JP2017165604A - Method of manufacturing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラス基材又はセラミック基材の表面に金属皮膜パターンが形成されたデバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a device manufacturing method in which a metal film pattern is formed on the surface of a glass substrate or a ceramic substrate.
従来、基材表面に回路パターンを形成する方法として、フォトリソグラフィ法が知られている。フォトリソグラフィ法にはサブトラクティブ法とアディティブ法と呼ばれる方法ある。 Conventionally, a photolithography method is known as a method for forming a circuit pattern on the surface of a substrate. Photolithographic methods include methods called subtractive methods and additive methods.
サブトラクティブ法は、回路パターンとして不要な部分を除去することにより回路パターンを形成する方法である。一方、アディティブ法は、めっき法などにより基板表面に回路パターンを形成する手法である。アディティブ法における回路パターン形成法としては、例えば、基板表面においてパターンを形成する部分以外をマスクし、めっき処理などを施してからマスクを除去する方法などが知られている。近年、回路パターン形成のプロセスが簡略化できることから、アディティブ法の中でも導電性のインクを用いて印刷により回路パターンを形成する方法が注目されている。 The subtractive method is a method of forming a circuit pattern by removing unnecessary portions as a circuit pattern. On the other hand, the additive method is a method of forming a circuit pattern on the substrate surface by plating or the like. As a circuit pattern forming method in the additive method, for example, a method is known in which a portion other than a portion where a pattern is to be formed is masked on the substrate surface, plating is performed, and then the mask is removed. In recent years, since the process of forming a circuit pattern can be simplified, among the additive methods, a method of forming a circuit pattern by printing using conductive ink has attracted attention.
特許文献１には、樹脂フィルム上に温度応答性高分子を含む液を塗布した後、その下地層上にインクジェットプリンタにより導電性インク（溶解性Ａｇクラスター錯体タイプのインク）を滴下し、液滴をドット状に形成し、下地層を冷却及び焼成することで回路基板を得る方法が記載されている。この方法によれば、滑らかで連続した微細な導電パターンを有する回路基板を製造できるとされている。 In Patent Document 1, a liquid containing a temperature-responsive polymer is applied on a resin film, and then a conductive ink (soluble Ag cluster complex type ink) is dropped onto the underlying layer by an ink jet printer. Describes a method of obtaining a circuit board by forming a dot-like pattern and cooling and baking a base layer. According to this method, a circuit board having a smooth and continuous fine conductive pattern can be manufactured.
また、特許文献２には、回路パターンの形成に用いられる導電性のインクが記載されている。特許文献２に記載のインクは、無機ナノ粒子と、有機π共役系配位子と、溶媒とを含むナノインク組成物であって、前記無機ナノ粒子に前記有機π共役系配位子がπ接合し、強いπ接合と粒子間の接近により導電性を有するものである。このインクは常温常圧での塗布乾燥のみによって導電性を示すとされている。 Patent Document 2 describes a conductive ink used for forming a circuit pattern. The ink described in Patent Document 2 is a nano ink composition containing inorganic nanoparticles, an organic π-conjugated ligand, and a solvent, and the organic π-conjugated ligand is π-bonded to the inorganic nanoparticles. However, it has conductivity due to the strong π junction and the approach between the particles. This ink is said to exhibit conductivity only by coating and drying at normal temperature and pressure.
ところで、回路に用いられる基材として、従来、紙フェノール基材、紙エポキシ基材、ガラスエポキシ基材などが用いられている。これらの基材は、電気的特性、機械的特性、価格がそれぞれ異なるため、製品に求められる性能やコストに応じて使い分けられている。現在、回路の基板としてガラス基材やセラミックス基材が注目されていて、これらの基板の表面に金属皮膜パターンを形成する試みがなされている。これらの基材は、従来用いられている基材に比べて、優れた熱安定性を有し、しかも安価であるという利点がある。そのため、これらの基材の表面に金属皮膜パターンを正確かつ簡易に形成することができる方法が求められている。 By the way, as a base material used for a circuit, a paper phenol base material, a paper epoxy base material, a glass epoxy base material, etc. are used conventionally. Since these base materials have different electrical characteristics, mechanical characteristics, and prices, they are properly used according to the performance and cost required for the product. At present, glass substrates and ceramic substrates are attracting attention as circuit substrates, and attempts have been made to form metal film patterns on the surfaces of these substrates. These base materials have an advantage that they have excellent thermal stability and are inexpensive as compared with base materials conventionally used. Therefore, a method capable of accurately and easily forming a metal film pattern on the surface of these substrates is required.
