissolved in a suitable solvent and dissociated into a metal ion and a base (anion), and M (NO 3 ) n , MCn, M 2 / n (SO 4 ), M 3 / n (PO 4 ) (M represents an n-valent metal atom), and the like.
  • a metal ion the thing which said metal salt dissociated can be used suitably. Specific examples include, for example, Ag ions, Cu ions, Al ions, Ni ions, Co ions, Fe ions, and Pd ions. Among them, those capable of multidentate coordination are preferable, and in particular, functionalities capable of coordination. In view of the number of types of groups and catalytic ability, Ag ions and Pd ions are preferable.
  • a palladium compound may be mentioned.
  • This palladium compound acts as a plating catalyst (palladium) or a precursor thereof (palladium ions), which acts as an active nucleus during the plating treatment and plays a role of depositing metal.
  • the palladium compound is not particularly limited as long as it contains palladium and acts as a nucleus in the plating process, and examples thereof include a palladium (II) salt, a palladium (0) complex, and a palladium colloid.
  • the palladium salt examples include palladium acetate, palladium chloride, palladium nitrate, palladium bromide, palladium carbonate, palladium sulfate, bis (benzonitrile) dichloropalladium (II), bis (acetonitrile) dichloropalladium (II), and bis (ethylenediamine).
  • Palladium (II) chloride and the like are preferable in terms of ease of handling and solubility.
  • the palladium complex examples include tetrakistriphenylphosphine palladium complex and dipalladium trisbenzylideneacetone complex.
  • the palladium colloid is a particle composed of palladium (0), and its size is not particularly limited, but is preferably 5 nm to 300 nm, more preferably 10 nm to 100 nm, from the viewpoint of stability in the liquid.
  • the palladium colloid may contain other metals as necessary, and examples of the other metals include tin.
  • Examples of the palladium colloid include tin-palladium colloid.
  • the palladium colloid may be synthesized by a known method or a commercially available product may be used. For example, a palladium colloid can be produced by reducing palladium ions in a solution containing a charged surfactant or a charged protective agent.
  • the plating catalyst or precursor as described above is applied to the layer to be plated as a dispersion or solution (catalyst solution).
  • An organic solvent or water is used for the catalyst solution in the present invention.
  • Water may be used for the catalyst solution in the present invention, and it is preferable that this water does not contain impurities. From such a viewpoint, RO water, deionized water, distilled water, purified water, etc. are used. It is preferable to use deionized water or distilled water.
  • the organic solvent used for the preparation of the plating catalyst solution is not particularly limited as long as it is a solvent that can penetrate into the layer to be plated.
  • acetone, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethylene glycol diacetate, Cyclohexanone, acetylacetone, acetophenone, 2- (1-cyclohexenyl), propylene glycol diacetate, triacetin, diethylene glycol diacetate, dioxane, N-methylpyrrolidone, dimethyl carbonate, dimethyl cellosolve, and the like can be used.
  • organic solvents include diacetone alcohol, ⁇ -butyrolactone, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, normal propyl alcohol, propylene glycol monomethyl ether, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, ethylene glycol tertiary butyl ether, tetrahydrofuran, 1, 4 -Dioxane, n-methyl-2-pyrrolidone and the like.
  • a water-soluble organic solvent is preferable from the viewpoint of compatibility with a plating catalyst or a precursor thereof and permeability to a layer to be plated.
  • Acetone, dimethyl carbonate, dimethyl cellosolve, triethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol Diethyl ether is preferred.
  • the concentration of the plating catalyst or its precursor in the catalyst solution is appropriately prepared depending on the substrate to be plated.
  • a dispersion in which a metal is dispersed in an appropriate dispersion medium or a metal salt with an appropriate solvent As a method for applying a metal that is an electroless plating catalyst or a metal salt that is an electroless plating precursor to a cured layer, a dispersion in which a metal is dispersed in an appropriate dispersion medium or a metal salt with an appropriate solvent. A solution containing dissolved and dissociated metal ions is prepared, and the dispersion or solution is applied on the polymer layer, or the substrate on which the polymer layer is formed is immersed in the dispersion or solution.
  • a coating solution is applied on the substrate, and a method of adding an electroless plating catalyst or a precursor thereof to the coating solution may be used. If a hardened layer is formed by applying an electroless plating catalyst or a precursor thereof in the coating solution onto the substrate, the step (3) in the present invention can be omitted.
  • the interaction group in the cured layer may interact with an intermolecular force such as van der Waals force or coordinate with a lone electron pair.
  • An electroless plating catalyst or a precursor thereof can be adsorbed by utilizing the interaction by bonding.
  • the metal concentration in the dispersion, solution, composition, or metal ion concentration in the solution is preferably in the range of 0.001 to 50% by mass, More preferably, it is in the range of 0.005 to 30% by mass.
  • the contact time is preferably about 30 seconds to 24 hours, more preferably about 1 minute to 1 hour.
  • a zero-valent metal can be used as a catalyst used for direct electroplating without performing electroless plating on the polymer layer in the step (4) described later.
  • the zero-valent metal include Pd, Ag, Cu, Ni, Al, Fe, and Co.
  • those capable of multidentate coordination are preferable, and in particular, adsorption to interactive groups (cyano groups) ( Pd, Ag, and Cu are preferable from the viewpoint of adhesion and high catalytic ability.
  • an interaction can be formed between the interactive group in the polymer layer and the plating catalyst or its precursor.
  • a plating film is formed by performing plating on the polymer layer to which the electroless plating catalyst or its precursor is applied.
  • the formed plating film has excellent conductivity and adhesion.
  • the type of plating performed in this step includes electroless plating, electroplating, etc., and is selected according to the function of the plating catalyst or its precursor that has formed an interaction with the polymer layer in the step (3). can do. That is, in this step, electroplating or electroless plating may be performed on the polymer layer provided with the plating catalyst or its precursor.
  • electroplating is further performed after electroless plating.
  • the plating suitably performed in this process will be described.
  • Electroless plating refers to an operation of depositing a metal by a chemical reaction using a solution in which metal ions to be deposited as a plating are dissolved.
  • the electroless plating in this step is performed, for example, by immersing the substrate provided with the electroless plating catalyst in water and removing excess electroless plating catalyst (metal) and then immersing it in an electroless plating bath.
  • the electroless plating bath to be used a generally known electroless plating bath can be used.
  • the substrate provided with the electroless plating catalyst precursor is immersed in the electroless plating bath in a state where the electroless plating catalyst precursor is adsorbed or impregnated in the polymer layer, the substrate is washed with excess precursor. After removing the body (metal salt, etc.), it is immersed in an electroless plating bath. In this case, reduction of the plating catalyst precursor and subsequent electroless plating are performed in the electroless plating bath.
  • the electroless plating bath used here a generally known electroless plating bath can be used as described above.
  • the reduction of the electroless plating catalyst precursor may be performed as a separate step before electroless plating by preparing a catalyst activation liquid (reducing liquid) separately from the embodiment using the electroless plating liquid as described above.
  • the catalyst activating solution is a solution in which a reducing agent capable of reducing an electroless plating catalyst precursor (mainly metal ions) to a zerovalent metal is dissolved, and is 0.1% to 50%, preferably 1% to 30%.
  • a reducing agent boron-based reducing agents such as sodium borohydride and dimethylamine borane, and reducing agents such as formaldehyde and hypophosphorous acid can be used.
  • composition of electroless plating bath is as follows: 1. metal ions for plating; 2. reducing agent; Additives (stabilizers) that improve the stability of metal ions are mainly included.
  • the plating bath may contain known additives such as a plating bath stabilizer.
  • the solvent used in the plating bath preferably contains an organic solvent having high affinity for the polymer layer.
  • the selection and content of the organic solvent may be prepared according to the physical properties of the polymer layer. In particular, the higher the saturated water absorption rate at 25 ° C./50% relative humidity of the polymer layer, the lower the organic solvent content. Specifically, it is as follows. That is, when the saturated water absorption at 25 ° C./50% relative humidity of the polymer layer is 0.01 to 0.5% by mass, the content of the organic solvent in the total solvent of the plating bath is 20 to 80%.
  • the content of the organic solvent in the total solvent of the plating bath is preferably 10 to 80%, and the saturated water absorption is 5 to 10% by mass.
  • the content of the organic solvent in the total solvent of the plating bath is preferably 0 to 60%.
  • the saturated water absorption is 10 to 20% by mass
  • the content of the organic solvent in the total solvent of the plating bath The amount is preferably 0 to 45%.
  • the organic solvent used in the plating bath needs to be a solvent that can be used in water, and from this point, ketones such as acetone and alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol are preferably used.
  • a copper electroless plating bath contains CuSO 4 as a copper salt, HCOH as a reducing agent, a chelating agent such as EDTA or Rochelle salt, which is a stabilizer of copper ions, and a trialkanolamine. .
  • the plating bath used for electroless plating of CoNiP includes cobalt sulfate and nickel sulfate as metal salts, sodium hypophosphite as a reducing agent, sodium malonate, sodium malate, and sodium oxalate as complexing agents. It is included.
  • the electroless plating bath of palladium contains (Pd (NH 3 ) 4 ) Cl 2 as metal ions, NH 3 and H 2 NNH 2 as reducing agents, and EDTA as a stabilizer. These plating baths may contain components other than the above components.
  • the thickness of the plating film formed by electroless plating can be controlled by the metal ion concentration of the plating bath, the immersion time in the plating bath, or the temperature of the plating bath. From the viewpoint, it is preferably 0.5 ⁇ m or more, and more preferably 3 ⁇ m or more. Further, the immersion time in the plating bath is preferably about 1 minute to 6 hours, and more preferably about 1 minute to 3 hours.
  • the electroless plating film obtained as described above has fine particles made of electroless plating catalyst and plating metal dispersed in the polymer layer by cross-sectional observation with SEM. It is confirmed that metal is deposited. Since the interface between the substrate and the plating film is a hybrid state of polymer and fine particles, the interface between the substrate (organic component) and the inorganic substance (catalyst metal or plating metal) is smooth (for example, the unevenness difference is 500 nm or less). However, the adhesion is good.
  • step (3) when the plating catalyst or its precursor applied in step (3) has a function as an electrode, electroplating is performed on the cured layer to which the catalyst or its precursor has been applied. Can do.
  • the formed plating film may be used as an electrode, and electroplating may be further performed.
  • a new metal film having an arbitrary thickness can be easily formed on the electroless plating film having excellent adhesion to the substrate.
  • the metal film can be formed to a thickness according to the purpose, and therefore, the metal film of the present invention is suitable for various applications.
  • a conventionally known method can be used as the electroplating method in the present invention.
  • a metal used for the electroplating of this process copper, chromium, lead, nickel, gold, silver, tin, zinc, etc. are mentioned. From the viewpoint of conductivity, copper, gold, and silver are preferable, and copper is preferable. More preferred.
  • the film thickness of the metal film obtained by electroplating varies depending on the application, and can be controlled by adjusting the metal concentration contained in the plating bath or the current density.
  • the film thickness in the case of using it for general electric wiring etc. is preferably 0.5 ⁇ m or more, and more preferably 3 ⁇ m or more from the viewpoint of conductivity.
  • the metal or metal salt derived from the above-described plating catalyst, plating catalyst precursor, and / or metal deposited in the polymer layer by electroless plating is used as a fractal microstructure in the layer. By being formed, the adhesion between the metal film and the polymer layer can be further improved.
  • the amount of metal present in the polymer layer is such that when the cross section of the substrate is photographed with a metal microscope, the proportion of metal in the region from the outermost surface of the polymer layer to a depth of 0.5 ⁇ m is 5 to 50 area%, When the arithmetic average roughness Ra (JIS B0633-2001) between the polymer layer and the metal interface is 0.05 ⁇ m to 0.5 ⁇ m, a stronger adhesion is exhibited.
  • the surface metal film material thus obtained has a surface roughness (Ra) at the interface between the substrate and the polymer layer of x ⁇ m, and a surface roughness (Ra) at the interface of the polymer layer and the metal film is set to y ⁇ m.
  • the surface metal film material has excellent smoothness and adhesion between the metal film and the substrate. Even if it is formed in a pattern shape, the pattern does not peel off and can be exhibited without impairing the effects of the present invention.
  • the surface metal film material of the present invention can be obtained through the steps of the method for producing the surface metal film material of the present invention.
  • a surface metal film material in which a metal film is formed on both surfaces of the resin film can be obtained.
  • the surface metal film material obtained by the method for producing a surface metal film material of the present invention is excellent in adhesion of the metal film to the substrate.
  • the method for producing the metal pattern material of the present invention includes a step of etching the plating film of the surface metal film material of the present invention obtained through the steps (1) to (4) into a pattern [(5) step], or A step of etching the plating film and the polymer layer in a pattern [(6) step] is performed.
  • step (5) and step (6) will be described.
  • step (5) the plating film (metal film) formed in the step (4) is etched into a pattern.
  • step (6) the plating film and the polymer layer formed in the step (4) are etched into a pattern. That is, in this step, a desired metal pattern can be formed by removing the plating film formed on the entire substrate surface or unnecessary portions of the plating film and the polymer layer by etching. Any method can be used to form the metal pattern, and specifically, a generally known subtractive method or semi-additive method is used.
  • a dry film resist layer is provided on the formed plating film, the same pattern as the metal pattern part is formed by pattern exposure and development, the plating film is removed with an etching solution using the dry film resist pattern as a mask,
  • an etching solution for example, an aqueous solution of cupric chloride, ferric chloride, or the like can be used.
