JP2002531961A - Process for depositing a conductive layer on a substrate - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 配線基板（サブストレイト）上に伝導性層を形成するプロセスであって、シーディング層を形成するために、リソグラフィ式印刷技法によって配線基板上にインクを付着するステップと、無電解付着によって前記シーディング層上に第１の電気的導電層を付着するステップとからなる各ステップを有する。 (57) [Summary] A process for forming a conductive layer on a wiring substrate (substrate), comprising: depositing ink on the wiring substrate by a lithographic printing technique to form a seeding layer; Depositing a first electrically conductive layer on the loading layer.
Description
【０００１】[0001]
本発明は、サブストレート（配線用基板）上に電気的導電層を形成するための
プロセス、そして詳細には、電気的アセンブリにおける回路基板として使用され
得るサブストレート上にそのような層を形成するためのプロセスに関する。The present invention is a process for forming an electrically conductive layer on a substrate (wiring substrate), and in particular, forming such a layer on a substrate that can be used as a circuit board in an electrical assembly. For the process.
【０００２】[0002]
従来、シリコンデバイスは、プリント回路基板（ＰＣＢ）上に取り付けられる
。プリント回路基板は、一般に、ガラス繊維の積層物の上のエッチングされた銅
、スズメッキされ、且つおそらく保護および標識化のためラッカーのさらなる層
を備えたもの、からなっている。クロップ（切り取り）、ドリル（穿孔）、エッ
チング（食刻）およびメッキ（鍍金）の多くの操作がその準備に含まれる。それ
は安価ではなく、そして製造プロセスは、重大な環境への影響を有し得る。 ＰＣＢの製造によりもたらされる２つの重要な環境障害は、酸でありそして重
金属（特に銅）を含む、不要な廃液と、フォトレジストの現像液および剥離剤に
おける炭化水素の使用とである。水関係当局によって課せられている一層厳格な
汚染限界は、廃水における銅を低減する一つの駆動力となっている。理論上は、
不要な廃液は、銅の付着、そしてそれは相当なコスト節減をも提供するであろう
、のための全体的な付加プロセスにより排除され得るであろうが、満足し得るプ
ロセスは未だ開発されていない。Conventionally, silicon devices are mounted on a printed circuit board (PCB). Printed circuit boards generally consist of etched copper on a laminate of fiberglass, tinned and possibly with an additional layer of lacquer for protection and labeling. Many operations of cropping, drilling, etching and plating are included in its preparation. It is not cheap, and the manufacturing process can have significant environmental impact. Two important environmental hazards introduced by the manufacture of PCBs are unwanted waste liquors, which are acids and contain heavy metals (especially copper), and the use of hydrocarbons in photoresist developers and strippers. The more stringent pollution limits imposed by water authorities have been one driving force in reducing copper in wastewater. In theory,
Unwanted effluent could be eliminated by an overall additional process for copper deposition, which would also provide considerable cost savings, but a satisfactory process has not yet been developed .
【０００３】 そのような回路板の使用を回避する試みは、通常、より低いではなく、より高
いコストに結びつく、厚膜および薄膜の両方の技術の使用を含んでいる。抵抗は
、ときにはレーザーエッチングにより正確な値とするためにトリミングされた、
適切な膜のトラックを付着することによりセラミック基板上に形成される。高伝
導度の膜が、相互接続に通常用いられる。 本出願と共通の出願人を有し、その開示はここに組み込まれている国際特許出
願第ＷＯ９７／４８２５７号は、電気的回路板を形成する代替的な方法を開示し
ており、そしてそれによれば導電インクが、電気的回路を形成するようにサブス
トレート上にリソグラフィ式にプリントされる。前記インクは、アルキド樹脂の
ような有機樹脂に懸濁浮遊された電気的伝導性粒子（金属銀のような）を含んで
いる。抵抗、コンデンサおよびアンテナのような電気的コンポーネントの製造に
ついても記述されている。[0003] Attempts to avoid the use of such circuit boards have involved the use of both thick-film and thin-film techniques, which typically translate into higher, rather than lower, costs. The resistance was trimmed, sometimes by laser etching, to an accurate value.
Formed on a ceramic substrate by depositing appropriate film tracks. High conductivity films are commonly used for interconnects. International Patent Application No. WO 97/48257, which has a common applicant with the present application and whose disclosure is incorporated herein, discloses an alternative method of forming an electrical circuit board, and For example, conductive ink is lithographically printed on the substrate to form an electrical circuit. The ink includes electrically conductive particles (such as metallic silver) suspended and suspended in an organic resin such as an alkyd resin. The manufacture of electrical components such as resistors, capacitors and antennas is also described.