しかしながら、特許文献１及び２では、ガラス基材又はセラミックス基材の表面に金属皮膜パターンを正確かつ簡易に形成することについては何ら検討されていなかった。 However, in Patent Documents 1 and 2, no consideration has been given to accurately and easily forming a metal film pattern on the surface of a glass substrate or a ceramic substrate.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、ガラス基材又はセラミックス基材の表面に密着性の良好な金属皮膜パターンが形成されたデバイスを、簡易に製造することができる方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a method by which a device in which a metal film pattern having good adhesion is formed on the surface of a glass substrate or a ceramic substrate can be easily produced. It is intended to provide.
上記課題は、ガラス基材又はセラミックス基材の表面に金属皮膜パターンが形成されたデバイスの製造方法であって；前記基材の表面の一部の領域にパルスレーザーを照射する第１工程と、前記基材の表面に、金属粒子を含む液を塗布することにより、前記パルスレーザーを照射した領域にのみ選択的に前記金属粒子を付着させる第２工程とを備えることを特徴とするデバイスの製造方法を提供することによって解決される。 The above-mentioned problem is a device manufacturing method in which a metal film pattern is formed on the surface of a glass substrate or a ceramic substrate; and a first step of irradiating a partial region of the surface of the substrate with a pulse laser; And a second step of selectively attaching the metal particles only to the region irradiated with the pulse laser by applying a liquid containing metal particles to the surface of the substrate. Solved by providing a method.
このとき、前記パルスレーザーのパルス幅が１×１０−１８〜１×１０−４秒であることが好ましい。 At this time, the pulse width of the pulse laser is preferably 1 × 10 −18 to 1 × 10 −4 seconds.
前記金属粒子が、金、銀、銅、白金、鉄、コバルト、パラジウム、ニッケル、ルテニウム、インジウム、ロジウムからなる群から選択される少なくとも１種の粒子であるであることが好ましい。 The metal particles are preferably at least one particle selected from the group consisting of gold, silver, copper, platinum, iron, cobalt, palladium, nickel, ruthenium, indium, and rhodium.
前記第２工程の後に、電気めっき又は無電解めっきを行うことにより、前記金属粒子が付着した箇所にめっき皮膜を形成する第３工程をさらに備えることが好ましい。 After the second step, it is preferable to further include a third step of forming a plating film at a location where the metal particles are adhered by performing electroplating or electroless plating.
第１工程の前に前記基材の表面に撥水剤を塗布する工程をさらに備えることも好ましい。 It is also preferable to further include a step of applying a water repellent to the surface of the base material before the first step.
本発明によれば、ガラス基材又はセラミックス基材の表面に密着性の良好なめっき皮膜パターンが正確に形成されたデバイスを簡易に製造することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the device by which the plating film pattern with favorable adhesiveness was correctly formed on the surface of a glass base material or a ceramic base material can be manufactured easily.
本発明は、ガラス基材又はセラミックス基材の表面に金属皮膜パターンが形成されたデバイスの製造方法に関する。まず、本発明で用いられるガラス基材及びセラミックス基材について説明する。 The present invention relates to a device manufacturing method in which a metal film pattern is formed on the surface of a glass substrate or a ceramic substrate. First, the glass substrate and ceramic substrate used in the present invention will be described.
一般にセラミックス基材とは、高温で焼成することによって得られた非金属無機材料の総称である。そのため、広義にはガラス基材もセラミックス基材に含まれることがある。しかしながら本明細書では、非金属無機材料のうち、ガラス転移現象を示す非晶質固体からなる基材をガラス基材と称し、それ以外の非金属無機材料からなる基材をセラミックス基材と称して、これらを区別する。なお本明細書において、ガラス基材及びラミックス基材のことを単に基材と記載することがある。 In general, a ceramic substrate is a general term for nonmetallic inorganic materials obtained by firing at a high temperature. Therefore, in a broad sense, a glass substrate may be included in the ceramic substrate. However, in this specification, among nonmetallic inorganic materials, a substrate made of an amorphous solid exhibiting a glass transition phenomenon is called a glass substrate, and a substrate made of other nonmetallic inorganic materials is called a ceramic substrate. Distinguish between these. In addition, in this specification, a glass base material and a ramix base material may only be described as a base material.