  • the semi-additive method is to provide a dry film resist layer on the formed plating film, form the same pattern as the non-metallic pattern part by pattern exposure and development, and perform electroplating using the dry film resist pattern as a mask,
  • quick etching is performed after the dry film resist pattern is removed, and the plating film is removed in a pattern to form a metal pattern.
  • the dry film resist, the etching solution, etc. can use the same material as the subtractive method.
  • the electroplating technique the technique described above can be used as the subtractive method.
  • the present invention it is preferable to etch not only the plating film but also both the plating film and the polymer layer in a pattern, and the substrate surface having a large surface roughness is exposed again.
  • it has an advantage that strong adhesiveness with the insulating layer can be expressed.
  • a metal pattern material having a desired metal pattern is produced through the above steps (1) to (5), or (1) to (4) and (6).
  • a metal pattern material can also be produced by forming the polymer layer obtained in the step (2) in a pattern and performing the steps (3) and (4) on the patterned polymer layer.
  • (Full additive method) As a method for forming the polymer layer obtained in the step (2) in a pattern, specifically, pattern exposure may be used when forming the polymer layer, and unexposed portions are removed by development. A patterned polymer layer can be formed.
  • the developing method is performed by immersing a material used for forming a polymer layer such as a polymer or a monomer in a solvent capable of dissolving. The immersion time is preferably 1 to 30 minutes.
  • the polymer layer (2) is formed by direct patterning by a known coating method such as a gravure printing method, an ink jet method, or a spray coating method using a mask, then applying energy, and then washing (developing). May be.
  • Steps (3) and (4) for forming a plating film on the patterned polymer layer are the same as those described above.
  • the metal pattern material of the present invention is obtained by the above-described method for producing a metal pattern material of the present invention.
  • the obtained metal pattern material has a metal pattern with excellent adhesion to the substrate.
  • the polymer layer constituting the metal pattern material has low water absorption and high hydrophobicity, the exposed portion of the polymer layer (the region where the metal pattern is not formed) is subject to changes such as water absorption and moisture absorption. It does not occur, and there is no deterioration in insulation caused by this.
  • the metal pattern material formed in the method for producing the metal pattern material of the present invention has excellent insulation reliability in the non-formation region of the metal pattern.
  • the metal pattern material of the present invention is preferably one in which a metal film (plating film) is provided on the entire surface or locally on a substrate having a surface irregularity of 500 nm or less (more preferably 100 nm or less). Further, the adhesion between the substrate and the metal pattern is preferably 0.2 kN / m or more, and particularly preferably 0.5 kN / m or more. That is, it is characterized in that the substrate surface is smooth and the adhesion between the substrate and the metal pattern is excellent.
  • the adhesion value between the substrate and the metal film was determined by attaching a copper plate (thickness: 0.1 mm) to the surface of the metal film (metal pattern) with an epoxy-based adhesive (Araldite, manufactured by Ciba-Geigy). After drying for 4 hours, a 90 degree peeling experiment is performed based on JIS C 6481, or the edge of the metal film itself is directly peeled off, and a value obtained by performing a 90 degree peeling experiment based on JIS C 6481. is there.
  • the metal pattern material obtained by the method for producing a metal pattern material of the present invention is applied to various uses such as a semiconductor chip, various electric wiring boards, FPC, COF, TAB, antenna, multilayer wiring board, motherboard and the like. be able to.
  • Example 1 Synthesis of Polymer A having Polymerizable Group and Interactive Group
  • a polymer A having a polymerizable group and an interactive group was synthesized as follows. In a 500 mL three-necked flask, 20 mL of ethylene glycol diacetate, 7.43 g of hydroxyethyl acrylate, and 32.03 g of cyanoethyl acrylate were added, and the temperature was raised to 80 ° C., and V-601 (polymerization initiator, Wako Jun) A mixture of 0.737 g (manufactured by Yakuhinsha) and 20 mL of ethylene glycol diacetate was added dropwise over 4 hours.
  • An epoxy insulating film GX-13 (film thickness 40 ⁇ m) manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd. is heated and pressurized as an electrical insulating layer on a glass epoxy substrate, and 100 ° C. to 110 ° C. at a pressure of 0.2 MPa using a vacuum laminator.
  • the substrate B1 was obtained by bonding under the above conditions.
  • An aqueous conditioner solution containing sodium hydroxide and a solvent was prepared as a conditioner liquid, and the insulating film surface was swelled by treatment at 75 ° C. for 10 minutes while stirring. Thereafter, after treatment with warm water at 50 ° C. for 3 minutes, desmear treatment was performed at 85 ° C. for 10 minutes while stirring with an aqueous sodium hydroxide solution containing potassium permanganate. Then, after processing for 3 minutes with 50 degreeC warm water, the neutralization process was performed for 5 minutes at 45 degreeC, adding stirring using the neutralization aqueous solution containing a sulfuric acid. In this way, a substrate B2 was obtained.
  • a water-soluble organic solvent 39 parts by weight of diethylene glycol diethyl ether (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 40.75 parts by weight of water, 20 parts by weight of nitric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), palladium acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
  • a palladium catalyst solution consisting of 0.25 parts by weight was prepared, the substrate B3 obtained in the above step was immersed for 5 minutes, and then washed with water.
  • electroless plating was performed for 30 minutes at an electroless plating temperature of 26 ° C. using an electroless plating bath having the following composition using Urumura Kogyo Sulcup PGT.
  • the thickness of the obtained electroless copper plating film was 0.5 ⁇ m on both the insulating layer and the via bottom.
  • the raw materials for the electroless plating solution are as follows. Distilled water 79.2% by mass PGT-A 9.0% by mass PGT-B 6.0% by mass PGT-C 3.5% by mass Formalin (Wako Pure Chemicals: formaldehyde solution) 2.3% by mass
  • electroplating was performed for 20 minutes under the condition of 3 A / dm 2 using an electroless copper plating film as a power feeding layer and using an electrolytic copper plating bath having the following composition.
  • the thickness of the obtained electrolytic copper plating film was 18 ⁇ m.
  • the obtained substrate is designated as B4.
  • the peel strength between the polymer layer and the metal film of the obtained substrate B4 was measured by the following method.
  • Peel strength A copper plate (thickness: 0.1 mm) is bonded to the surface of the metal film with an epoxy adhesive (Araldite, manufactured by Ciba Geigy), dried at 140 ° C. for 4 hours, and then subjected to a 90-degree peeling test based on JIS C 6481.
  • it is a value obtained by directly peeling off the end of the metal film itself and conducting a 90-degree peeling experiment based on JIS C 6481. If this value is 0.5 kN / m or more, the adhesion is particularly good.
  • the substrate surface B5 was degreased for 1 minute at 40 ° C. using the following degreasing solution, and then washed with water. ⁇ 95% by weight of distilled water ⁇ Melplate PC-316 (Meltex Co., Ltd.) 5% by mass Thereafter, a dry film resist is formed on the surface of the metal film, and exposure is performed using a 1.5 kW high-pressure mercury lamp (UVX-02516SILP01 made by USIO) so that the exposure dose at 365 nm is 100 mJ / cm 2 through the mask. Developed with a 1% Na 2 CO 3 aqueous solution at 40 ° C.
  • Example 1 was carried out in this way. The results are shown in Table 1 together with Examples 2-6 and Comparative Examples 1-4.
  • the wiring formability was evaluated according to the following evaluation criteria. ⁇ Evaluation criteria for wiring formability> A: Wiring is formed according to a desired pattern, and no side etching occurs. ⁇ : Wiring is formed according to a desired pattern, but side etching occurs when the metal residue is removed. ⁇ : When the metal residue is removed, the electric wiring layer becomes unfavorable (for example, a reverse taper shape or a shape in which the central portion of the wiring is depressed), and the wiring is not formed according to a desired pattern. X: No wiring is formed.
  • the surface roughness (Ra) was measured on the surface of a substrate or the like based on JIS B0601 (revised January 20, 2001) by a non-contact interference method using Surfcom 3000A (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). Further, the surface roughness (x and y) of the interface is a value measured by observing the cross section using SEM, and the arithmetic average roughness was measured according to JIS B0633-2001.
  • Example 2 was performed and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid of Example 1 was changed to the following composition.
  • Coating solution composition of Example 2 Preparation of coating solution 30 parts by mass of the specific polymer A, 6 parts by mass of a silane coupling agent LS2940 (manufactured by Shin-Etsu Chemical), and 64 parts by mass of acetonitrile were mixed and stirred to prepare a coating solution of 30% as the solid content of the specific polymer.
  • Example 3 In Example 1, the coating solution containing polymer A was changed as follows, and the substrate having a polymer layer obtained by drying at 80 ° C. for 5 minutes and then at 120 ° C. for 30 minutes was used, and the others were carried out. Example 3 was performed and evaluated in the same manner as Example 1. (Coating solution used in Example 3) N, N-dicyanoethylacrylamide was polymerized by a conventional radical polymerization method to obtain poly (N, N-dicyanoethylacrylamide) (weight average molecular weight 70,000). Acetonitrile solution containing 30% by mass of the polymer obtained
  • Example 4 In Example 1, the coating solution containing polymer A was changed as follows, and the substrate having a polymer layer obtained by drying at 40 ° C. for 5 minutes and then at 120 ° C. for 30 minutes was used, and the others were carried out. Example 4 was performed and evaluated in the same manner as Example 1. (Coating solution used in Example 4) Methanol solution containing 30% by mass of polyacrylic acid (manufactured by Aldrich) (weight average molecular weight 130,000)
  • Example 5 In Example 1, the coating solution containing polymer A was changed as follows, and the substrate having a polymer layer obtained by drying at 40 ° C. for 5 minutes and then at 120 ° C. for 30 minutes was used, and the others were carried out. Example 5 was conducted and evaluated in the same manner as Example 1. (Coating solution used in Example 5) Methanol solution containing 30% by mass of polyvinylpyridine (manufactured by Aldrich) (weight average molecular weight 120,000)
  • Example 6 In Example 1, Example 6 was performed and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the polymer layer was changed from 3.0 ⁇ m to 1.0 ⁇ m.
  • Comparative Example 1 In Example 1, Comparative Example 1 was performed and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the substrate B1 was used instead of the substrate B5.
  • Comparative Example 2 In Example 1, Comparative Example 2 was performed and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the substrate B5 was replaced with the substrate B2 instead of the substrate B5.
  • Comparative Example 3 In Example 1, Comparative Example 3 was performed and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the substrate B5 was replaced with a silicon wafer having a surface roughness (Ra) of 0.003 ⁇ m and the desmear treatment was not performed.
  • Table 1 shows the following. Examples 1 to 3 obtained by the method for producing a surface metal film material in which a polymer layer is provided on a substrate having a surface roughness of 0.1 ⁇ m or more according to the present invention and a plating catalyst or a precursor thereof is provided on the polymer layer. No. 6 had high peel strength between the metal film and the substrate, and good wiring formability. On the other hand, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in which the polymer layer was not provided, and Comparative Example 3 in which the surface roughness of the substrate was 0.1 ⁇ m or less had poor wiring formability, and Comparative Example 1 and Comparative Example 3 were The peel strength was small.
  • the substrate obtained by the subtractive method was ashed with a specific resin exposed between the wirings using CDP-101 manufactured by Katec Research Co., Ltd. to expose the roughened insulating film.
  • an epoxy insulating film GX-13 (film thickness 40 ⁇ m) manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co. is heated and pressurized again as an electrical insulating layer, and the vacuum laminator is used at a pressure of 0.2 MPa under conditions of 100 ° C. to 110 ° C.
  • the vacuum laminator is used at a pressure of 0.2 MPa under conditions of 100 ° C. to 110 ° C.