【０００４】[0004]
国際特許出願第ＷＯ９７／４８２５７号に開示された回路プリント技法は、先
行の技法に比べて著しい進歩であるが、それは多数の不都合を有している。 第１に、それによって電気的コンポーネントが前記サブストレート上にハンダ
付けされ得るようにおよび／または回路の抵抗率を低減するために、第２の導電
層を、国際特許出願第ＷＯ９７／４８２５７号に開示された伝導性インク上に電
気メッキすることは都合がよい。問題点は、前記インクは、前記サブストレート
に電気メッキを可能とするのに充分なほどには、よく接着しないことである。 第２に、導電性インクを用意するために、乾燥されたインクを電気的に伝導性
にするような方法で、粒子が樹脂内に拡散されるのを可能とすべく微粒子表面処
理（例えば長い原子連鎖を含む脂肪酸のコーティング）と共に微粒子伝導性材料
を利用する必要がある。しかしながら、この表面処理は、乾燥されたインクのさ
らなる処理を妨げ、例えば無電解付着によりさらなる伝導性層を付着するのを防
止する。 第３に、伝導性インク層により形成された電気的回路上に電気的コンポーネン
トをハンダ付けすることは、前記層は、適切なハンダ結合を形成するのに充分な
高い金属装荷を含んでいないので、困難である。このことは、前記コンポーネン
トは、伝導性重合体接着剤または機械的結合を用いて付設しなければならないと
いうことを意味する。しかしながら、これらの結合方法は、ハンダほどには老化
しないと考えられ、そしてより高い電気的抵抗を示す。さらに、インク内におけ
る伝導性粒子の内容のいかなる増大も、インクの流動学的（レオロジー的）特性
の損失の原因となる。Although the circuit printing technique disclosed in International Patent Application No. WO 97/48257 is a significant advance over the prior art, it has a number of disadvantages. First, a second conductive layer is provided in International Patent Application No. WO 97/48257 so that electrical components can be soldered onto the substrate and / or to reduce the resistivity of the circuit. It is advantageous to electroplate on the disclosed conductive ink. The problem is that the ink does not adhere well enough to allow electroplating of the substrate. Second, to prepare the conductive ink, a particulate surface treatment (e.g., a long surface treatment) to allow the particles to diffuse into the resin in a manner that renders the dried ink electrically conductive. It is necessary to utilize a particulate conductive material together with the coating of fatty acids containing atomic chains). However, this surface treatment prevents further processing of the dried ink and prevents the deposition of a further conductive layer, for example by electroless deposition. Third, soldering the electrical components onto the electrical circuit formed by the conductive ink layer is difficult because the layer does not contain a high enough metal loading to form a proper solder bond. ,Have difficulty. This means that the components must be applied using a conductive polymer adhesive or a mechanical bond. However, these bonding methods are not expected to age as much as solder and exhibit higher electrical resistance. In addition, any increase in the content of the conductive particles within the ink causes a loss of the rheological properties of the ink.
【０００５】[0005]
本発明の第１の態様によれば、サブストレート上に伝導性層を形成するプロセ
スであって、シーディング層を形成するために、リソグラフィ式印刷技法によっ
てサブストレート上にインクを付着(depositing メッキ、蒸着等)するステップ
と、無電解メッキ(electroless deposition)によって前記シーディング層上に第
１の電気的導電層を付着(depositing)するステップとの各ステップを有するプロ
セスが提供される。 無電解付着（またはメッキ）は、化学的還元プロセス、それは一旦開始される
と触媒作用でもある、によって対象物（または対象物の一部）をコーティングす
ることを含むよく知られた技術である。前記プロセスは、外部電流が要求されな
いということを除いて電気メッキと類似している。対象物を無電解メッキするた
めには、適切な幾何学的、電気的、そして化学的特性のシーディング層が、付着
されるべき金属のための核形成部位を提供するために、前記対象物上に形成され
なければならない。前記シーディング層は、そこでは、メッキ、蒸着等を含む付
着ステップ(deposition step)において励起エネルギーを低減する、触媒として
振る舞うと考えられる。 「リソグラフィ式印刷技法」なる用語は、ここでは、親水性および疎水性特性
を含む、印刷プレートの表面化学における相違を利用する印刷プロセスを意味し
ている。それは、エッチングされた回路板および／またはシリコン半導体マイク
ロエレクトロニクスの生成の間に生じるフォトレジストおよびエッチングを含む
一般的に用いられるプロセスを意味してはいない。「インク」なる用語は、印刷
に適するいかなる物質をも意味することが意図されている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a process for forming a conductive layer on a substrate, the method comprising depositing ink on the substrate by lithographic printing techniques to form a seeding layer. , Deposition, etc.) and depositing a first electrically conductive layer on the seeding layer by electroless deposition. Electroless deposition (or plating) is a well-known technique that involves coating an object (or part of an object) by a chemical reduction process, which is also catalytic once initiated. The process is similar to electroplating, except that no external current is required. For electroless plating of an object, a seeding layer of appropriate geometric, electrical, and chemical properties is used to provide a nucleation site for the metal to be deposited. Must be formed on. The seeding layer is believed to act as a catalyst there, reducing the excitation energy in a deposition step, including plating, vapor deposition, and the like. The term "lithographic printing technique" here refers to a printing process that exploits differences in the surface chemistry of printing plates, including hydrophilic and hydrophobic properties. It does not imply commonly used processes involving photoresist and etching that occur during the production of etched circuit boards and / or silicon semiconductor microelectronics. The term "ink" is intended to mean any substance suitable for printing.