本発明で用いられるガラス基材の種類は特に限定されず、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラスなどが挙げられる。これらのガラス基材は、得られるデバイスの用途に応じて適宜選択できる。コストを重視する場合には、ソーダライムガラスが好適である。熱安定性を重視する場合には、石英ガラスやホウケイ酸ガラスが好適であり、石英ガラスがより好適である。ガラス基材に含まれる不純物の量が少ないことを重視する場合には、石英ガラスやホウケイ酸ガラスが好適であり、石英ガラスがより好適である。ガラス基材の厚さは特に限定されないが通常０．０２〜５ｍｍである。形状も特に限定されない。また、熱処理により機械的強度を向上させたガラス基材を用いることもできる。また、アルカリ金属の溶融塩で処理することにより、ガラス表面に圧縮応力を与え、機械的強度を増加させたガラス基板を用いることもできる。 The kind of glass substrate used by this invention is not specifically limited, Soda lime glass, borosilicate glass, quartz glass, etc. are mentioned. These glass substrates can be appropriately selected according to the intended use of the device to be obtained. When cost is important, soda lime glass is preferable. When importance is attached to thermal stability, quartz glass or borosilicate glass is preferred, and quartz glass is more preferred. When importance is attached to the small amount of impurities contained in the glass substrate, quartz glass or borosilicate glass is preferred, and quartz glass is more preferred. Although the thickness of a glass base material is not specifically limited, Usually, it is 0.02-5 mm. The shape is not particularly limited. Moreover, the glass base material which improved the mechanical strength by heat processing can also be used. In addition, a glass substrate in which a compressive stress is applied to the glass surface and the mechanical strength is increased by treating with an alkali metal molten salt can also be used.
本発明で用いられるセラミックス基材の種類は特に限定されず、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、フォルステライト、ジルコン、ムライト、ステアタイト、コーディエライト、二ケイ酸リチウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化コバルト、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化セリウム、酸化セレン、酸化タングステン、酸化チタン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化マグネシウム等の金属酸化物；炭化ケイ素、炭化チタン、炭化ホウ素、炭化モリブデン、炭化タンタル、炭化ジルコニウム、炭化ニオブ、炭化バナジウム等の金属炭化物；窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ニオブ、窒化タンタル、窒化クロム、窒化ハフニウム等の金属窒化物；ホウ化チタン、ホウ化ジルコニウム、ホウ化バナジウム、ホウ化ニオブ、ホウ化タンタル、ホウ化クロム、ホウ化モリブデン、ホウ化タングステン、ホウ化ハフニウム等の金属ホウ化物、炭窒化チタン、フェライトなどからなる基材が挙げられる。また、本発明で用いられるセラミックス基材としては、低温同時焼成セラミックス（LTCC：Low Temperature Co-fired Ceramics）も挙げられる。中でも、合成が容易な点から金属酸化物からなる基材が好ましく、耐熱性、絶縁性、耐食性に優れ、なおかつ安価である点からアルミナからなる基材がより好ましい。セラミックス基材の厚さは特に限定されないが通常０．０２〜１０ｍｍである。形状も特に限定されない。 The type of the ceramic substrate used in the present invention is not particularly limited, and alumina, silica, zirconia, barium titanate, lead zirconate titanate, forsterite, zircon, mullite, steatite, cordierite, lithium disilicate , Zinc oxide, antimony oxide, indium oxide, cobalt oxide, zirconium oxide, tin oxide, cerium oxide, selenium oxide, tungsten oxide, titanium oxide, iron oxide, copper oxide, nickel oxide, magnesium oxide, etc .; silicon carbide Metal carbides such as titanium carbide, boron carbide, molybdenum carbide, tantalum carbide, zirconium carbide, niobium carbide, vanadium carbide; silicon nitride, aluminum nitride, titanium nitride, zirconium nitride, niobium nitride, tantalum nitride, chromium nitride, hafnium nitride, etc. Metal nitriding ; Made of metal boride such as titanium boride, zirconium boride, vanadium boride, niobium boride, tantalum boride, chromium boride, molybdenum boride, tungsten boride, hafnium boride, titanium carbonitride, ferrite, etc. A base material is mentioned. In addition, examples of the ceramic substrate used in the present invention include low temperature co-fired ceramics (LTCC). Among these, a base material made of a metal oxide is preferable from the viewpoint of easy synthesis, and a base material made of alumina is more preferable from the viewpoint of excellent heat resistance, insulation, and corrosion resistance and being inexpensive. The thickness of the ceramic substrate is not particularly limited, but is usually 0.02 to 10 mm. The shape is not particularly limited.