Abstract

基板と、めっき触媒又はその前駆体を受容するポリマー層と、めっきにより形成された金属膜とをこの順に有し、  前記基板と前記ポリマー層との界面の表面粗さ(Ra)をxμmとし、前記ポリマー層と前記金属膜との界面の表面粗さ(Ra)をyμmとしたとき、x>yであり、且つ5μm>x>0.1μmである表面金属膜材料。

Description

表面金属膜材料、表面金属膜材料の作製方法、金属パターン材料の作製方法、及び金属パターン材料
 本発明は、表面金属膜材料、表面金属膜材料の作製方法、金属パターン材料の作製方法、及び金属パターン材料に関する。
 従来より、絶縁性基板の表面に金属パターンによる配線を形成した金属配線基板が、電子部品や半導体素子に広く用いられている。
 かかる金属パターン材料の作製方法としては、主に、「サブトラクティブ法」が使用される。このサブトラクティブ法とは、基板表面に形成された金属膜上に、活性光線の照射により感光する感光層を設け、この感光層を像様露光し、その後現像してレジスト像を形成し、次いで、金属膜をエッチングして金属パターンを形成し、最後にレジストを剥離する方法である。
 この方法により得られる金属パターンにおいては、基板表面に凹凸を設けることにより生じるアンカー効果により、基板と金属膜との間の密着性を発現させている。そのため、得られた金属パターンの基板界面部の凹凸に起因して、金属配線として使用する際の高周波特性が悪くなるという問題点があった。また、基板表面に凹凸化処理するためには、クロム酸などの強酸で基板表面を処理することが必要であるため、金属膜と基板との密着性に優れた金属パターンを得るためには、煩雑な工程が必要であるという問題点があった。
 この問題を解決するため、基板上に、めっき触媒となる金属イオンを補足する能力のあるキレート配位子を有する高分子化合物を含有する硬化層を形成し、その硬化層にめっきする方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この方法ではキレート配位子を有する高分子化合物を含有する硬化層を形成する際に、ポリマーと硬化剤とを同時に混合することで調整した組成物を用いているが、このような組成物は経時安定性に懸念があり、均一な硬化膜が得られないといった問題を生じる可能性がある。
 また、特許文献1に記載の方法では、キレート配位子として例示されているものは、イミノ二酢酸に代表されるようなカルボン酸型、アゾ型、ポリアミン又はポリイミン型、アルコール性又はフェノール性のヒドロキシル型、β―ジケトン型などの配位子であり、すべて親水性でありそのため、温度や湿度変化により水分の吸収や脱離が生じ易く、その結果、形成された金属膜や基板が変形をしたり、金属膜が基板から剥がれやすくなるという問題を有していた。
 また、密着発現やビアホール(以下、「ビア」とも称する)内樹脂残渣除去のために粗化(例えばデスミアエッチング)を用いるのが一般的に知られている(例えば、特許文献2参照。)が、配線の微細化においてサブトラクティブやセミアディティブなどの金属エッチング法を用いる場合には、粗化は配線の微細化への密着力の低下や、配線間の粗化面に食い込んでいる金属残渣の除去が困難となるためにエッチング時にオーバーエッチングが発生しやすく微細な金属配線を形成する事自体が困難となる、というデメリットが大きい。
 このため粗化表面は平滑化された上で、金属との強固な密着を発現することが好ましいのであるが、例えばビア形成時に行うデスミア処理によって基板が粗化されたりする。多層基板の製造においては層間絶縁膜やソルダーレジストなどの積層における密着を確保する上でも基板粗化は重要であり、単純に平滑基板面に強密着の金属配線を形成するだけの工夫では微細配線基板を製造することは困難な状況である。
特開平11-12504号公報 特開2001-85840号公報
 本発明は、上記従来の技術の欠点を考慮してなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。
 即ち、本発明の第1の目的は、基板の表面粗さ(Ra)が0.1μm以上に粗化処理された基板であっても、その上層に金属めっき層を強い密着力で形成できる表面金属膜材料、および表面金属膜材料を製造する方法を提供することである。
 また、本発明の第2の目的は、基板との密着性に優れた金属パターンを有し、且つ、金属パターンの非形成領域の絶縁信頼性に優れた金属パターンを有する金属パターン材料、及び該金属パターン材料を用いて金属パターン材料の作製方法を提供することにある。
 さらに、本発明の第3の目的は、めっき層の上層に層間絶縁膜等を積層し、層間絶縁膜等の接着が確保できない場合でも、金属配線をマスクとして、露出したポリマー層を任意に粗化することによって、強固な接着を確保することができる金属パターン材料の作製方法を提供することにある。
 本発明者は、上記課題に鑑みて鋭意検討した結果、以下に示す手段により上記目的を達成しうることを見出した。
<1> 基板と、めっき触媒又はその前駆体を受容するポリマー層と、めっきにより形成された金属膜とをこの順に有し、
 前記基板と前記ポリマー層との界面の表面粗さ(Ra)をxμmとし、前記ポリマー層と前記金属膜との界面の表面粗さ(Ra)をyμmとしたとき、x>yであり、且つ5μm>x>0.1μmである表面金属膜材料。
<2> 前記めっき触媒又はその前駆体を受容するポリマー層が、めっき触媒又はその前駆体と相互作用を形成する官能基を有する化合物を含有する塗布液を基板上に塗布することで形成された層である<1>に記載の表面金属膜材料。
<3> 前記基板と前記ポリマー層との界面の表面粗さ(Ra)が3μm>x≧0.8μmの関係にある<1>に記載の表面金属膜材料。
<4> 前記ポリマー層と前記金属膜との界面の表面粗さ(Ra)が0.05μm~0.5μmである<1>に記載の表面金属膜材料。
<5> (1)めっき触媒又はその前駆体と相互作用を形成する官能基を有する化合物を含有するポリマー塗布液を調製する工程と、(2)基板上に、該塗布液を用いて、めっき触媒又はその前駆体と相互作用を形成する官能基を有する化合物を含むポリマー層を形成する工程と、(3)前記ポリマー層にめっき触媒又はその前駆体を付与する工程と、(4)該めっき触媒又はその前駆体に対してめっきを行って金属膜を形成する工程と、を有し、前記表面粗さx、およびyが、x>yであり、且つ5μm>x>0.1μmである表面金属膜材料の作製方法。
<6> 前記塗布液が、さらに基板との密着性を向上する官能基を有する化合物を含有する<5>に記載の表面金属膜材料の作製方法。
<7> 前記ポリマー層の厚みをTμmとしたとき、2x≦Tの関係である<5>または<6>に記載の表面金属膜材料の作製方法。
<8> 前記基板の表面が、樹脂、セラミック、ガラス、シリコン、またはそれらの複合物から構成された基板である<5>~<7>のいずれか1項に記載の表面金属膜材料の作製方法。
<9> <5>~<8>のいずれか1項に記載の表面金属膜材料の作製方法により得られた表面金属膜材料。
<10> <9>に記載の表面金属膜材料のめっき層をパターン状にエッチングする工程を有することを特徴とする金属パターン材料の作製方法。
<11> <9>に記載の表面金属膜材料のめっき層、およびポリマー層をパターン状にエッチングする工程を有することを特徴とする金属パターン材料の作製方法。
<12> <10>または<11>に記載の金属パターン材料の作製方法により得られた金属パターン材料。
 本発明によれば、基板の表面粗さ(Ra)が0.1μm以上に粗化処理された基板であっても、その上層に金属めっき層を強い密着力で形成できる表面金属膜材料、およびその製造する方法を提供することができる。
 また、基板との密着性に優れた金属パターンを有し、且つ、金属パターンの非形成領域の絶縁信頼性に優れた金属パターンを有する金属パターン材料、及び該金属パターン材料を用いて金属パターン材料の作製方法を提供することができる。
 さらに、めっき層の上層に層間絶縁膜等を積層し、層間絶縁膜等の接着が確保できない場合でも、金属配線をマスクとして、露出したポリマー層を任意に粗化することによって、強固な接着を確保することができる金属パターン材料の作製方法を提供することができる。
 以下、本発明を詳細に説明する。
 本発明で表面粗さ(Ra)とは、非接触式干渉法により、JIS B0601(2001年1月20日改訂)で定義されるRa値であり、サーフコム3000A(東京精密(株)製)を用いて基板等の表面を測定したRaをいう。
なお、界面の表面粗さ(x、y)は、その断面をSEMを用いて観察することにより測定した値であり、JIS B0633-2001に準じて算術平均粗さを測定した。
<表面金属膜材料、その作製方法、及び金属パターン材料の作製方法>
 本発明の表面金属膜材料は、基板と、めっき触媒又はその前駆体を受容するポリマー層と、めっきにより形成された金属膜とをこの順に有し、前記基板と前記ポリマー層との界面の表面粗さ(Ra)をxμmとし、前記ポリマー層と前記金属膜との界面の表面粗さ(Ra)をyμmとしたとき、x>yであり、且つ5μm>x>0.1μmであることを特徴とする。
 これにより、前記基板の疎化面と前記ポリマー層との界面が、疎化面へのポリマー層の食い込みにより接着され、ポリマー層中にめっき金属が一部浸透することでポリマー層とめっき金属膜が強固に接着する。
 また本発明の表面金属膜材料の作製方法は、(1)めっき触媒又はその前駆体と相互作用を形成する官能基を有する化合物を含有するポリマー塗布液を調製する工程と、(2)基板上に、該塗布液を用いて、めっき触媒又はその前駆体と相互作用を形成する官能基を有する化合物を含むポリマー層を形成する工程と、(3)前記ポリマー層にめっき触媒又はその前駆体を付与する工程と、(4)該めっき触媒又はその前駆体に対してめっきを行って金属膜を形成する工程と、を有する。
 本発明の金属パターン材料の作製方法は、(5)本発明の表面金属膜材料(本発明の表面金属膜材料の作製方法により得られた表面金属膜材料)のめっき膜をパターン状にエッチングする工程、または(6)本発明の表面金属膜材料のめっき層、およびポリマー層をパターン状にエッチングする工程を有することを特徴とする。
 つまり、金属パターン材料の作製方法は、前述の表面金属膜材料の作製方法における(1)~(4)の工程を行った後、形成されためっき膜をパターン状にエッチングする工程〔(5)工程〕〕、またはめっき膜とポリマー層とをパターン状にエッチングする工程〔(6)工程〕を行うものである。 
 本発明の表面金属膜材料、その作製方法、及び金属パターン材料の作製方法においては、めっき触媒又はその前駆体と相互作用を形成する官能基を有する化合物を含有するポリマー層を有する。また、このポリマー層を形成するために用いられる塗布液中に含まれる成分の少なくとも一種がめっき触媒又はその前駆体と相互作用を形成する非解離性官能基(以下、適宜、「相互作用性基」と称する。)を有しており、このポリマー層にめっき触媒等を付与した後、これを用いてめっきを行うことでポリマー層との密着性に優れた金属膜を得ることができる。
 更に、重合開始層を有する基板を用いることで、ポリマー層と基板とを直接化学結合させることができるため、基板との密着性が更に優れた金属膜を得ることができる。
 これらの点から、得られた表面金属膜材料、及び金属パターンは、基板との密着性に優れた金属膜を有することになる。
 また、本発明におけるポリマー層を形成する際は、(1)工程において形成された塗布液は、(2)工程の直前に調製することによって、塗布液の経時安定性を維持することができ、その結果として、面内で均一なポリマー層を形成することができる。その結果、ポリマー層上に形成される金属膜又は金属パターンは、基板との密着性とその面内均一性を得ることができる。
 また、本発明におけるポリマー層は、上述のように相互作用性基を含む化合物であるモノマーやポリマーを用いて形成され、このポリマー層中に存在する相互作用性基は、非解離性官能基であるため、めっき触媒又はその前駆体との相互作用性に優れると共に、高温高湿下であっても吸水性が低く、また、疎水性が高い層となる。
 以上の点から、得られた表面金属膜材料は、基板との密着性に優れた金属膜を有する。このような表面金属膜材料は、後述の金属パターン材料の作製方法等に適用されて、電気配線用材料として用いられ、他にも電磁波防止膜、シールド材料等に用いることができる。
 また、金属パターン材料の作製方法では、(5)工程または(6)工程にて、基板全面に形成されためっき膜、またはめっき膜とポリマー層とをパターン状にエッチングして金属パターンを得る。この際、得られた金属パターンの非形成領域に熱融着層が露出した状態が形成されても、この露出した部分は吸水することがなく、これに起因する絶縁性の低下が起こらない。その結果、本発明の金属パターン材料の作製方法において形成された金属パターン材料は、金属パターンの非形成領域の絶縁信頼性に優れたものとなる。
 本発明の表面金属膜材料の好ましい作製方法を以下に詳細に述べるが、本発明の表面金属膜材料は、基板と、めっき触媒又はその前駆体を受容するポリマー層と、めっきにより形成された金属膜とをこの順に有し、前記表面粗さxとyとが、x>yであり、且つ5μm>x>0.1μmの関係にあればよく、以下の方法に限定されるものではない。
 本発明の表面金属膜材料の作製方法における(1)~(4)の各工程について説明する。
〔(1)工程〕
 本発明の表面金属膜材料の作製方法における(1)工程では、めっき触媒又はその前駆体と相互作用を形成する官能基を有する化合物を含有するポリマー塗布液を調製する。
 本工程で用いる塗布液は、ポリマーを必須成分とするが、モノマー、および/または他の成分が添加されていてもよい。塗布液を構成するポリマー、モノマー、あるいはその他の成分の少なくとも1種以上に、めっき触媒又はその前駆体と相互作用を形成する非解離性官能基を有する。
<ポリマー、モノマー、相互作用性基含有化合物の組み合わせ>
 以下、本発明において用いられるポリマー、モノマー、相互作用性基含有化合物の組み合わせについて説明する。ここで「相互作用性基含有化合物」には、相互作用性基を有するポリマー又は相互作用性基を有するモノマーの少なくとも1つが含まれる。
 なお、本発明に用いられるポリマーは、塗布液の経時安定性の観点から重合性基を含有していなくてもよいが、重合性基を含有しない態様に限定されない。
≪表面金属膜材料の作製方法における組み合わせ≫
 本発明の表面金属膜材料の作製方法では、(1)工程において、相互作用性基を有するポリマー、又は、相互作用性基有しないポリマーが用いられ、これらのポリマーは例えば以下の態様で用いられる。
(i)相互作用性基を有するポリマー単独
(ii)相互作用性基を有するポリマーと相互作用性基を有しないモノマーとの併用
(iii)相互作用性基を有しないポリマーと相互作用性基を有するモノマーとの併用
(iv)相互作用性基を有するポリマーと相互作用性基を有するモノマーとの併用
 上記の態様の内、(iv)がめっき析出性の観点から好ましい。
 まず、本発明における「相互作用性基」について説明する。
 本発明における相互作用性基としては、めっき触媒又はその前駆体と相互作用を形成するものであれば制限されず、具体的には、塩基条件下で解離によりプロトンを生成し、金属イオンとのイオン結合による吸着が可能となる解離性官能基、または、解離によりプロトンを生成しない官能基、すなわち多座配位を形成可能な基、含窒素官能基、含硫黄官能基、含酸素官能基などの非解離性官能基などが挙げられる。