【０００６】[0006]
本発明において採用されるインクは、好ましくは、樹脂と有機溶剤との混合物
に懸濁浮遊される微粒子材料を含んでいる。最も好ましくは、前記微粒子材料は
、微粒子金属またはカーボンである。特に、適切な材料は、銀、金、銅、亜鉛ま
たはニッケルを含んでいる。粒子サイズは、０．１から１０マイクロメートル（
μｍ）であってよく、また好ましくは０．２５から１マイクロメートル、さらに
好ましくは０．１マイクロメートルよりも大きく且つ１マイクロメートルよりも
小さい（しかしそれと等しくはない）、そして最も好ましくは０．２５から０．
７５マイクロメートルである。 インクにおける微粒子材料の量は、好ましくは５０から９０％ｗ／ｗ（重量／
重量）であり、そして最も好ましくは約７５％ｗ／ｗである。 インクに使用される樹脂は、種々のオイルと混合された重合体であってもよい
。好ましくは、前記樹脂は、アミド基を有する重合体、例えばナイロンベースの
重合体、を含んでいる。The ink employed in the present invention preferably contains a particulate material suspended in a mixture of a resin and an organic solvent. Most preferably, the particulate material is a particulate metal or carbon. In particular, suitable materials include silver, gold, copper, zinc or nickel. The particle size is between 0.1 and 10 micrometers (
μm) and is preferably between 0.25 and 1 micrometer, more preferably greater than 0.1 micrometer and less than (but not equal to) 1 micrometer, and most preferably 0.1 micrometer. 25 to 0.
75 micrometers. The amount of particulate material in the ink is preferably between 50 and 90% w / w (weight /
Weight), and most preferably about 75% w / w. The resin used in the ink may be a polymer mixed with various oils. Preferably, the resin comprises a polymer having amide groups, such as a nylon-based polymer.
【０００７】 特に適切であると判明している一つの樹脂は、Ｌａｗｔｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａ
ｔｉｏｎａｌ（Ｋｅｔｅｎｉｓｌａａｎ １ｃ−Ｈａｖｅｎ １５２０， Ｂ−
９１３０ Ｋａｌｌｏｗ， ベルギー）にて「Ｎｙｐｏｌ ３」という商品名で
商業的に入手可能である。Ｎｙｐｏｌ ３は、変性ポリアミドと、桐油と、植物
油との混合物からなっている。 受容可能な成果を示した他の樹脂としては、共に変性鉱物油および植物油と混
合された、フェノール変性樹脂およびアルキド樹脂を含んでいる。 インクを形成するために、樹脂は溶剤と混合され且つ微粒子材料の懸濁液が形
成される。溶剤（すなわち希釈液）は、約２５０℃の沸点を有するどのような適
切な有機溶剤であることもできる。 その上に導電性層がプリントされるサブストレートは、好ましくは、重合体か
ら形成され、そして好ましくはフレキシブルシートを含んでいる。適切な重合体
としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイ
ミド、またはポリスルホンを含む。前記サブストレートは、前記サブストレート
表面へのインクの接着力を向上させるように処理されてもよい。例えば、前記サ
ブストレートは、共重合体接着剤層でコーティングされてもよく、あるいは前記
表面が、化学的に処理されまたはコロナ処理が施されてもよい。[0007] One resin that has proven particularly suitable is Lawter International
Tional (Ketenislaan 1c-Haven 1520, B-
9130 Kallow, Belgium) under the trade name "Nypol 3". Nypol 3 consists of a mixture of modified polyamide, tung oil and vegetable oil. Other resins that have shown acceptable results include phenolic modified resins and alkyd resins, both mixed with modified mineral and vegetable oils. To form the ink, the resin is mixed with a solvent and a suspension of the particulate material is formed. The solvent (ie, diluent) can be any suitable organic solvent having a boiling point of about 250 ° C. The substrate on which the conductive layer is printed is preferably formed from a polymer and preferably comprises a flexible sheet. Suitable polymers include polyethylene, polypropylene, polyester, polyamide, polyimide, or polysulfone. The substrate may be treated to improve the adhesion of the ink to the surface of the substrate. For example, the substrate may be coated with a layer of a copolymer adhesive, or the surface may be chemically treated or corona treated.