ガラス基材及びセラミックス基材は得られるデバイスの用途に応じて適宜選択できるが、基材のコスト、加工の容易性を重視する場合にはガラス基材であることが好適であり、熱伝導率を重視する場合にはセラミックス基材であることが好適である。 The glass base material and the ceramic base material can be appropriately selected according to the use of the device to be obtained. However, when importance is attached to the cost of the base material and the ease of processing, the glass base material and the thermal base material are preferable. When importance is attached to the ceramic base material, it is preferable to use a ceramic substrate.
以下、本発明の製造方法における各工程について説明する。本発明では、パルスレーザーを用いることが重要である。パルスレーザーを用いると、透明基材であっても多光子吸収を起こさせることが可能になる。多光子吸収は、レーザーのピークパワー（Ｗ）が大きいほど起こりやすくなる。同じエネルギーであればピークパワー（Ｗ）はパルス幅が短くなるほど大きくなるため、パルス幅は短い方が好ましい。かかる観点から、パルスレーザーのパルス幅（秒）は、１×１０−４秒以下であることが好ましく、１×１０−７秒以下であることがより好ましく、１×１０−９秒以下であることがさらに好ましく、１×１０−１０秒以下であることが特に好ましい。このように、パルス幅を極めて短くすることでレーザーのピークパワーを非常に高くすることができ、多光子吸収を起こさせることができる。パルスレーザーのパルス幅の下限値は特に限定されないが通常１×１０−１８秒以上であり、好適には、１×１０−１５秒以上である。そして、レーザーの加工点（焦点）が基材の表面になるように設定すれば、基材の表面を加工することが可能になる。 Hereafter, each process in the manufacturing method of this invention is demonstrated. In the present invention, it is important to use a pulse laser. When a pulse laser is used, it is possible to cause multiphoton absorption even on a transparent substrate. Multiphoton absorption is more likely to occur as the laser peak power (W) increases. If the energy is the same, the peak power (W) becomes larger as the pulse width becomes shorter. Therefore, the shorter pulse width is preferable. From this viewpoint, the pulse width (second) of the pulse laser is preferably 1 × 10 −4 seconds or less, more preferably 1 × 10 −7 seconds or less, and 1 × 10 −9 seconds or less. It is more preferable that the time is 1 × 10 −10 seconds or less. Thus, by making the pulse width extremely short, the peak power of the laser can be made very high, and multiphoton absorption can be caused. The lower limit of the pulse width of the pulse laser is not particularly limited, but is usually 1 × 10 −18 seconds or longer, and preferably 1 × 10 −15 seconds or longer. And if it sets so that the processing point (focus) of a laser may become the surface of a base material, it will become possible to process the surface of a base material.
加工点での平均出力が０．０１〜１０００Ｗであることが好ましい。加工点での平均出力が０．０１Ｗ未満の場合、密着性の良好な金属皮膜を得ることができないおそれがある。一方、加工点での平均出力が１０００Ｗを超える場合、基材へのダメージが大きくなる。パルスレーザーの繰り返し周波数は特に限定されないが通常、１ｋＨｚ〜１０００ＭＨｚである。 The average output at the processing point is preferably 0.01 to 1000 W. When the average output at the processing point is less than 0.01 W, a metal film with good adhesion may not be obtained. On the other hand, when the average output at the processing point exceeds 1000 W, damage to the base material increases. The repetition frequency of the pulse laser is not particularly limited, but is usually 1 kHz to 1000 MHz.