 前記解離性官能基としては、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、ボロン酸基が挙げられる。
 前記非解離性官能基としては、具体的には、金属イオンと配位形成可能な基、含窒素官能基、含硫黄官能基、含酸素官能基などが好ましく、具体的には、イミド基、ピリジン基、3級のアミノ基、アンモニウム基、ピロリドン基、アミジノ基、トリアジン環、トリアゾール環、ベンゾトリアゾール基、ベンズイミダゾール基、キノリン基、ピリミジン基、ピラジン基、ナゾリン基、キノキサリン基、プリン基、トリアジン基、ピペリジン基、ピペラジン基、ピロリジン基、ピラゾール基、アニリン基、アルキルアミン基構造を含む基、イソシアヌル構造を含む基、ニトロ基、ニトロソ基、アゾ基、ジアゾ基、アジド基、シアノ基、シアネート基(R-O-CN)などの含窒素官能基、水酸基、カーボネート基、エーテル基、カルボニル基、エステル基、N-オキシド構造を含む基、S-オキシド構造を含む基、N-ヒドロキシ構造を含む基などの含酸素官能基、チオフェン基、チオール基、チオシアヌール酸基、ベンズチアゾール基、メルカプトトリアジン基、チオエーテル基、チオキシ基、スルホキシド基、スルホン基、サルファイト基、スルホキシイミン構造を含む基、スルホキシニウム塩構造を含む基、スルホン酸エステル構造を含む基などの含硫黄官能基、ホスフォート基、ホスフォロアミド基、フォスフィン基などの含リン官能基、塩素、臭素などのハロゲン原子を含む基、及び不飽和エチレン基等が挙げられる。また、隣接する原子又は原子団との関係により非解離性を示す態様であれば、イミダゾール基、ウレア基、チオウレア基を用いてもよい。更には、例えば、シクロデキストリンや、クラウンエーテルなどの包接能を有する化合物に由来する官能基であってもよい。
 このような非解離性官能基を用いる事は、硬化層の吸水性、吸湿性を低減することが可能となる点で好ましい。中でも、極性が高く、めっき触媒等への吸着能が高いことから、エーテル基(より具体的には、-O-(CH-O-(nは1~5の整数)で表される構造)、又はシアノ基が特に好ましく、シアノ基が最も好ましいものとして挙げられる。
 一般的に、高極性になるほど吸水率が高くなる傾向であるが、シアノ基は硬化層中にて互いに極性を打ち消しあうように相互作用しあうため、膜が緻密になり、且つ、ポリマー層全体としての極性が下がるため、吸水性が低くなる。また、ポリマー層の良溶剤にて触媒を吸着させることで、シアノ基が溶媒和されてシアノ基間の相互作用がなくなり、めっき触媒と相互作用できるようになる。以上のことから、シアノ基を有するポリマー層は低吸湿でありながら、めっき触媒とはよく相互作用をする、相反する性能を発揮する点で、好ましい。
 また、本発明における相互作用性基としては、シアノアルキル基であることが更に好ましい。これは、芳香族シアノ基は芳香環に電子を吸引されており、めっき触媒等への吸着性として重要な不対電子の供与性が低めになるが、シアノアルキル基はこの芳香環が結合していないため、めっき触媒等への吸着性の点で好ましい。
 本発明の表面金属膜材料の作製方法における(1)工程で用いられる相互作用性基を有しないポリマーとしては特に制限されない。
 ポリマーとしては、(A)塗布後に光または熱によってポリマー層を硬化させうる樹脂、(B)希釈剤等で希釈した樹脂溶液またはエマルジョンタイプの樹脂塗布液を、塗布後乾燥によってポリマー層を形成する樹脂に大別される。
(A)塗布後に光または熱によってポリマー層を硬化させうる樹脂は、硬化後は、線形ポリマーであっても、架橋ポリマーであってもよく、(B)の場合は架橋樹脂の場合は一般的に希釈溶剤等で溶解しないため、エマルジョンタイプの樹脂塗布液で塗布、乾燥するのが好ましく、線形ポリマーであることが更に好ましい。このような樹脂の例としては、フェノール樹脂(PF)、エポキシ樹脂(EP)、メラミン樹脂(MF)、尿素樹脂(ユリア樹脂、UF)、不飽和ポリエステル樹脂(UP)、アルキド樹脂、ポリウレタン(PUR)、溶剤可溶性ポリイミド(PI)、ポリエチレン(PE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン(PS)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ABS樹脂(アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂)、AS樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド(PA)、ナイロン、ポリアセタール(POM)、ポリカーボネート(PC)、変性ポリフェニレンエーテル(m-PPE、変性PPE、PPO)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、グラスファイバー強化ポリエチレンテレフタレート(GF-PET)、環状ポリオレフィン(COP)、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、ポリテトラフロロエチレン(PTFE)、ポリスルホン(PSF)、ポリエーテルサルフォン(PES)、非晶ポリアリレート(PAR)、溶剤可溶性液晶ポリマー(LCP)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、熱可塑性ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)などの分類で表される樹脂群を用いることができる。
 これらのうち好ましくは、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、溶剤可溶性ポリイミド、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ABS樹脂、AS樹脂、アクリル樹脂、ナイロン、ポリアセタール、ポリカーボネート、溶剤可溶性液晶ポリマーである。これらの樹脂群に対し、相互作用性基を有する化合物を含有することで、本発明に用いられるポリマー層としての機能が発現する。
 ポリマー層のめっき触媒吸着性やめっき膜とポリマー層との密着力を考慮すると、柔軟性に富む、主鎖にアクリル構造を有するポリマー(アクリル樹脂)が好ましい。具体的には、ポリ(メチルアクリレート)、ポリ(エチルアクリレート)、ポリ(n-ブチルアクリレート)、ポリ(t-ブチルアクリレート)、ポリ(ペンチルアクリレート)、ポリ(2-エチルヘキシルアクリレート)などの、ポリアルキルアクリレート類が挙げられる。
 一方、本発明の表面金属膜材料の作製方法における(1)工程で用いられるポリマーとしては、前述のような相互作用性基を有しているポリマーであってもよい。本発明においては、ポリマー層のめっき触媒等への吸着性や、めっき膜とポリマー層との密着性に有効で、更に、ポリマー層の柔軟性を高めることができるアクリル樹脂が好ましく、このアクリル樹脂に、前述の相互作用性基が導入されたポリマーが好ましいものとして挙げられる。より具体的には、以下に示す、シアノ基を有するモノマーを用いてなるホモポリマー又はコポリマーが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

 
 本発明の表面金属膜材料の作製方法における(1)工程では、ポリマー層中に相互作用性基をより多く導入する点から、相互作用性基を有するポリマーを用いることが好ましい。ポリマー層中に相互作用性基を導入するためには、前述のように相互作用性基を有するモノマーを用いる方法もあるが、モノマーは低分子量成分であるため、未反応であると、現像などにより除去されてしまう可能性がある。一方、相互作用性基を有するポリマーは高分子量成分であるため、除去される可能性が低くなる。その結果、相互作用性基を有するポリマーを用いた場合に、ポリマー層中に相互作用性基をより多く導入することが可能となる。
 なお、ポリマー層中に相互作用性基をより多く導入する点からは、相互作用性基を有するポリマーと、相互作用性基を有するモノマーを併用することが好ましい。
 本発明の表面金属膜材料の作製方法では、塗布液に、相互作用性基を有するモノマー、又は相互作用性基を有するポリマーと共に相互作用性基を有しないモノマーが用いられうる。
 本発明の表面金属膜材料の作製方法における塗布液に添加される相互作用性基を有しないモノマーとしては、少なくとも一個のエチレン性不飽和二重結合を有するラジカル重合性化合物であり、相互作用性基を有しないものであれば、特に制限されない。
 相互作用性基を有しないモノマーとしては、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも1個、好ましくは2個以上有する化合物から選ばれる。本発明においては、ラジカル重合性基を2つ以上有する多官能モノマーが、反応性の観点から、好ましい。このような化合物群は当該産業分野において広く知られるものであり、本発明においてはこれらの重合性化合物を特に限定無く用いることができる。モノマーの例としては、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など)や、そのエステル類、アミド類が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド類が用いられる。また、ヒドロキシル基や、アミノ基・メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸のエステル類またはアミド類と、単官能若しくは多官能イソシアネート類もくしはエポキシ類との付加反応物、単官能若しくは、多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。また、イソシアナート基やエポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸のエステル類又はアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類及びチオール類との付加反応物、更に、ハロゲン基やトシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸のエステル類又はアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類及びチオール類との置換反応物も好適である。また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。
 脂肪族多価アルコール化合物と不飽和カルボン酸とのエステルであるラジカル重合性化合物の具体例としては、アクリル酸エステルとして、エチレングリコールジアクリレート、1,3-ブタンジオールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、1,4-シクロヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ソルビトールヘキサアクリレート、ポリエステルアクリレートオリゴマー等がある。
 メタクリル酸エステルとしては、テトラメチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3-ブタンジオールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ソルビトールヘキサメタクリレート、等がある。
 イタコン酸エステルとしては、エチレングリコールジイタコネート、プロピレングリコールジイタコネート、1,3-ブタンジオールジイタコネート、1,4-ブタンジオールジイタコネート、テトラメチレングリコールジイタコネート、ペンタエリスリトールテトライタコネート、ソルビトールヘキサイタコネート等がある。
 クロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジクロトネート、テトラメチレングリコールジクロトネート、ペンタエリスリトールテトラクロトネート、ソルビトールヘキサジクロトネート等がある。
 イソクロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジイソクロトネート、ペンタエリスリトールテトライソクロトネート、ソルビトールヘキサイソクロトネート等がある。
 マレイン酸エステルとしては、エチレングリコールジマレート、トリエチレングリコールジマレート、ペンタエリスリトールテトラマレート、ソルビトールヘキサマレート等がある。
 その他のエステルの例として、例えば、特公昭46-27926号公報、特公昭51-47334号公報、特開昭57-196231号公報に記載の脂肪族アルコール系エステル類や、特開昭59-5240号公報、特開昭59-5241号公報、特開平2-226149号公報に記載の芳香族系骨格を有するもの、特開平1-165613号公報に記載のエステル等も好適に用いられる。
 また、脂肪族多価アミン化合物と不飽和カルボン酸とのアミドのモノマーの具体例としては、メチレンビス-アクリルアミド、メチレンビス-メタクリルアミド、1,6-ヘキサメチレンビス-アクリルアミド、1,6-ヘキサメチレンビス-メタクリルアミド、ジエチレントリアミントリスアクリルアミド、キシリレンビスアクリルアミド、キシリレンビスメタクリルアミド等がある。
 その他の好ましいアミド系モノマーの例としては、特公昭54-21726号公報に記載のシクロへキシレン構造を有すものを挙げることができる。
 また、イソシアネートと水酸基の付加反応を用いて製造されるウレタン系付加重合性化合物も好適であり、そのような具体例としては、例えば、特公昭48-41708号公報中に記載されている1分子に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物に、下記一般式(a)で示される水酸基を含有するビニルモノマーを付加させた1分子中に2個以上の重合性ビニル基を含有するビニルウレタン化合物等が挙げられる。
 一般式(a)
 CH=C(R)COOCHCH(R’)OH
(但し、R及びR’は、それぞれ、H又はCHを示す。)
 本発明の表面金属膜材料の作製方法における塗布液に添加される相互作用性基を有するモノマーとしては、少なくとも一個のエチレン性不飽和二重結合を有するラジカル重合性化合物であり、相互作用性基を有するものであれば、特に制限されない。
 具体的には、前述のような相互作用性基を有しないモノマーに、前述の相互作用性基(非解離性官能基)を置換により導入したものが用いられる。より具体的には、前述の相互作用性基を有するポリマーを合成する際に用いるシアノ基を有するモノマーが、好適である。
 また、塗布液に相互作用性基含有反応性化合物を添加することも可能である。相互作用性基含有反応性化合物とは、前述の相互作用性基と、モノマーやポリマーと反応して共有結合を形成しうる反応性基と、を有する化合物である。このような化合物としては、以下のものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 相互作用性基含有反応性化合物中の反応性基と、ポリマー及び/又はモノマーが有する、相互作用性基含有反応性化合物中の前記反応性基と反応する官能基と、の組み合わせとしては、以下に示すものが挙げられる。