【０００８】 好ましくは、前記サブストレートは、共重合体接着剤層を有する、あるいは有
さない、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリアミドから
形成される。特に好ましい実施形態においては、前記サブストレートは、Ｒｕｔ
ｈｅｒｆｏｒｄ Ｒｏａｄ， Ｂａｓｉｎｇｓｔｏｋｅ， Ｈａｍｐｓｈｉｒｅ
， ＲＧ２４ ８ＰＤのＧＢＣ（ＵＫ）Ｌｔｄから商業的に入手可能なもののよ
うな、共重合体コーティングされたポリエステルである。 変性ポリアミド樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドおよびポ
リスルホンから形成されたサブストレートと共に差し支えなく良好に作用するこ
とが判明している。変性フェノール樹脂は、ポリエステル、ポリイミドまたはポ
リスルホンのサブストレートと共に差し支えなく良好に作用する。アルキド樹脂
は、ポリエステルのサブストレートに程良く良好に粘着する。Preferably, the substrate is formed from polyester, polyethylene, polypropylene, or polyamide, with or without a copolymer adhesive layer. In a particularly preferred embodiment, the substrate is Rut
herford Road, Basingstoke, Hampshire
RG24 8PD is a copolymer coated polyester such as that commercially available from GBC (UK) Ltd. Modified polyamide resins have been found to work satisfactorily with substrates formed from polyethylene, polypropylene, polyamide and polysulfone. The modified phenolic resin works well with polyester, polyimide or polysulfone substrates. The alkyd resin adheres reasonably well to the polyester substrate.
【０００９】 上述したように、インクは、無電解付着のためのシーディング層を形成するた
めにリソグラフィ式印刷プロセスによってサブストレート上に付着される。本発
明における前記シーディング層の厚さは、好ましくは、３から５マイクロメート
ルである。 第１の電気的伝導性層の無電解付着は、在来の手段によって実施される。前記
導電層は、無電解付着によって付着され得る、例えば、銅、銀、ニッケルまたは
金等の、どのような適切な電気的伝導性材料から形成されてもよい。 前記第１の導電層の厚さは、４マイクメートルまででよく、そして好ましくは
約１マイクロメートル（前記厚さは、要求される電気的仕様によって決定される
であろうけれども）である。 本発明のプロセスは、前記第１の導電層上に第２の電気的導電層を電気メッキ
するステップを含んでいてもよい。As described above, ink is deposited on a substrate by a lithographic printing process to form a seeding layer for electroless deposition. In the present invention, the thickness of the seeding layer is preferably 3 to 5 micrometers. Electroless deposition of the first electrically conductive layer is performed by conventional means. The conductive layer may be formed from any suitable electrically conductive material, such as, for example, copper, silver, nickel or gold, which may be applied by electroless deposition. The thickness of the first conductive layer may be up to 4 micrometers, and is preferably about 1 micrometer (although the thickness will be determined by the required electrical specifications). The process of the present invention may include the step of electroplating a second electrically conductive layer on the first conductive layer.
【００１０】 電気メッキは、よく知られた方法であり、それによって対象物または対象物の
一部が電解付着によってコーティングされる。電気メッキされるためには、対象
物が、適切な幾何学的、電気的、そして化学的特性を呈する電極を持たなければ
ならない。本発明の場合、前記シード層上に付着される前記第１の導電層は、電
気メッキプロセスにおいて電極として作用し、それによって、前記第２の導電層
が電解的に前記第１の導電層上に付着されることを可能とする。 第２の導電層の付加は、回路トラックの伝導度を向上させ、電気的アセンブリ
ーを形成するための前記サブストレート上への電気的コンポーネントの直接的な
ハンダ付けを改善する（コンポーネントは直接的には前記第１の導電層上にハン
ダ付けされるであろう）。Electroplating is a well-known method whereby an object or part of an object is coated by electrolytic deposition. In order to be electroplated, the object must have electrodes exhibiting appropriate geometric, electrical, and chemical properties. In the case of the present invention, the first conductive layer deposited on the seed layer acts as an electrode in an electroplating process, whereby the second conductive layer is electrolytically deposited on the first conductive layer. To be adhered to. The addition of a second conductive layer improves the conductivity of the circuit tracks and improves the soldering of electrical components directly onto the substrate to form an electrical assembly (the components are directly Will be soldered on the first conductive layer).