レーザーの種類も特に限定されず、ＹＡＧレーザー、ファイバーレーザー、半導体レーザーなどの固体レーザー；炭酸ガスレーザー、エキシマレーザーなどの気体レーザーを用いることができる。パルスレーザーの波長は特に限定されず、用いる基材の種類などにより適宜設定することができ、通常は１００〜１２０００ｎｍである。パルス発振が容易である観点から、ＹＡＧレーザーが好ましく、ネオジムＹＡＧレーザーがより好ましい。ネオジムＹＡＧレーザーでは、基本波（第１高調波）と呼ばれる１０６４ｎｍのレーザー光が発生する。波長変換装置を用いることにより、第２高調波と呼ばれる波長５３２ｎｍのレーザー光、第３高調波と呼ばれる波長３５５ｎｍのレーザー光、第４高調波と呼ばれる２６６ｎｍのレーザー光を得ることができる。本発明の製造方法では上記第１〜４高調波を目的に応じて適宜選択できる。 The type of laser is not particularly limited, and a solid laser such as a YAG laser, a fiber laser, or a semiconductor laser; a gas laser such as a carbon dioxide gas laser or an excimer laser can be used. The wavelength of the pulse laser is not particularly limited, and can be set as appropriate depending on the type of the substrate used, and is usually 100 to 12000 nm. From the viewpoint of easy pulse oscillation, a YAG laser is preferable, and a neodymium YAG laser is more preferable. In the neodymium YAG laser, a 1064 nm laser beam called a fundamental wave (first harmonic) is generated. By using the wavelength converter, laser light having a wavelength of 532 nm called second harmonic, laser light having a wavelength of 355 nm called third harmonic, and laser light having a wavelength of 266 nm called fourth harmonic can be obtained. In the production method of the present invention, the first to fourth harmonics can be appropriately selected according to the purpose.
そして、パルスレーザーを基材の表面の一部に照射する。基材へのパルスレーザーの照射方法は特に限定されないが、例えば図１に示す方法が挙げられる。図１はパルスレーザーの照射方法の一例を示した図である。図１に示すように、基材の表面に照射エリアを設定する。後の工程において、パルスレーザーを照射した領域、すなわち、この照射エリアにのみ選択的に金属皮膜が形成されることになる。そして、Ｓｔで示されているポイントからｘ方向（図１において右方向）に所定の走査速度でレーザーを照射した後、ｙ方向（図１において上方向）に所定間隔レーザーを移動させて、−ｘ方向（図１において左方向）に所定の走査速度でレーザーを照射した後、再びｙ方向に所定間隔レーザーを移動させる。照射スポット径はレーザーのビーム径に対応するが、照射スポットは相互に重なる必要はなく、照射スポットの間に間隔があってもかまわない。この方法において、走査速度及び間隔（ピッチ間隔）を適宜調節することにより、単位面積当たりのレーザー照射量を調節することができる。 And a pulse laser is irradiated to a part of surface of a base material. Although the irradiation method of the pulse laser to a base material is not specifically limited, For example, the method shown in FIG. 1 is mentioned. FIG. 1 is a diagram showing an example of a pulse laser irradiation method. As shown in FIG. 1, an irradiation area is set on the surface of the substrate. In a later step, a metal film is selectively formed only in the region irradiated with the pulse laser, that is, in this irradiation area. Then, after irradiating the laser at a predetermined scanning speed in the x direction (right direction in FIG. 1) from the point indicated by St, the laser is moved at a predetermined interval in the y direction (upward direction in FIG. 1), − After irradiating the laser in the x direction (left direction in FIG. 1) at a predetermined scanning speed, the laser is moved again in the y direction at a predetermined interval. The irradiation spot diameter corresponds to the beam diameter of the laser, but the irradiation spots do not have to overlap each other, and there may be an interval between the irradiation spots. In this method, the laser irradiation amount per unit area can be adjusted by appropriately adjusting the scanning speed and interval (pitch interval).
第２工程において、前記基材の表面に、金属粒子を含む液を塗布して、前記パルスレーザーを照射した領域にのみ選択的に前記金属粒子を付着させる。本発明で用いられる金属粒子を含む液とは、金属粒子が分散媒に分散した分散液である。分散媒は、通常水であるが、少量の有機溶剤が含まれていてもかまわない。金属粒子の濃度は特に限定されないが、通常固形分濃度で１〜５０重量％である。固形分濃度は５重量％以上であることが好ましい。 In the second step, a liquid containing metal particles is applied to the surface of the base material, and the metal particles are selectively attached only to the region irradiated with the pulse laser. The liquid containing metal particles used in the present invention is a dispersion liquid in which metal particles are dispersed in a dispersion medium. The dispersion medium is usually water, but may contain a small amount of an organic solvent. Although the density | concentration of a metal particle is not specifically limited, Usually, it is 1 to 50 weight% in solid content concentration. The solid content concentration is preferably 5% by weight or more.