 即ち、(ポリマー及び/又はモノマーが有する、相互作用性基含有反応性化合物中の反応性基と反応する官能基,相互作用性基含有反応性化合物中の反応性基)=(-COOH,アミン)、(-COOH,アジリジン)、(-COOH,イソシアネート)、(-COOH,エポキシ)、(-NH,イソシアネート)、(-NH,アルデヒド類)、(-NCO,アミン)、(-NCO,イソシアネート)、(-NCO,アルコール)、(-NCO,エポキシ)、(-OH,アルコール)、(-OH,ハロゲン化化合物)、(-OH,アミン)、(-OH,酸無水物)、(-OH,イソシアネート)が挙げられる。中でも、反応効率の高さから、(官能基,反応性基)=(-OH,イソシアネート)が、好ましい組み合わせである。
 本工程において調製される塗布液のポリマー濃度は、塗布性の観点から、1質量%~30質量%が好ましく、5質量%~20質量%がより好ましい。
 塗布液を調製する際の条件としては、溶媒に溶解させた形(溶液状態)で添加することが好ましい。この際には、目的の塗布液(混合液)濃度よりも濃厚状態で調製することが好ましい。また、濃厚な塗布液では保存安定性が悪い場合は、保存安定性が良好な濃度まで希釈して保存し、塗布直前に溶媒を気化することで、濃度を調整することもできる。
 塗布液を調製する際の条件としては、前記相互作用性基を含有する、又は有しないモノマー及び相互作用性基含有化合物を、溶液状態にして添加することが好ましい。この溶液中、前記モノマーや相互作用性基含有化合物の総含有量は、10質量%~50質量%が好ましい。
 なお、ここで前記モノマー及び相互作用性基含有化合物の溶液を調製する際に用いる溶剤と、前記塗布液を調製する際に用いる溶剤と、は同じものであっても良いし、異なっていてもよい。
 また、前記モノマーや相互作用性基含有化合物を添加し、塗布液を調製した場合には、この塗布液は、経時させずに塗布に用いることが好ましく、1週間以内に使いきることを要する。
 塗布液中の、前記モノマーの添加割合は、前記相互作用性基を含有する、又は有しないポリマーの質量に対して、30質量%以上200質量%以下であることを要する。30質量%未満であれば膜が十分に硬化せず、200質量%より多く添加すると塗布後の膜にべとつきが生じ取り扱いが困難であり、また、硬化後の膜の架橋率が高まり後工程のめっき触媒等の吸着が起きづらくなる。また、前記モノマーの添加割合は前記ポリマーの質量に対して、30質量%~130質量%がより好ましい。30質量%~100質量%が最も好ましい。
 また、前記モノマーの添加比率としては、塗布液を塗布、乾燥してなる膜1g当たり重合性基が2.0mmol/g以上となることが好ましく、更に好ましくは4.0mmol/gである。2.0mmol/g未満であると十分な硬化性が得られない場合がある。
 また、塗布液を塗布、乾燥してなる膜(ポリマー層)1g当たり、相互作用性基が2.0mmol/g以上含まれていることが好ましく、更に好ましくは3.0mmol/g以上である。
 塗布液には、硬化性を高めるために光重合開始剤を添加することができる。光重合開始剤は、照射される活性光線に対して活性であり、活性種が発生する化合物であれば特に制限はなく、例えば、ラジカル重合開始剤、アニオン重合開始剤、カチオン重合開始剤などを用いることができるが、扱い易さ、反応性の観点からは、ラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤が好ましく、更に、ラジカル重合開始剤が好ましい。
 そのような光重合開始剤としては、具体的には、例えば、p-tert-ブチルトリクロロアセトフェノン、2,2’-ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オンの如きアセトフェノン類;ベンゾフェノン(4,4’-ビスジメチルアミノベンゾフェノン、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-エチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、の如きケトン類;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルの如きベンゾインエーテル類;ベンジルジメチルケタール、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの如きベンジルケタール類;トリフェニルスルホニウムクロライド、トリフェニルスルホニウムペンタフルオロフォスフェートなどのスルホニウム塩、ジフェニルヨードニウムクロライド、ジフェニルヨードニウムサルフェートなどのヨードニウム塩などが挙げられる。
 重合開始剤の含有量は、塗布液中の全固形分に対して、0.1質量%~30質量%の範囲が好ましく、1質量%~20質量%の範囲が特に好ましい。
〔(2)工程〕
 本発明の表面金属膜材料の作製方法における(2)工程では、基板上に、塗布液を、塗布、乾燥させポリマー層を形成する。
 本工程において、塗布液の塗布には、スピンコート、バーコート、コーターコート、ディップコート、スプレーコート等の公知の塗布方法が用いられる。
 塗布量としては、乾燥後の膜厚として、0.1μm~5μmが好ましく、更に好ましくは0.5μm~2μmが好ましい。
 このときポリマー層の乾燥後の膜厚をTμmとし、後述の基板とポリマー層との界面の表面粗さ(Ra)をxμmとしたとき、2x≦Tの関係にあることが好ましく、より好ましくは2.5x≦Tである。この関係にあると基板とポリマー層との密着力が高く且つ表面がより平滑となるため、より好ましい態様となる。
 また、塗布後の乾燥温度としては、50℃~150℃が好ましく、更に好ましくは70℃~100℃である。乾燥時間は1分~1時間が好ましく、更に好ましくは1分~10分である。
〔硬化工程〕
 前記(2)工程で得られたポリマー層を硬化させ、該基板上に硬化層を形成することも好ましい態様である。以下硬化工程を説明する。
 乾燥後に得られたポリマー層を硬化させる際には、加熱や露光などのエネルギー付与が行われる。
 このエネルギー付与としては、例えば、加熱や露光等の輻射線照射を用いることができる。例えば、UVランプ、可視光線などによる光照射、ホットプレートなどでの加熱等が可能である。光源としては、例えば、水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ケミカルランプ、カーボンアーク灯、等がある。放射線としては、電子線、X線、イオンビーム、遠赤外線などがある。また、g線、i線、Deep-UV光、高密度エネルギービーム(レーザービーム)も使用される。
 一般的に用いられる具体的な態様としては、熱記録ヘッド等による直接画像様記録、赤外線レーザーによる走査露光、キセノン放電灯などの高照度フラッシュ露光や赤外線ランプ露光などが好適に挙げられる。
 エネルギー付与に要する時間としては、目的とする膜の硬化性及び光源により異なるが、通常、10秒~5時間の間である。
〔基板〕
 次に、本発明において用いる基板について説明する。
 本発明における基板としては、形状保持性を有するものであればよく、その表面が、粗化されていることが、めっきを施すポリマー層との物理的な接着が得られる点で好ましく、更に、ポリマー層を形成する際に反応性を有しており硬化させる場合は、化学結合しうる機能を有することがより好ましい。
(基材、基板)
 本発明に使用される基材は、寸度的に安定な板状物であることが好ましく、紙、プラスチック(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等)がラミネートされた紙、金属板(例えば、アルミニウム、亜鉛、銅等)、プラスチックフィルム(例えば、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロース、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリイミド、エポキシ、ビスマレインイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン等)、また金属がラミネート若しくは蒸着された紙又はプラスチックフィルム等が含まれる。
 好ましくは、基材の表面が、樹脂、セラミック、ガラス、シリコン、またはそれらの複合物から構成された基板である。表面のみならず基板全体が樹脂、セラミック、ガラス、シリコン、またはそれらの複合物から構成されていてもよい。
 本発明における基板として、特開2005-281350号公報の段落番号[0028]~[0088]に記載の重合開始部位を骨格中に有するポリイミドを含む基材を用いることもできる。
 また、本発明の金属パターン材料の作製方法により得られた金属パターン材料は、半導体パッケージ、各種電気配線基板等に適用することができる。このような用途に用いる場合は、以下に示す、絶縁性樹脂からなる基板を用いることが好ましい。
 絶縁性樹脂からなる基板として、具体的には、1GHzにおける誘電率(比誘電率)が3.5以下である絶縁性樹脂からなる基板であるか、又は、該絶縁性樹脂からなる層を基材上に有する基板であることが好ましい。また、1GHzにおける誘電正接が0.01以下である絶縁性樹脂からなる基板であるか、又は、該絶縁性樹脂からなる層を基材上に有する基板であることが好ましい。
 絶縁性樹脂の誘電率及び誘電正接は、常法により測定することができる。例えば、「第18回エレクトロニクス実装学会学術講演大会要旨集」、2004年、p189、に記載の方法に基づき、空洞共振器摂動法(例えば、極薄シート用εr、tanδ測定器、キーコム株式会社製)を用いて測定することができる。
 本発明においては、基板が板状物、例えば、樹脂フィルム(プラスチックフィルム)であれば、樹脂フィルムの両面に熱融着層を形成することができる。
 このように樹脂フィルム(基板)の両面にポリマー層が形成された場合には、更に、後述する(3)工程、及び(4)工程を行うことで、基板の両面に金属膜が形成された表面金属膜材料を得ることができる。
〔(3)工程〕
 (3)工程では、上記(2)工程において形成されたポリマー層に、めっき触媒又はその前駆体を付与する。本工程においては、ポリマー層中に存在する相互作用性基が、その機能に応じて、付与されためっき触媒又はその前駆体を付着(吸着)する。
 ここで、めっき触媒又はその前駆体としては、後述する(4)めっき工程における、めっきの触媒や電極として機能するものが挙げられる。そのため、めっき触媒又はその前駆体は、(4)めっき工程におけるめっきの種類により決定される。
 なお、ここで、本工程において用いられるめっき触媒又はその前駆体は、無電解めっき触媒又はその前駆体であることが好ましい。
(無電解めっき触媒)
 本発明において用いられる無電解めっき触媒は、無電解めっき時の活性核となるものであれば、如何なるものも用いることができ、具体的には、自己触媒還元反応の触媒能を有する金属などが挙げられ、具体的には、Pd、Ag、Cu、Ni、Al、Fe、Coなどが挙げられる。中でも、多座配位可能なものが好ましく、特に、配位可能な官能基の種類数、触媒能の高さから、Ag、Pdが特に好ましい。
 この無電解めっき触媒は、金属コロイドとして用いてもよい。一般に、金属コロイドは、荷電を持った界面活性剤又は荷電を持った保護剤が存在する溶液中において、金属イオンを還元することにより作製することができる。金属コロイドの荷電は、ここで使用される界面活性剤又は保護剤により調節することができる。
(無電解めっき触媒前駆体)
 本工程において用いられる無電解めっき触媒前駆体とは、化学反応により無電解めっき触媒となりうるものであれば、特に制限なく使用することができる。主には、上記無電解めっき触媒として挙げた金属の金属イオンが用いられる。無電解めっき触媒前駆体である金属イオンは、還元反応により無電解めっき触媒である0価金属になる。無電解めっき触媒前駆体である金属イオンは、ポリマー層へ付与した後、無電解めっき浴への浸漬前に、別途還元反応により0価金属に変化させて無電解めっき触媒としてもよいし、無電解めっき触媒前駆体のまま無電解めっき浴に浸漬し、無電解めっき浴中の還元剤により金属(無電解めっき触媒)に変化させてもよい。
 実際には、無電解めっき前駆体である金属イオンは、金属塩を用いて硬化層上に付与する。使用される金属塩としては、適切な溶媒に溶解して金属イオンと塩基(陰イオン)とに解離されるものであれば特に制限はなく、M(NO、MCln、M2/n(SO)、M3/n(PO)(Mは、n価の金属原子を表す)などが挙げられる。金属イオンとしては、上記の金属塩が解離したものを好適に用いることができる。具体例としては、例えば、Agイオン、Cuイオン、Alイオン、Niイオン、Coイオン、Feイオン、Pdイオンが挙げられ、中でも、多座配位可能なものが好ましく、特に、配位可能な官能基の種類数、及び触媒能の点で、Agイオン、Pdイオンが好ましい。
 本発明で用いられる無電解めっき触媒又はその前駆体の好ましい例の一つとして、パラジウム化合物が挙げられる。このパラジウム化合物は、めっき処理時に活性核となり金属を析出させる役割を果たす、めっき触媒(パラジウム)又はその前駆体(パラジウムイオン)として作用する。パラジウム化合物としては、パラジウムを含み、めっき処理の際に核として作用すれば、特に限定されないが、例えば、パラジウム(II)塩、パラジウム(0)錯体、パラジウムコロイドなどが挙げられる。
 パラジウム塩としては、例えば、酢酸パラジウム、塩化パラジウム、硝酸パラジウム、臭化パラジウム、炭酸パラジウム、硫酸パラジウム、ビス(ベンゾニトリル)ジクロロパラジウム(II)、ビス(アセトニトリル)ジクロロパラジウム(II)、ビス(エチレンジアミン)パラジウム(II)塩化物などが挙げられる。なかでも、取り扱いやすさと溶解性の点で、硝酸パラジウム、酢酸パラジウム、硫酸パラジウム、ビス(アセトニトリル)ジクロロパラジウム(II)が好ましい。
 パラジウム錯体としては、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム錯体、ジパラジウムトリスベンジリデンアセトン錯体などが挙げられる。
 パラジウムコロイドは、パラジウム(0)から構成される粒子で、その大きさは特に制限されないが、液中での安定性の観点から、5nm~300nmが好ましく、10nm~100nmがより好ましい。パラジウムコロイドは、必要に応じて、他の金属を含んでいてもよく、他の金属としては、例えば、スズなどが挙げられる。パラジウムコロイドとしては、例えば、スズ-パラジウムコロイドなどが挙げられる。なお、パラジウムコロイドは、公知の方法で合成してもよいし、市販品を使用してもよい。例えば、荷電を持った界面活性剤又は荷電を持った保護剤が存在する溶液中において、パラジウムイオンを還元することによりパラジウムコロイドを作製することができる。
(有機溶剤、及び水)
 上記のようなめっき触媒又は前駆体は、前述のように、分散液や溶液(触媒液)として被めっき層に付与される。
 本発明における触媒液には、有機溶剤や水が用いられる。
 この有機溶剤を含有することで、被めっき層に対するめっき触媒又は前駆体の浸透性が向上し、相互作用性基に効率よくめっき触媒又はその前駆体を吸着させることができる。
 本発明における触媒液には、水を用いてもよく、この水としては、不純物を含まないことが好ましく、そのような観点からは、RO水や脱イオン水、蒸留水、精製水などを用いるのが好ましく、脱イオン水や蒸留水を用いるのが特に好ましい。