【００１１】 もしも第２の層が、最初に電気メッキされようとするならば、そのときは前記
第１の層は、１マイクロメートル厚程も必要はなく、前記サブストレートに伝導
性を与える厚み、例えば０．２５から０．５μｍ、が要求される。 前記第１の導電層におけるのと同様に、前記第２の層は、電気メッキされ得る
いかなる適切な電気的伝導材料を含んでいてもよい。前記第２の導電層の厚さは
、前記回路板の要求される仕様に依存して、３５マイクロメートルまでならいく
らでもよい。 導電層は、国際特許出願第ＷＯ９７／４８２５７号に開示されたプロセスに従
って用意された電気的回路上に電気メッキされ得るが、結果として得られる回路
板は、前記サブストレート上の伝導性インクの貧弱な接着力に起因して構造的に
不安定である。If the second layer is to be first electroplated, then the first layer need not be as thick as one micrometer, but rather a thickness that provides conductivity to the substrate. For example, 0.25 to 0.5 μm is required. As in the first conductive layer, the second layer may include any suitable electrically conductive material that can be electroplated. The thickness of the second conductive layer may be any up to 35 micrometers, depending on the required specifications of the circuit board. The conductive layer can be electroplated on an electrical circuit prepared according to the process disclosed in International Patent Application No. WO 97/48257, but the resulting circuit board will have poor conductivity of the conductive ink on the substrate. Structurally unstable due to poor adhesion.
【００１２】 それに比べて、電気的コンポーネントは、本方法により用意される電気的回路
上に直接的にハンダ付けされ得て、特にもしも第２の導電層が電気メッキステッ
プによって付着されるならば、このステップによって、以後、それに対して良好
なハンダ結合が形成され得るのに充分な導電層が付着され得る。 本発明の１つの適用例は、電子回路板の製造におけるものである。リソグラフ
ィ式にに付着されたシーディング層は、電気的または電子回路の図式的形状に印
刷される。前記シーディング層は、それから銅を用いて無電解的にメッキされ、
そしてスズのさらなる層または他の保護層が形成される。これらの層は、前記回
路トラックの伝導性を改善し且つそれらが、現存するハンダ付け技術を介して直
接的にハンダ付けされることを可能とする。 シーディング層の製造のリソグラフィ式プロセスは、製造のスピード、並びに
非常に細いトラックおよびギャップ幅分解能の利益を提供する。In comparison, the electrical component can be soldered directly onto the electrical circuit provided by the method, especially if the second conductive layer is deposited by an electroplating step By this step, a sufficient conductive layer may thereafter be deposited so that a good solder joint can be formed. One application of the present invention is in the manufacture of electronic circuit boards. A lithographically applied seeding layer is printed on the schematic shape of the electrical or electronic circuit. The seeding layer is then electrolessly plated with copper;
Then a further layer of tin or another protective layer is formed. These layers improve the conductivity of the circuit tracks and allow them to be soldered directly via existing soldering techniques. The lithographic process of manufacturing the seeding layer offers the benefits of speed of manufacture and very fine track and gap width resolution.
【００１３】 （発明を実施するための最良の形態） 以下は、説明としてだけの本発明の一つの実施例である。理解を容易にするた
めに、前記実施例はその構成部品により説明される。インク 好ましいリソグラフィ式印刷プロセスによって付着されるインク層は、約５マ
イクロメートル（５×１０−６ｍ）厚である。これは、スクリーン印刷により付
着される導電層についての約２５マイクロメートル、および在来のプリント回路
板上に典型的に積層される銅の２０〜７５マイクロメートルと比較されるかもし
れない。 採用されたアプローチは、有機樹脂に懸濁された粒子からインクを処方するた
めのものである。樹脂処方の取扱いは、前記インクのある機械的特性（例えば粘
性）についてのわずかの制御を可能とする。 上述したように、前記微粒子材料は、無電解付着ステップを可能とするような
ものであるべきである。適切な材料としては、銀、銅、カーボンおよびパラジウ
ムを含む。 炭化水素溶剤および他の適切な添加物が、プリント層の印刷、浸食抵抗、およ
び乾燥特性を調整するために用いられる。酸化防止剤（オイゲノール等）が、好
ましくは、フリーラジカル（遊離基）と反応させるために組み入れられ、そして
それによって樹脂の自動酸化を防止する。換言すれば、酸化防止剤は、樹脂が過
度に早く乾燥するのを防止する。 一旦、酸化防止剤が消耗すると、樹脂を乾燥させるためにコバルト塩のような
乾燥剤を含めることもできる。 インクの好ましい処方の例は次表の通りである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The following is one embodiment of the present invention by way of illustration only. Easy to understand
To that end, the above embodiment is described by its components.ink The ink layer deposited by the preferred lithographic printing process can be about 5
Micrometer (5 × 10-6m) thickness. It is attached by screen printing.