前記金属粒子が、金、銀、銅、白金、鉄、コバルト、パラジウム、ニッケル、ルテニウム、インジウム、ロジウムからなる群から選択される少なくとも１種の粒子であることが好ましい。中でもガラスとの密着性の観点から、前記金属粒子が銀からなる粒子であることが好ましい。このような分散液は、例えば、株式会社コロイダル・インクから商品名「Ｄｒｙ Ｃｕｒｅ」で販売されている。 The metal particles are preferably at least one particle selected from the group consisting of gold, silver, copper, platinum, iron, cobalt, palladium, nickel, ruthenium, indium and rhodium. Among these, from the viewpoint of adhesion to glass, the metal particles are preferably particles made of silver. Such a dispersion is, for example, sold by Colloidal Inc. under the trade name “Dry Cure”.
基材に金属粒子を含む液を塗布する方法は特に限定されず、液に基材を浸漬させる方法や、液を基材にスプレーする方法や、ハケ、ローラー、ブラシなどを用いて液を塗布する方法が挙げられる。パルスレーザー照射された基材に金属粒子を含む液を塗布することにより、パルスレーザーを照射した領域にのみ選択的に前記金属粒子を付着さることができる。また、金属粒子を基材表面に定着させるために、液を塗布した後に基材を加熱処理することが好ましい。加熱温度は、通常、５０〜５００℃であり、加熱時間は、通常、１〜６０分である。 The method for applying the liquid containing metal particles to the base material is not particularly limited, and the liquid is applied using a method of immersing the base material in the liquid, a method of spraying the liquid onto the base material, a brush, a roller, or a brush. The method of doing is mentioned. By applying a liquid containing metal particles to the substrate irradiated with the pulse laser, the metal particles can be selectively attached only to the region irradiated with the pulse laser. In order to fix the metal particles to the surface of the substrate, it is preferable to heat-treat the substrate after applying the liquid. The heating temperature is usually 50 to 500 ° C., and the heating time is usually 1 to 60 minutes.
本発明の製造方法においては、前記第２工程の後に、電気めっき又は無電解めっきを行うことにより、前記金属皮膜の表面にめっき皮膜を形成する第３工程をさらに備えることが好ましい。第３工程を備えることにより金属粒子を付着させた箇所にめっき皮膜を形成することができる。このとき、めっき皮膜としては、ニッケル、銅、銀、金、パラジウム、白金、ロジウム、ルテニウム、スズ、鉄、コバルト又はこれらの合金からなるめっき皮膜が挙げられる。ここで、上記合金は、これらの少なくとも１種の金属元素を５０質量％以上含有する合金のことをいう。めっきの種類を変えてこの工程を複数回行ってもよい。 The manufacturing method of the present invention preferably further includes a third step of forming a plating film on the surface of the metal film by performing electroplating or electroless plating after the second process. By providing the third step, it is possible to form a plating film at the location where the metal particles are adhered. At this time, examples of the plating film include a plating film made of nickel, copper, silver, gold, palladium, platinum, rhodium, ruthenium, tin, iron, cobalt, or an alloy thereof. Here, the said alloy means the alloy containing 50 mass% or more of these at least 1 sort (s) of metal elements. You may perform this process in multiple times, changing the kind of plating.
また、第１工程の前に前記基材の表面に撥水剤を塗布する工程をさらに備えることも好ましい。第２工程や第３工程において、パルスレーザーを照射した領域以外にもわずかに金属粒子が付着したり、めっき皮膜が形成したりすることがある。第１工程の前に前記基材の表面に撥水剤を塗布する工程を備えることで、パルスレーザーを照射した領域以外に金属粒子が付着したり、めっき皮膜が形成したりすることを防ぐことができる。 It is also preferable to further include a step of applying a water repellent to the surface of the substrate before the first step. In the second step or the third step, metal particles may slightly adhere to the region other than the region irradiated with the pulse laser or a plating film may be formed. By providing a step of applying a water repellent to the surface of the substrate before the first step, it is possible to prevent metal particles from adhering to a region other than the region irradiated with the pulse laser or forming a plating film. Can do.