 めっき触媒液の調製に用いられる有機溶剤としては、被めっき層に浸透しうる溶剤であれば特に制限は無いが、具体的には、アセトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、エチレングリコールジアセテート、シクロヘキサノン、アセチルアセトン、アセトフェノン、2-(1-シクロヘキセニル)、プロピレングリコールジアセテート、トリアセチン、ジエチレングリコールジアセテート、ジオキサン、N-メチルピロリドン、ジメチルカーボネート、ジメチルセロソルブなどを用いることができる。
 また、その他の有機溶剤としては、ダイアセトンアルコール、γ-ブチロラクトン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールターシャリーブチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、n-メチル-2-ピロリドンなどが挙げられる。
 特に、めっき触媒又はその前駆体との相溶性、及び被めっき層への浸透性の観点では水溶性の有機溶剤が好ましく、アセトン、ジメチルカーボネート、ジメチルセロソルブ、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルが好ましい。
 本発明において触媒液におけるめっき触媒又はその前駆体の濃度は、めっきされる基板によって適宜調製して用いる。
 無電解めっき触媒である金属、或いは、無電解めっき前駆体である金属塩を硬化層に付与する方法としては、金属を適当な分散媒に分散した分散液、或いは、金属塩を適切な溶媒で溶解し、解離した金属イオンを含む溶液を調製し、その分散液又は溶液をポリマー層上に塗布するか、或いは、その分散液又は溶液中にポリマー層が形成された基板を浸漬すればよい。
 また、前記(2)工程において、基板上に、塗布液を塗布するが、この塗布液中に、無電解めっき触媒又はその前駆体を添加する方法を用いてもよい。塗布液中に無電解めっき触媒又はその前駆体を含有させたものを、基板上に適用して硬化層を形成すれば、本発明における(3)工程を省略することができる。
 なお、基板として樹脂フィルムを用い、該樹脂フィルムの両面に対して硬化層が形成されている場合には、その両面の硬化層に対して同時に無電解めっき触媒又はその前駆体を接触させるために、上記の浸漬法を用いることが好ましい。
 上記のように無電解めっき触媒又はその前駆体を接触させることで、硬化層中の相互作用性基に、ファンデルワールス力のような分子間力による相互作用、又は、孤立電子対による配位結合による相互作用を利用して、無電解めっき触媒又はその前駆体を吸着させることができる。
 このような吸着を充分に行なわせるという観点からは、分散液、溶液、組成物中の金属濃度、又は溶液中の金属イオン濃度は、0.001~50質量%の範囲であることが好ましく、0.005~30質量%の範囲であることが更に好ましい。また、接触時間としては、30秒~24時間程度であることが好ましく、1分~1時間程度であることがより好ましい。
(その他の触媒)
 本発明において、後述の(4)工程において、ポリマー層に対して、無電解めっきを行わず直接電気めっきを行うために用いられる触媒としては、0価金属を使用することができる。この0価金属としては、Pd、Ag、Cu、Ni、Al、Fe、Coなどが挙げられ、中でも、多座配位可能なものが好ましく、特に、相互作用性基(シアノ基)に対する吸着(付着)性、触媒能の高さから、Pd、Ag、Cuが好ましい。
 以上説明した(3)工程を経ることで、ポリマー層中の相互作用性基とめっき触媒又はその前駆体との間に相互作用を形成することができる。
〔(4)工程〕
 (4)工程では、無電解めっき触媒又はその前駆体が付与されたポリマー層に対し、めっきを行うことで、めっき膜が形成される。形成されためっき膜は、優れた導電性、密着性を有する。
 本工程において行われるめっきの種類は、無電解めっき、電気めっき等が挙げられ、前記(3)工程において、ポリマー層との間に相互作用を形成しためっき触媒又はその前駆体の機能によって、選択することができる。
 つまり、本工程では、めっき触媒又はその前駆体が付与されたポリマー層に対し、電気めっきを行ってもよいし、無電解めっきを行ってもよい。
 中でも、本発明においては、ポリマー層中に発現するハイブリッド構造の形成性及び密着性向上の点から、無電解めっきを行うことが好ましい。また、所望の膜厚のめっき層を得るために、無電解めっきの後に、更に電気めっきを行うことがより好ましい態様である。
 以下、本工程において好適に行われるめっきについて説明する。
(無電解めっき)
 無電解めっきとは、めっきとして析出させたい金属イオンを溶かした溶液を用いて、化学反応によって金属を析出させる操作のことをいう。
 本工程における無電解めっきは、例えば、無電解めっき触媒が付与された基板を、水洗して余分な無電解めっき触媒(金属)を除去した後、無電解めっき浴に浸漬して行なう。使用される無電解めっき浴としては一般的に知られている無電解めっき浴を使用することができる。
 また、無電解めっき触媒前駆体が付与された基板を、無電解めっき触媒前駆体がポリマー層に吸着又は含浸した状態で無電解めっき浴に浸漬する場合には、基板を水洗して余分な前駆体(金属塩など)を除去した後、無電解めっき浴中へ浸漬される。この場合には、無電解めっき浴中において、めっき触媒前駆体の還元とこれに引き続き無電解めっきが行われる。ここで使用される無電解めっき浴としても、上記同様、一般的に知られている無電解めっき浴を使用することができる。
 なお、無電解めっき触媒前駆体の還元は、上記のような無電解めっき液を用いる態様とは別に、触媒活性化液(還元液)を準備し、無電解めっき前の別工程として行うことも可能である。触媒活性化液は、無電解めっき触媒前駆体(主に金属イオン)を0価金属に還元できる還元剤を溶解した液で、0.1%~50%、好ましくは1%~30%がよい。還元剤としては、水素化ホウ素ナトリウム、ヂメチルアミンボランのようなホウ素系還元剤、ホルムアルデヒド、次亜リン酸などの還元剤を使用することが可能である。
 一般的な無電解めっき浴の組成としては、溶剤の他に、1.めっき用の金属イオン、2.還元剤、3.金属イオンの安定性を向上させる添加剤(安定剤)が主に含まれている。このめっき浴には、これらに加えて、めっき浴の安定剤など公知の添加物が含まれていてもよい。
 このめっき浴に用いられる溶剤には、吸水性が低く、疎水性の高いポリマー層をめっきする場合は、ポリマー層に対して親和性の高い有機溶剤を含有させることが好ましい。有機溶剤の種類の選択や、含有量は、ポリマー層の物性に応じて調製すればよい。特に、ポリマー層の25℃/50%相対湿度における飽和吸水率が大きければ大きいほど、有機溶剤の含有率を小さくすることが好ましい。具体的には、以下の通りである。
 即ち、ポリマー層の25℃/50%相対湿度における飽和吸水率が0.01~0.5質量%の場合、めっき浴の全溶剤中の有機溶剤の含有量は20~80%であることが好ましく、同飽和吸水率が0.5~5質量%の場合、めっき浴の全溶剤中の有機溶剤の含有量は10~80%であることが好ましく、同飽和吸水率が5~10質量%の場合、めっき浴の全溶剤中の有機溶剤の含有量は0~60%であることが好ましく、同飽和吸水率が10~20質量%の場合、めっき浴の全溶剤中の有機溶剤の含有量は0~45%であることが好ましい。
 めっき浴に用いられる有機溶剤としては、水に可能な溶媒である必要があり、その点から、アセトンなどのケトン類、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類が好ましく用いられる。
 無電解めっき浴に用いられる金属の種類としては、銅、すず、鉛、ニッケル、金、パラジウム、ロジウムが知られており、中でも、導電性の観点からは、銅、金が特に好ましい。
 また、上記金属に合わせて最適な還元剤、添加物がある。例えば、銅の無電解めっきの浴は、銅塩としてCuSO、還元剤としてHCOH、添加剤として銅イオンの安定剤であるEDTAやロッシェル塩などのキレート剤、トリアルカノールアミンなどが含まれている。また、CoNiPの無電解めっきに使用されるめっき浴には、その金属塩として硫酸コバルト、硫酸ニッケル、還元剤として次亜リン酸ナトリウム、錯化剤としてマロン酸ナトリウム、りんご酸ナトリウム、琥珀酸ナトリウムが含まれている。また、パラジウムの無電解めっき浴は、金属イオンとして(Pd(NH)Cl、還元剤としてNH、HNNH、安定化剤としてEDTAが含まれている。これらのめっき浴には、上記成分以外の成分が入っていてもよい。
 このようにして形成される無電解めっきによるめっき膜の膜厚は、めっき浴の金属イオン濃度、めっき浴への浸漬時間、或いは、めっき浴の温度などにより制御することができるが、導電性の観点からは、0.5μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましい。
 また、めっき浴への浸漬時間としては、1分~6時間程度であることが好ましく、1分~3時間程度であることがより好ましい。
 以上のようにして得られた無電解めっきによるめっき膜は、SEMによる断面観察により、ポリマー層中に無電解めっき触媒やめっき金属からなる微粒子がぎっしりと分散しており、更にポリマー層上にめっき金属が析出していることが確認される。基板とめっき膜との界面は、ポリマーと微粒子とのハイブリッド状態であるため、基板(有機成分)と無機物(触媒金属又はめっき金属)との界面が平滑(例えば、凹凸差が500nm以下)であっても、密着性が良好となる。
(電気めっき)
 本工程おいては、(3)工程において付与されためっき触媒又はその前駆体が電極としての機能を有する場合、その触媒又はその前駆体が付与された硬化層に対して、電気めっきを行うことができる。
 また、前述の無電解めっきの後、形成されためっき膜を電極とし、更に、電気めっきを行ってもよい。これにより基板との密着性に優れた無電解めっき膜をベースとして、そこに新たに任意の厚みをもつ金属膜を容易に形成することができる。このように、無電解めっきの後に、電気めっきを行うことで、金属膜を目的に応じた厚みに形成しうるため、本発明の金属膜を種々の応用に適用するのに好適である。
 本発明における電気めっきの方法としては、従来公知の方法を用いることができる。なお、本工程の電気めっきに用いられる金属としては、銅、クロム、鉛、ニッケル、金、銀、すず、亜鉛などが挙げられ、導電性の観点から、銅、金、銀が好ましく、銅がより好ましい。
 また、電気めっきにより得られる金属膜の膜厚については、用途に応じて異なるものであり、めっき浴中に含まれる金属濃度、或いは、電流密度などを調整することでコントロールすることができる。なお、一般的な電気配線などに用いる場合の膜厚は、導電性の観点から、0.5μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましい。
 本発明において、前述のめっき触媒、めっき触媒前駆体に由来する金属や金属塩、及び/又は、無電解めっきにより、ポリマー層中に析出した金属が、該層中でフラクタル状の微細構造体として形成されていることによって、金属膜とポリマー層との密着性を更に向上させることができる。
 ポリマー層中に存在する金属量は、基板断面を金属顕微鏡にて写真撮影したとき、ポリマー層の最表面から深さ0.5μmまでの領域に占める金属の割合が5~50面積%であり、ポリマー層と金属界面の算術平均粗さRa(JIS B0633-2001)が0.05μm~0.5μmである場合に、更に強い密着力が発現される。
 このようにして得られる表面金属膜材料は、基板とポリマー層との界面の表面粗さ(Ra)をxμmとし、ポリマー層と金属膜との界面の表面粗さ(Ra)をyμmとしたとき、x>yの関係にあり、且つ5μm>x>0.1μmである。x>yの関係にあり、且つ3μm>x≧0.8μmの関係にあることが、さらに好ましく、この範囲にあると表面金属膜材料として平滑性に優れ且つ金属膜と基板との密着力に優れ、パターン状に形成してもパターンが剥離することがなく、本発明の効果を損なうことなく発揮することができる。
<表面金属膜材料>
 本発明の表面金属膜材料の作製方法の各工程を経ることで、本発明の表面金属膜材料を得ることができる。
 なお、本発明の表面金属膜材料の作製方法において、基板として樹脂フィルム等を用いれば、その樹脂フィルムの両面に金属膜が形成された表面金属膜材料を得ることができる。
 本発明の表面金属膜材料の作製方法により得られた表面金属膜材料は、基板に対する金属膜の密着力に優れる。
 本発明の金属パターン材料の作製方法は、(1)~(4)の工程を経て得られた本発明の表面金属膜材料のめっき膜をパターン状にエッチングする工程〔(5)工程〕、またはめっき膜とポリマー層とをパターン状にエッチングする工程〔(6)工程〕を行うものである。以下に(5)工程、および(6)工程ついて以下に説明する。
〔(5)工程、または(6)工程〕
 (5)工程では、前記(4)工程で形成されためっき膜(金属膜)をパターン状にエッチングする。または(6)工程では、前記(4)工程で形成されためっき膜とポリマー層とをパターン状にエッチングする。即ち、本工程では、基板表面全体に形成されためっき膜、またはめっき膜とポリマー層との不要部分をエッチングで取り除くことで、所望の金属パターンを形成することができる。
 この金属パターンの形成には、如何なる手法も使用することができ、具体的には一般的に知られているサブトラクティブ法、セミアディティブ法が用いられる。
 サブトラクティブ法とは、形成されためっき膜上にドライフィルムレジスト層を設けパターン露光、現像により金属パターン部と同じパターンを形成し、ドライフィルムレジストパターンをマスクとしてエッチング液でめっき膜を除去し、金属パターンを形成する方法である。ドライフィルムレジストとしては如何なる材料も使用でき、ネガ型、ポジ型、液状、フィルム状のものが使用できる。また、エッチング方法としては、プリント配線基板の製造時に使用されている方法が何れも使用可能であり、湿式エッチング、ドライエッチング等が使用可能であり、任意に選択すればよい。作業の操作上、湿式エッチング装置などが簡便で好ましい。エッチング液として、例えば、塩化第二銅、塩化第二鉄等の水溶液を使用することができる。
 また、セミアディティブ法とは、形成されためっき膜上にドライフィルムレジスト層を設け、パターン露光、現像により非金属パターン部と同じパターンを形成し、ドライフィルムレジストパターンをマスクとして電気めっきを行い、ドライフィルムレジストパターンを除去した後にクイックエッチングを実施し、めっき膜をパターン状に除去することで、金属パターンを形成する方法である。ドライフィルムレジスト、エッチング液等はサブトラクティブ法と同様な材料が使用できる。また、電気めっき手法としては前記記載の手法が使用できる。
 特に本発明においては、めっき膜だけでなく、めっき膜とポリマー層との両方をパターン状にエッチングすることが好ましく、再び表面粗さが大きい基板表面が露出するため、ビルドアップ法により絶縁樹脂を積層する際に、絶縁層との強固な接着性を発現させることができるという利点を有している。
 以上の(1)~(5)工程、または(1)~(4)工程および(6)工程を経ることにより、所望の金属パターンを有する金属パターン材料が作製される。
 一方、(2)の工程で得られるポリマー層をパターン状に形成し、パターン状のポリマー層に対して(3)、及び(4)工程を行うことで、金属パターン材料を作製することもできる(フルアディティブ工法)。
 (2)の工程で得られるポリマー層をパターン状に形成する方法としては、具体的には、ポリマー層を形成する際にパターン露光を用いればよく、また、未露光部を現像で除去することでパターン状のポリマー層を形成することができる。