About 25 micrometers for a conductive layer to be deposited, and a conventional printed circuit
May be compared to 20-75 micrometers of copper typically laminated on a board
Not. The approach taken was to formulate the ink from particles suspended in an organic resin.
It is for Handling of the resin formulation depends on certain mechanical properties of the ink, such as viscosity.
Gender). As mentioned above, the particulate material is such that it allows for an electroless deposition step.
Should be something. Suitable materials include silver, copper, carbon and palladium.
System. Hydrocarbon solvents and other suitable additives can improve the printing, erosion resistance, and
It is used to adjust drying and drying characteristics. Antioxidants (such as eugenol) are preferred.
Preferably incorporated for reacting with free radicals, and
This prevents autoxidation of the resin. In other words, the antioxidant has excess resin.
Prevents drying too quickly. Once the antioxidant is depleted, it is necessary to dry the resin, such as a cobalt salt.
A desiccant may also be included. Examples of preferred formulations of the ink are shown in the following table.
【００１４】[0014]
【表１】 [Table 1]
【００１５】 結果としてのインク処方は、２５℃において約５４〜１０４ｍＰａＳを示すニ
ュートン特性を呈する。インク処方の適切な粘性は、２５℃において１０３ｍＰ
ａＳ〜２５℃において１０５ｍＰａＳの範囲内にあると考えられる。サブストレート ＧＢＣ（ＵＫ）Ｌｔｄによる共重合体コーティングされたポリエステルが用い
られた。印刷プロセス 第１に、所要のアートワーク（すなわち、電気的回路となるべきパターン）が
、リソグラフィ式印刷プロセスにおいて用いられる標準的なフォトレジスト法を
用いて陽極酸化処理されたアルミニウムプレートに塗布される。第２に、前記ア
ルミニウムプレートは、リソグラフィ式プロセスにおいてインクを所要のアート
ワークパターンにおけるサブストレートに塗布するためのテンプレートとして用
いられる。[0015] The resulting ink formulation is about 5 at 25 ° C.4-104D showing mPaS
It has a Newtonian characteristic. A suitable viscosity for the ink formulation is 10 at 25 ° C.3mP
aS 10 at 25 ° C5It is considered to be in the range of mPaS.substrate Polyester coated with GBC (UK) Ltd is used
Was done.Printing process First, the required artwork (that is, the pattern that should become the electrical circuit)
Standard photoresist methods used in lithographic printing processes
And applied to an anodized aluminum plate. Second, the a
Luminium plates can be used in lithographic processes to create ink
Used as a template to apply to the substrate in the work pattern
Can be.
【００１６】無電解メッキ 無電解プロセスは、商業的に入手可能な無電解メッキ溶液を収容するＳｈｉｐ
ｌｅｙ Ｒｏｎａｌ Ｌｉｍｉｔｅｄにより供給される容器のような）無電解槽
内にインクが塗布されたサブストレートを浸漬する工程を含んでいる。これは、
（硫酸銅のような）銅塩の溶液、キレート試薬、例えばエチレンジアミン４酢酸
（ＥＤＴＡ）、硫黄化合物または重金属のような安定剤、アルカリ性水溶液例え
ば水酸化ナトリウム水溶液、還元剤例えばホルムアルデヒド、そして、オプショ
ン的に、界面活性剤を含んでいる。これは、商標「ＣＰ７８ ｐｒｏｃｅｓｓ」
として知られている。 この商業的プロセスの使用により達成し得る典型的な付着速度は、時間当りほ
ぼ４マイクロメートルの形成物質である。それゆえ、典型的には１マイクロメー
トルの層のためには、サブストレートは、１０〜１５分にわたって無電解槽内に
浸漬される。 上述したように、もしもサブストレートがその後に電気メッキされるのであれ
ば、そのときは１マイクロメートルの層を無電解付着する必要はない。電気メッ
キプロセスにおいて電極として作用させるのに充分な厚さの層が、約３〜７分間
の無電解槽へのサブストレートの浸漬の結果として得られるであろう。[0016]Electroless plating The electroless process comprises a Ship containing a commercially available electroless plating solution.