第１工程で用いられる撥水剤としては特に限定されず、ケイ素含有有機化合物、フッ素含有有機化合物、チタン含有有機化合物、アルミニウム含有有機化合物などが挙げられる。耐久性、耐熱性、基材との密着性に優れ、安価である観点からケイ素含有有機化合物が好ましく、さらに撥水性の観点からケイ素含有有機化合物の中でもアルコキシシランが好ましい。アルコキシシランは、疎水性基を有するため優れた撥水性を有する。アルコキシシランとしては、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、１，６−ビス（トリメトキシシリル）ヘキサン、トリフルオロプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。より優れた撥水性を得る観点から、中でも、炭素数４以上のアルキル基を有するアルコキシシランが好ましい。一方、炭素数の上限は特に限定されないが、通常２０以下である。 It does not specifically limit as a water repellent used at a 1st process, A silicon containing organic compound, a fluorine containing organic compound, a titanium containing organic compound, an aluminum containing organic compound, etc. are mentioned. A silicon-containing organic compound is preferable from the viewpoint of durability, heat resistance, and adhesion to a substrate, and is inexpensive, and alkoxysilane is preferable among the silicon-containing organic compounds from the viewpoint of water repellency. Since alkoxysilane has a hydrophobic group, it has excellent water repellency. Alkoxysilanes include methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, hexyltri. Examples include methoxysilane, hexyltriethoxysilane, octyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, 1,6-bis (trimethoxysilyl) hexane, trifluoropropyltrimethoxysilane, and the like. Of these, alkoxysilanes having an alkyl group having 4 or more carbon atoms are preferred from the viewpoint of obtaining superior water repellency. On the other hand, the upper limit of the carbon number is not particularly limited, but is usually 20 or less.
また、アルコキシシランはシランカップリング剤であってもかまわない。シランカップリング剤は反応性官能基を有する有機基が結合したアルコキシシランである。当該反応性官能基としては、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリル基、アクリル基、アミノ基、イソシアヌレート基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基、イソシアネート基が挙げられる。具体的な化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、２−(３，４−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル-ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（ビニルベンジル）−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、トリス−（トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレート、３−ウレイドプロピルトリアルコキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤も用いることができる。 Further, the alkoxysilane may be a silane coupling agent. A silane coupling agent is an alkoxysilane to which an organic group having a reactive functional group is bonded. Examples of the reactive functional group include vinyl group, epoxy group, styryl group, methacryl group, acrylic group, amino group, isocyanurate group, ureido group, mercapto group, sulfide group, and isocyanate group. Specific compounds include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxy. Silane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3- Methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- Aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, N- Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (vinylbenzyl) -2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, tris- (trimethoxysilylpropyl) isocyanurate, 3-ureidopropyltrialkoxy Examples thereof include silane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, and 3-isocyanatopropyltriethoxysilane. Titanate coupling agents and aluminate coupling agents can also be used.
撥水剤の塗布方法としては、スピンコート法、スプレー法、ディップ法などの方法が挙げられる。また、撥水剤を基材表面に定着させるために、撥水剤を塗布した後に基材を加熱処理してもよい。 Examples of the method for applying the water repellent include spin coating, spraying, and dipping. Further, in order to fix the water repellent to the surface of the substrate, the substrate may be heat-treated after the water repellent is applied.
撥水剤が塗布された基材において、水滴滴下から１秒後の基材表面の接触角は１０°以上であることが好ましい。接触角が小さいとパルスレーザーを照射した領域以外の箇所にもめっき皮膜が形成されるおそれがある。接触角は２０°以上であることがより好ましく、３０°以上であることがさらに好ましい。 In the base material coated with the water repellent, the contact angle of the base material surface after 1 second from the dropping of the water droplets is preferably 10 ° or more. If the contact angle is small, a plating film may be formed in a portion other than the region irradiated with the pulse laser. The contact angle is more preferably 20 ° or more, and further preferably 30 ° or more.
本発明の製造方法によれば、基材の表面に金属皮膜パターンが形成されたデバイスを簡易に製造することができる。本発明の製造方法によって得られたデバイスの用途は様々である。本発明の製造方法によって得られたデバイスをそのまま電子回路として用いることができる。 According to the manufacturing method of the present invention, a device having a metal film pattern formed on the surface of a substrate can be easily manufactured. Applications of the device obtained by the manufacturing method of the present invention are various. The device obtained by the manufacturing method of the present invention can be used as an electronic circuit as it is.
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example, this invention is not limited to these.
実施例１
［レーザー照射］
（ガラス基材）
ガラス基材として縦７６ｍｍ×横２６ｍｍ×厚さ１．１ｍｍのホウケイ酸ガラス（「松浪スライドグラス Ｓ１１２７」）を準備した。
Example 1
[Laser irradiation]
(Glass substrate)
Borosilicate glass (“Matsunami slide glass S1127”) having a length of 76 mm × width of 26 mm × thickness of 1.1 mm was prepared as a glass substrate.