 なお、現像方法としては、ポリマーやモノマーなどのポリマー層を形成するために用いられる材料を溶解しうる溶剤に浸漬することで行われる。浸漬する時間は1分~30分が好ましい。
 また、(2)のポリマー層は、グラビア印刷法、インクジェット法、マスクを用いたスプレーコート法など公知の塗布方法で直接パターニングした後、エネルギー付与し、その後、洗浄(現像)することで形成してもよい。
 パターン形成したポリマー層上にめっき膜を形成するための(3)、及び(4)工程は、前述の方法と同じである。
<金属パターン材料>
 本発明の金属パターン材料は、前述の本発明の金属パターン材料の作製方法により得られたものである。
 得られた金属パターン材料は、基板に対する密着性に優れる金属パターンを有するものである。
 なお、金属パターン材料を構成するポリマー層が、吸水性が低く、また、疎水性が高いものとなるため、このポリマー層の露出部(金属パターンの非形成領域)は吸水、吸湿などの変化が起こらず、これに起因する絶縁性の低下が生じない。その結果、本発明の金属パターン材料の作製方法において形成された金属パターン材料は、金属パターンの非形成領域の絶縁信頼性に優れたものとなる。
 本発明の金属パターン材料は、表面の凹凸が500nm以下(より好ましくは100nm以下)の基板上の全面又は局所的に、金属膜(めっき膜)を設けたものであることが好ましい。また、基板と金属パターンとの密着性が0.2kN/m以上であることが好ましく、特に0.5kN/m以上であることが好ましい。即ち、基板表面が平滑でありながら、基板と金属パターンとの密着性に優れることを特徴とする。
 また、基板と金属膜との密着性の値は、金属膜(金属パターン)の表面に、銅板(厚さ:0.1mm)をエポキシ系接着剤(アラルダイト、チバガイギー製)で接着し、140℃で4時間乾燥した後、JIS C 6481に基づき90度剥離実験を行うか、又は、金属膜自体の端部を直接剥ぎ取り、JIS C 6481に基づき90度剥離実験を行って得られた値である。
 本発明の金属パターン材料の作製方法により得られた金属パターン材料は、例えば、半導体チップ、各種電気配線板、FPC、COF、TAB、アンテナ、多層配線基板、マザーボード、等の種々の用途に適用することができる。
 以下、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」「部」は質量基準である。
〔実施例1〕
(重合性基及び相互作用性基を有するポリマーAの合成)
 まず、下記のようにして、重合性基及び相互作用性基を有するポリマーAを合成した。
 500mLの3つ口フラスコにエチレングリコールジアセテートを20mL、ヒドロキシエチルアクリレート7.43g、シアノエチルアクリレート32.03gを入れ、80℃に昇温し、その中に、V-601(重合開始剤、和光純薬社製)0.737g、及びエチレングリコールジアセテート20mLの混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、3時間反応させた。
 上記の反応溶液に、ジターシャリーブチルハイドロキノン0.32g、U-600(日東化成製)1.04g、カレンズAOI(昭和電工(株)製)21.87g、及びエチレングリコールジアセテート22gを加え、55℃、6時間反応を行った。その後、反応液にメタノールを4.1g加え、更に1.5時間反応を行った。反応終了後、水で再沈を行い、固形物を取り出し、相互作用性基としてニトリル基を有する特定ポリマーであるポリマーAを35g得た。重合性基含有ユニット:ニトリル基含有ユニット=22:78(mol比)であった。また、分子量はポリスチレン換算でMw=8.2万(Mw/Mn=3.4)であることが分かった。
(塗布液の調製)
 前記特定ポリマーA 30質量部とアセトニトリル70質量部とを混合し、混合攪拌し、固形分30%の塗布液を調製した。
[基板の作製]
 ガラスエポキシ基板上に、電気的絶縁層として味の素ファインテクノ社製エポキシ系絶縁膜GX-13(膜厚40μm)を、加熱、加圧して、真空ラミネーターにより0.2MPaの圧力で100℃~110℃の条件により接着して、基板B1を得た。
 基板B1へのデスミア処理。
コンディショナー液として水酸化ナトリウムと溶剤が含まれるコンディショナー水溶液を調整し、攪拌を加えながら75℃にて10分間処理する事で絶縁膜表面に膨潤処理を行った。その後50℃温水にて3分処理した後に、過マンガン酸カリウムを含む水酸化ナトリウム水溶液を用いて攪拌を加えながら85℃にて10分間デスミア処理を行った。その後、50℃温水にて3分処理した後に、硫酸が含まれる中和処理水溶液液を用いて、攪拌を加えながら45℃にて5分間中和処理を行った。
このようにして基板B2が得られた。
[ポリマー層の形成]
(塗布、乾燥)
 上記のようにして得られた特定ポリマーAを含む塗布液を、前記基板B2に、乾燥後の厚さが3.0μmになるように、ディップ法によりディップ引き上げ速度を4mm/secで塗布し、80℃にて5分乾燥した。
(露光)
 その後、1.5kWの高圧水銀灯(USIO製 UVX-02516SILP01)を用いて、254nmの露光量が100mJ/cmとなるように露光を行い、基板B2の全面にポリマー層の硬化層を形成した。
 これにより、硬化層を有する基板B3を得た。
[めっき触媒の付与]
 水溶性有機溶媒として、ジエチレングリコールジエチルエーテル(和光純薬社製)39重量部、水を40.75重量部、硝酸(和光純薬社製)を20重量部、酢酸パラジウム(和光純薬社製)を0.25重量部からなるパラジウム触媒液を調整し、前記の工程で得られた基板B3を5分間浸漬した後、水で洗浄を行った。
[無電解めっき]
 その後、上村工業(株)製スルカップPGTを用い、下記組成の無電解めっき浴を用い、無電解めっき温度26℃で30分間、無電解めっきを行った。得られた無電解銅めっき膜の厚みは、絶縁層上、ビア底上共に、0.5μmであった。
 無電解めっき液の原料は以下の通りである。
 蒸留水                   79.2質量%
 PGT-A                  9.0質量%
 PGT-B                  6.0質量%
 PGT-C                  3.5質量%
 ホルマリン(和光純薬:ホルムアルデヒド液)  2.3質量%
[電気めっき]
 続いて、無電解銅めっき膜を給電層として、下記組成の電気銅めっき浴を用い、3A/dm2の条件で、電気めっきを20分間行った。得られた電気銅めっき膜の厚みは18μmであった。得られた基板をB4とする。
(電気めっき浴の組成)
・硫酸銅                      38g
・硫酸                       95g
・塩酸                       1mL
・カッパーグリームPCM(メルテックス(株)製)  3mL
・水                       500g
 得られた基板B4のポリマー層と金属膜の剥離強度を下記方法で測定した。
(剥離強度)
 金属膜の表面に、銅板(厚さ:0.1mm)をエポキシ系接着剤(アラルダイト、チバガイギー製)で接着し、140℃で4時間乾燥した後、JIS C 6481に基づき90度剥離実験を行うか、又は、金属膜自体の端部を直接剥ぎ取り、JIS C 6481に基づき90度剥離実験を行って得られた値である。この値が0.5kN/m以上であれば密着性が特に良好である。
 得られた基板B5をサブトラクティブ法でL/S=30/30μmの配線を形成した。
 まず、基板B5に以下の脱脂液を用いて40℃にて1分の金属表面脱脂処理を行ない、水洗浄を行った。
・蒸留水 95質量%
・メルプレートPC-316(メルテックス(株)製) 5質量%
 その後、ドライフイルムレジストを金属膜表面に形成し、1.5kWの高圧水銀灯(USIO製 UVX-02516SILP01)を用いて、マスクを介して365nmの露光量が100mJ/cmとなるように露光を行い、40℃の1%NaCO水溶液にて現像し、L/S=30/30μmのポジパターンを形成し、露出した金属表面を40℃の塩化第二鉄水溶液(鶴見曹達製)98.6質量%、35%塩酸水溶液1.4質量%からなるエッチング液にて除去した。その後、50℃の3%NaOH水溶液により、ドライフイルムレジストを剥離した。
 このようにして実施例1を行った。結果は実施例2~6、比較例1~4とともに表1に示した。
 
(配線形成性)
 配線形成性は以下の評価基準により評価した。
<配線形成性の評価基準>
◎:所望のパターン通りに配線形成され、サイドエッチングの発生がない。
○:所望のパターン通りに配線形成されるが金属残渣を除去すると、サイドエッチングが発生する。
△:金属残渣の除去を行うと、電気配線層として好ましくない形状(例えば逆テーパー状もしくは、配線の中央部が窪んだような形状)になり、所望のパターン通りに配線形成されない。
×:配線が形成されない。
(表面粗さ)
 表面粗さ(Ra)は、サーフコム3000A(東京精密(株)製)を用いて非接触式干渉法により、JIS B0601(2001年1月20日改訂)に基づき基板等の表面を測定した。
 また、界面の表面粗さ(x、およびy)は、SEMを用いてその断面の観察をすることにより測定した値であり、JIS B0633-2001に準じて算術平均粗さを測定した。
〔実施例2〕
 実施例1の塗布液を以下の組成に変更する以外は、実施例1と同様にして実施例2を行い、評価した。
(実施例2の塗布液組成)
(塗布液の調製)
 前記特定ポリマーA30質量部とシランカップリング剤LS2940(信越化学製)6質量部、アセトニトリル64質量部とを混合し、混合攪拌し、特定ポリマーの固形分として30%の塗布液を調製した。
〔実施例3〕
 実施例1において、ポリマーAを含む塗布液を以下のように変更し、80℃にて5分、次いで120℃にて30分乾燥して得たポリマー層を有する基板を用い、それ以外は実施例1と同様にして実施例3を行い、評価した。
(実施例3で用いた塗布液)
 N,N-ジシアノエチルアクリルアミドをラジカル重合の定法により重合し、ポリ(N,N-ジシアノエチルアクリルアミド)(重量平均分子量7万)を得た。得られたポリマーを30質量%含むアセトニトリル溶液
〔実施例4〕
 実施例1において、ポリマーAを含む塗布液を以下のように変更し、40℃にて5分、次いで120℃にて30分乾燥して得たポリマー層を有する基板を用い、それ以外は実施例1と同様にして実施例4を行い、評価した。
(実施例4で用いた塗布液)
 ポリアクリル酸(アルドリッチ製)(重量平均分子量13万)を30質量%含むメタノール溶液
〔実施例5〕
 実施例1において、ポリマーAを含む塗布液を以下のように変更し、40℃にて5分、次いで120℃にて30分乾燥して得たポリマー層を有する基板を用い、それ以外は実施例1と同様にして実施例5を行い、評価した。
(実施例5で用いた塗布液)
 ポリビニルピリジン(アルドリッチ製)(重量平均分子量12万)を30質量%含むメタノール溶液
〔実施例6〕
 実施例1において、ポリマー層の厚み3.0μmを1.0μmに変更した以外は、実施例1と同様にして実施例6を行い、評価した。
〔比較例1〕
 実施例1において、基板B5の代わりに基板B1を用いる以外は、実施例1と同様にして比較例1を行い、評価した。
〔比較例2〕
 実施例1において、基板B5の代わりに基板B2の状態でめっきを行ったものを基板B5とする以外は、実施例1と同様にして比較例2を行い、評価した。
〔比較例3〕
 実施例1において、基板B5を表面粗さ(Ra)が0.003μmのシリコンウエハに代え、デスミア処理を行わない以外は、実施例1と同様にして比較例3を行い、評価した。
〔比較例4〕
 シリコンウエハ上に味の素ファインテクノ社製エポキシ系絶縁膜GX-13(膜厚40μm)をポリマー層として設け、加熱、加圧して、真空ラミネーターにより0.2MPaの圧力で100℃~110℃の条件により接着し、この基板を用いて実施例1と同様にデスミア処理を行い、表面に触媒を付与させてめっきを行い実施例1と同様にして評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003

 表1から以下のことがわかる。本発明の表面粗さが0.1μm以上である基板上にポリマー層を設け、該ポリマー層上にめっき触媒又はその前駆体を付与した表面金属膜材料の作製方法により得られた実施例1~6は、金属膜と基板との剥離強度が大きく、配線形成性が良好であった。これに対し、ポリマー層を設けなかった比較例1、および比較例2、また基板の表面粗さが0.1μm以下の比較例3は配線形成性が不良で、比較例1および比較例3は剥離強度が小さかった。また、基板とポリマー層との界面の表面粗さが、ポリマー層と金属膜との界面の表面粗さより小さい比較例4は、基板表面の凹凸の影響が緩和されるものの完全に平滑にはならず、配線形成性が不十分なものであった。
 さらにポリマー層をエッチングしたときの効果を確認するため以下の実験を行った。
 サブトラクティブ法によって得られた基板を、(株)ケイテック・リサーチ製のCDP-101を用いて、配線間に露出した特定樹脂をアッシングし、粗化された絶縁膜を露出させた。その後、再度電気的絶縁層として味の素ファインテクノ社製エポキシ系絶縁膜GX-13(膜厚40μm)を、加熱、加圧して、真空ラミネーターにより0.2MPaの圧力で100℃~110℃の条件により接着した所、実施例1~6では、積層した絶縁層との良好な密着性が得られたことを確認した。

Claims (12)

  1.  基板と、めっき触媒又はその前駆体を受容するポリマー層と、めっきにより形成された金属膜とをこの順に有し、
     前記基板と前記ポリマー層との界面の表面粗さ(Ra)をxμmとし、前記ポリマー層と前記金属膜との界面の表面粗さ(Ra)をyμmとしたとき、x>yであり、且つ5μm>x>0.1μmである表面金属膜材料。
  2.  前記めっき触媒又はその前駆体を受容するポリマー層が、めっき触媒又はその前駆体と相互作用を形成する官能基を有するモノマーまたはポリマーを含有する塗布液を基板上に塗布することで形成された層である請求項1に記載の表面金属膜材料。
  3.  前記基板と前記ポリマー層との界面の表面粗さ(Ra)が3μm>x≧0.8μmの関係にある請求項1に記載の表面金属膜材料。
  4.  前記ポリマー層と前記金属膜との界面の表面粗さ(Ra)が0.05μm~0.5μmである請求項1に記載の表面金属膜材料。
  5.  (1)めっき触媒又はその前駆体と相互作用を形成する官能基を有する化合物を含有するポリマー塗布液を調製する工程と、
     (2)基板上に、該塗布液を用いて、めっき触媒又はその前駆体と相互作用を形成する官能基を有する化合物を含むポリマー層を形成する工程と、
     (3)前記ポリマー層にめっき触媒又はその前駆体を付与する工程と、
     (4)該めっき触媒又はその前駆体に対してめっきを行って金属膜を形成する工程と、を有し、
     前記界面の表面粗さx、およびyが、x>yであり、且つ5μm>x>0.1μmである表面金属膜材料の作製方法。
  6.  前記塗布液が、さらに基板との密着性を向上する官能基を有する化合物を含有する請求項5に記載の表面金属膜材料の作製方法。
  7.  前記ポリマー層の厚みをTμmとしたとき、2x≦Tの関係である請求項5または請求項6に記載の表面金属膜材料の作製方法。