electroless cell (such as a container supplied by Ray Rinal Limited)
And dipping the substrate coated with the ink therein. this is,
A solution of a copper salt (such as copper sulfate), a chelating reagent, such as ethylenediaminetetraacetic acid
(EDTA), stabilizers such as sulfur compounds or heavy metals, eg alkaline aqueous solutions
Aqueous sodium hydroxide, reducing agents such as formaldehyde, and optional
In addition, it contains a surfactant. This is the trademark “CP78 process”
Also known as Typical deposition rates that can be achieved using this commercial process are approximately
It is a forming material of about 4 micrometers. Therefore, typically one micrometer
For torr layers, the substrate is placed in an electroless cell for 10-15 minutes.
Dipped. As mentioned above, if the substrate is subsequently electroplated
If so, it is not necessary to electrolessly deposit a 1 micrometer layer. Electric message
A layer thick enough to act as an electrode in the
Would be obtained as a result of immersion of the substrate in an electroless cell.
【００１７】電気メッキプロセス 電気メッキプロセスは、当前記技術分野においてよく知られている。例えば、
硫酸銅溶液が、電解液として用いられる。銅沈積の速度は、カソードの表面積お
よび電流密度に依存する。典型的な電流濃度は、デカメートル平方あたり２５ア
ンペアである。アノードは、銅であり、カソードはメッキされるべきもの（すな
わち、伝導性トラック）である。電気的回路基板の製造 上述したように、電気的コンポーネントは、上述のプロセスによって形成され
たサブストレート（配線用基板）上の導電層上に直接的にハンダ付けされ得る。
代わりに、エポキシ接着剤のような伝導性重合体接着剤が用いられ得る。 本プロセスは、電気的回路構成を構成する種々のデバイスを形成するために採
用され得る。上述した処理を用いて作成され得る電気的アセンブリの例としては
、バッテリー相互接続回路構成、マクロウェーブ集積回路、マイクロウェーブア
ンテナのようなアンテナ、平面アンテナまたは曲面アンテナ構造を含んでいる。[0017]Electroplating process Electroplating processes are well known in the art. For example,
A copper sulfate solution is used as the electrolyte. The rate of copper deposition depends on the cathode surface area and
And current density. A typical current concentration is 25 amps per decameter square.
Pair. The anode is copper and the cathode is the one to be plated.
That is, conductive tracks).Manufacture of electrical circuit boards As mentioned above, the electrical components are formed by the process described above.
Can be soldered directly on the conductive layer on the substrate (wiring substrate).
Alternatively, a conductive polymer adhesive such as an epoxy adhesive can be used. This process is used to form the various devices that make up the electrical circuitry.
Can be used. Examples of electrical assemblies that can be created using the process described above include
, Battery interconnect circuit configuration, macro wave integrated circuit, microwave
Includes antenna-like antennas, planar antennas or curved antenna structures.
【００１８】[0018]
本発明のさらなる態様においては、電気メッキ、無電解付着、またはそれらの
組合わせによって国際特許出願第ＷＯ９７／４８２５７号に開示された方法によ
り制作されるサブストレート（配線用基板）の導電層上に電気的導電層を付着す
る方法が提供される。 この出願が、およびこの出願に添付した要約書において、優先権を主張する基
礎としているイギリス国（ＵＫ）特許出願番号第ＧＢ９８２６４４６．８号およ
び第ＧＢ９８２６４４７．６号における開示は、引用によりここに組み込まれて
いる。In a further aspect of the invention, a conductive layer is formed on a substrate (wiring substrate) produced by electroplating, electroless deposition, or a combination thereof by the method disclosed in WO 97/48257. A method is provided for depositing an electrically conductive layer. The disclosures in this application, and in the abstract accompanying this application, on which priority is claimed are given in United Kingdom (UK) Patent Application Nos. GB982646446.8 and GB98264447.6, which are hereby incorporated by reference. Have been.