  8.  前記基板の表面が、樹脂、セラミック、ガラス、シリコン、またはそれらの複合物から構成された基板である請求項5~請求項7のいずれか1項に記載の表面金属膜材料の作製方法。
  9.  請求項5~請求項8のいずれか1項に記載の表面金属膜材料の作製方法により得られた表面金属膜材料。
  10.  請求項9に記載の表面金属膜材料のめっき層をパターン状にエッチングする工程を有することを特徴とする金属パターン材料の作製方法。
  11.  請求項9に記載の表面金属膜材料のめっき層およびポリマー層をパターン状にエッチングする工程を有することを特徴とする金属パターン材料の作製方法。
  12.  請求項10または請求項11に記載の金属パターン材料の作製方法により得られた金属パターン材料。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013047056A1 (ja) * 2011-09-30 2013-04-04 富士フイルム株式会社 貼り付け用銅箔
JP2013115423A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd ビルドアッププリント回路基板及びその製造方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102833952B (zh) * 2012-09-18 2015-05-20 东莞市若美电子科技有限公司 一种印制线路板hdi产品的除胶方法
KR101514518B1 (ko) * 2013-05-24 2015-04-22 삼성전기주식회사 전자부품 내장 인쇄회로기판 및 그 제조방법
KR101290670B1 (ko) * 2013-06-03 2013-07-29 구본술 도금 신뢰성 향상 기능을 갖는 내장형 안테나 제조방법
JP6308910B2 (ja) * 2013-11-13 2018-04-11 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法、基板洗浄システムおよび記憶媒体
EP3156886A4 (en) * 2014-06-10 2017-06-21 Fujifilm Corporation Electrically-conductive laminate for touchscreen, touchscreen, and transparent electrically-conductive laminate
CN105500823A (zh) * 2014-10-15 2016-04-20 深圳富泰宏精密工业有限公司 金属与树脂的复合体的制备方法
US10656522B2 (en) * 2015-11-19 2020-05-19 Az Electronic Materials (Luxembourg) S.A.R.L. Composition for forming fine resist pattern and pattern forming method using same
US10813213B2 (en) 2017-02-16 2020-10-20 Azotek Co., Ltd. High-frequency composite substrate and insulating structure thereof
US10743423B2 (en) 2017-09-15 2020-08-11 Azotek Co., Ltd. Manufacturing method of composite substrate
US11044802B2 (en) * 2017-02-16 2021-06-22 Azotek Co., Ltd. Circuit board
US11225563B2 (en) 2017-02-16 2022-01-18 Azotek Co., Ltd. Circuit board structure and composite for forming insulating substrates
CN108601234A (zh) * 2018-04-04 2018-09-28 东莞市武华新材料有限公司 一种陶瓷表面金属层制备方法
JPWO2020184569A1 (ja) * 2019-03-12 2020-09-17

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4841708B1 (ja) 1970-01-13 1973-12-07
JPS5147334B1 (ja) 1970-11-02 1976-12-14
JPS57196231A (en) 1981-05-20 1982-12-02 Hoechst Ag Mixture able to be polymerized by radiation and copying material mainly composed thereof
JPS595241A (ja) 1982-06-21 1984-01-12 ヘキスト・アクチエンゲゼルシヤフト 放射線重合可能な混合物
JPS595240A (ja) 1982-06-21 1984-01-12 ヘキスト・アクチエンゲゼルシヤフト 放射線重合可能な混合物
JPH01165513A (ja) 1987-12-22 1989-06-29 Hoou Kk 揺変性透明染毛剤組成物
JPH02226149A (ja) 1988-12-22 1990-09-07 Hoechst Ag 光重合性化合物、それを含む光重合性混合物及びそれから製造された光重合性複写材料
JPH1112504A (ja) 1997-06-26 1999-01-19 Fujitsu Ltd 無電解めっき可能な樹脂絶縁層用組成物及びそれを用いた配線基板製造方法
JP2001085840A (ja) 1999-09-14 2001-03-30 Taiyo Ink Mfg Ltd 多層プリント配線板の製造方法
WO2005025857A1 (ja) * 2003-09-10 2005-03-24 Zeon Corporation 樹脂複合フィルム
JP2005281350A (ja) 2004-03-26 2005-10-13 Fuji Photo Film Co Ltd パターン形成方法、グラフトパターン材料、導電性パターン形成方法、及び導電性パターン材料
JP2006001185A (ja) * 2004-06-18 2006-01-05 Dowa Mining Co Ltd プラスチックフィルム、金属被覆基板、及び、それらの製造方法
WO2008050631A1 (fr) * 2006-10-23 2008-05-02 Fujifilm Corporation Procédé de production d'un substrat revêtu d'un film métallique, substrat revêtu d'un film métallique, procédé de production d'un matériau à motif métallique, et matériau à motif métallique
JP2008207401A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Fujifilm Corp 積層体、その製造方法、それを用いた配線基板及び表示装置
JP2008251711A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Fujifilm Corp 導電パターン材料の作製方法、及び導電パターン材料
JP2009280905A (ja) * 2008-04-23 2009-12-03 Fujifilm Corp めっき用積層フィルム、表面金属膜材料の作製方法及び表面金属膜材料

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3220897A (en) * 1961-02-13 1965-11-30 Esther S Conley Conducting element and method
US3506482A (en) * 1967-04-25 1970-04-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of making printed circuits
DE2728465C2 (de) * 1977-06-24 1982-04-22 Preh, Elektrofeinmechanische Werke, Jakob Preh, Nachf. Gmbh & Co, 8740 Bad Neustadt Gedruckte Schaltung
US4767665A (en) * 1985-09-16 1988-08-30 Seeger Richard E Article formed by electroless plating
JPH069309B2 (ja) * 1989-09-22 1994-02-02 株式会社日立製作所 プリント回路板、その製造方法および製造装置
PT616053E (pt) * 1993-03-18 2001-07-31 Atotech Usa Inc Metedo e composicao para revestimento por imersao sem formaldeiro com auto acelaracao e reabastecimento
DE59608706D1 (de) * 1995-11-29 2002-03-21 Zipperling Kessler & Co Verfahren zur herstellung von metallisierten werkstoffen
US20090317591A1 (en) 2006-09-15 2009-12-24 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Metal Composite Laminate for Producing Flexible Wiring Board and Flexible Wiring Board
JP2008274390A (ja) 2007-03-30 2008-11-13 Fujifilm Corp 金属膜付基板の作製方法、金属膜付基板、金属パターン材料の作製方法、金属パターン材料

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4841708B1 (ja) 1970-01-13 1973-12-07
JPS5147334B1 (ja) 1970-11-02 1976-12-14
JPS57196231A (en) 1981-05-20 1982-12-02 Hoechst Ag Mixture able to be polymerized by radiation and copying material mainly composed thereof
JPS595241A (ja) 1982-06-21 1984-01-12 ヘキスト・アクチエンゲゼルシヤフト 放射線重合可能な混合物
JPS595240A (ja) 1982-06-21 1984-01-12 ヘキスト・アクチエンゲゼルシヤフト 放射線重合可能な混合物
JPH01165513A (ja) 1987-12-22 1989-06-29 Hoou Kk 揺変性透明染毛剤組成物
JPH02226149A (ja) 1988-12-22 1990-09-07 Hoechst Ag 光重合性化合物、それを含む光重合性混合物及びそれから製造された光重合性複写材料
JPH1112504A (ja) 1997-06-26 1999-01-19 Fujitsu Ltd 無電解めっき可能な樹脂絶縁層用組成物及びそれを用いた配線基板製造方法
JP2001085840A (ja) 1999-09-14 2001-03-30 Taiyo Ink Mfg Ltd 多層プリント配線板の製造方法
WO2005025857A1 (ja) * 2003-09-10 2005-03-24 Zeon Corporation 樹脂複合フィルム
JP2005281350A (ja) 2004-03-26 2005-10-13 Fuji Photo Film Co Ltd パターン形成方法、グラフトパターン材料、導電性パターン形成方法、及び導電性パターン材料
JP2006001185A (ja) * 2004-06-18 2006-01-05 Dowa Mining Co Ltd プラスチックフィルム、金属被覆基板、及び、それらの製造方法
WO2008050631A1 (fr) * 2006-10-23 2008-05-02 Fujifilm Corporation Procédé de production d'un substrat revêtu d'un film métallique, substrat revêtu d'un film métallique, procédé de production d'un matériau à motif métallique, et matériau à motif métallique
JP2008207401A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Fujifilm Corp 積層体、その製造方法、それを用いた配線基板及び表示装置
JP2008251711A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Fujifilm Corp 導電パターン材料の作製方法、及び導電パターン材料
JP2009280905A (ja) * 2008-04-23 2009-12-03 Fujifilm Corp めっき用積層フィルム、表面金属膜材料の作製方法及び表面金属膜材料

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PROCEEDINGS OF THE 18TH ACADEMIC LECTURE MEETING OF JAPAN INSTITUTE OF ELECTRONICS PACKAGING, 2004, pages 189
See also references of EP2374612A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013047056A1 (ja) * 2011-09-30 2013-04-04 富士フイルム株式会社 貼り付け用銅箔
JP2013115423A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd ビルドアッププリント回路基板及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102264537A (zh) 2011-11-30
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JP2010171396A (ja) 2010-08-05
EP2374612A1 (en) 2011-10-12
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EP2374612A4 (en) 2017-11-15
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