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｕ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ， ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，Ｌ Ｋ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ， ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，Ｔ Ｍ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ハリソン，デビッド イギリス国サレーイ ティーダブリュー20 ０ジェイゼット エグハム ラニーミェ ード キャンパス ブルネル ユニバーシ ティ デザイン デパートメント内 (72)発明者 ラムゼイ，ブルー ジョン イギリス国サレーイ ティーダブリュー20 ０ジェイゼット エグハム ラニーミェ ード キャンパス ブルネル ユニバーシ ティ デザイン デパートメント内 Ｆターム(参考） 4K022 AA13 AA15 AA42 BA01 BA02 BA08 BA13 BA18 BA35 CA08 CA09 CA24 CA25 CA27 DA01 4K024 AA09 AB02 AB08 AB17 BA12 BB11 FA07 GA14 5E319 AA01 AA06 AC02 AC17 BB01 BB11 CC03 CC22 GG20 5E343 AA02 AA16 AA39 BB08 BB16 BB23 BB24 BB25 BB44 BB47 BB48 BB71 CC71 DD33 DD43 ER04 ER23 GG11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN , IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Harrison, David United Kingdom Surrey TW200 Jazette Egham Runnymede Campus Brunel University Design Department (72) Inventor Ramsey, Blue John Surrey TW200 UK Jazet Egham Runnymede Campus Brunel University Design Department F Term (reference) 4K022 AA13 AA15 AA42 BA01 BA02 BA08 BA13 BA18 BA35 CA08 CA09 CA24 CA25 CA27 D A01 4K024 AA09 AB02 AB08 AB17 BA12 BB11 FA07 GA14 5E319 AA01 AA06 AC02 AC17 BB01 BB11 CC03 CC22 GG20 5E343 AA02 AA16 AA39 BB08 BB16 BB23 BB24 BB25 BB44 BB47 BB48 BB71 CC71 DD33 DD43 ER04
Claims (18)
ーディング層を形成するために、リソグラフィ式印刷技法によってサブストレー
ト上にインクを付着するステップと、無電解メッキによって前記シーディング層
上に第１の電気的導電層を付着するステップとからなる各ステップを有するプロ
セス。1. A process for forming a conductive layer on a substrate, the method comprising: depositing ink on the substrate by lithographic printing techniques to form a seeding layer; Depositing a first electrically conductive layer on the padding layer.
キするステップを有する請求項１に記載のプロセス。2. The process according to claim 1, comprising the step of electroplating a second electrically conductive layer on said first electrically conductive layer.
の形に形成されている請求項１または２のいずれかに記載のプロセス。3. The process according to claim 1, wherein the substrate is made of a polymer and formed in the form of a flexible sheet.
されている請求項１ないし３のいずれかに記載のプロセス。4. The process according to claim 1, wherein the substrate is coated with a copolymer adhesive.
微粒子材料を有する請求項１ないし４のいずれかに記載のプロセス。5. The process according to claim 1, wherein the ink has a particulate material suspended in a mixture of a resin and an organic solvent.
ロセス。6. The process according to claim 5, wherein the material is a metal or carbon.
６に記載のプロセス。7. The process according to claim 5, wherein the resin is a polymer having an amide group.
１ないし７のいずれかに記載のプロセス。8. The process according to claim 1, wherein the thickness of the seeding layer is 3 to 5 μm.
１ないし８のいずれかに記載のプロセス。9. The process according to claim 1, wherein the thickness of the first electrically conductive layer is up to 4 μm.
る請求項１ないし９のいずれかに記載のプロセス。10. The process according to claim 1, wherein the thickness of the first electrically conductive layer is approximately 0.25 μm.
ラチナ、ニッケルから形成される請求項１ないし１０のいずれかに記載のプロセ
ス。11. The process according to claim 1, wherein the first electrically conductive layer is formed from copper, palladium, silver, gold, platinum, nickel.
けするステップを備えた請求項１ないし１１のいずれかに記載のプロセス。12. The process according to claim 1, comprising the step of soldering an electrical component on said substrate.
って、電気的コンポーネントを取り付けるステップを含む請求項１から請求項１
１のいずれかに記載のプロセス。13. The method of claim 1, further comprising attaching an electrical component to the first or second conductive layer with a conductive polymer adhesive.
The process according to any one of the preceding claims.
項１から請求項１３までのいずれかに記載のプロセスにより形成されたものを有
するサブストレートを備えた電気的アセンブリ。14. An electrical assembly comprising a substrate having at least one electrically conductive layer formed by a process according to any one of claims 1 to 13. .
スに用いられるリソグラフィ用インクであって、該インクは樹脂と有機溶剤との
混合物に懸濁浮遊された微粒子材料を含み、前記樹脂はポリアミドを含むことを
特徴とするリソグラフィ用インク。15. A lithographic ink for use in a lithographic printing process on a polymer substrate, said ink comprising a particulate material suspended in a mixture of a resin and an organic solvent. Is a lithographic ink containing polyamide.
請求項１５に記載のインク。16. The ink according to claim 15, wherein the material is metal or carbon.
成されるバッテリー用の相互接続。17. An interconnect for a battery formed by the process according to claim 1. Description:
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