（加工方法）
コヒレント・ジャパン株式会社製のパルス発振全固体レーザー「Talisker HE」を用いた。
波長：３５５ｎｍ
加工点での平均出力：０．８Ｗ
パルス幅：２０ピコ秒
周波数：５０ｋＨｚ
(Processing method)
A pulse oscillation all solid-state laser “Talisker HE” manufactured by Coherent Japan Co., Ltd. was used.
Wavelength: 355nm
Average output at the processing point: 0.8W
Pulse width: 20 picoseconds Frequency: 50 kHz
そして、図１に示す方法により、ガラス基材にパルスレーザーを照射した。具体的には、ガラス基材の表面に２０ｍｍ×１０ｍｍの照射エリアを設定した。この照射エリアにおいて、Ｓｔで示されているポイントからｘ方向に走査速度１００ｍｍ／秒で照射エリアの右端までパルスレーザーを照射した。そして、パルスレーザーをｙ方向に１５μｍ移動させて、−ｘ方向に走査速度１００ｍｍ／秒で照射エリアの左端までパルスレーザーを照射した。これを繰り返すことにより、上記照射エリア全体にパルスレーザーを照射した。 And the pulse laser was irradiated to the glass base material by the method shown in FIG. Specifically, an irradiation area of 20 mm × 10 mm was set on the surface of the glass substrate. In this irradiation area, a pulse laser was irradiated from the point indicated by St to the right end of the irradiation area in the x direction at a scanning speed of 100 mm / second. Then, the pulse laser was moved by 15 μm in the y direction, and the pulse laser was irradiated to the left end of the irradiation area at a scanning speed of 100 mm / sec in the −x direction. By repeating this, the entire irradiation area was irradiated with a pulse laser.
パルスレーザー照射後、ガラス基材の表面を観察したところ、図１に示されるように、スポット（凹部）が連なったように加工されていることがわかった。１つのスポット径を測定したところ、スポット径は約１５μｍであった。 When the surface of the glass substrate was observed after the pulse laser irradiation, it was found that the surface was processed as a series of spots (concave portions) as shown in FIG. When one spot diameter was measured, the spot diameter was about 15 μm.
［デバイスの作製］
（前処理）
レーザー加工されたガラス基材を、５０℃に保温した水酸化カリウム水溶液（濃度：５０ｇ／Ｌ）に５分間浸した。その後、ガラス基材をイオン交換水で洗浄した。
[Production of devices]
(Preprocessing)
The laser-processed glass substrate was immersed in an aqueous potassium hydroxide solution (concentration: 50 g / L) kept at 50 ° C. for 5 minutes. Thereafter, the glass substrate was washed with ion exchange water.
（金属粒子の塗布）
前処理されたガラス基材を、銀（Ａｇ）粒子を含む液１０μＬをレーザー加工部に滴下してヘラでのばした。このとき用いた液は、株式会社コロイダル・インク製「ドライキュアＡｇ（水分散液）」（金属固形分濃度：２４〜２６ｗｔ％、比重：１．２８〜１．３４ｇ／ｍＬ）であった。そして、ホットスターラーを用いて、ガラス基材を１００℃で１０分間加熱した。図２に得られたガラス基材の表面を撮影した画像を示す。図２の１はガラス基材であり、２はＡｇ粒子が塗布された箇所である。図２に示されるように、パルスレーザーを照射した領域にのみ選択的にＡｇ粒子が塗布されていた。
(Application of metal particles)
From the pretreated glass substrate, 10 μL of a liquid containing silver (Ag) particles was dropped onto the laser processed part and stretched with a spatula. The liquid used at this time was “Dry Cure Ag (aqueous dispersion)” (metal solid content concentration: 24-26 wt%, specific gravity: 1.28-1.34 g / mL) manufactured by Colloidal Inc. And the glass substrate was heated at 100 degreeC for 10 minute (s) using the hot stirrer. The image which image | photographed the surface of the glass base material obtained in FIG. 2 is shown. 2 in FIG. 2 is a glass substrate, and 2 is a location where Ag particles are applied. As shown in FIG. 2, Ag particles were selectively applied only to the region irradiated with the pulse laser.
（無電解めっき）
Ａｇ粒子が塗布されたガラス基材を、５０℃に保温したコンディショニング液（濃度：５０ｍＬ／Ｌ、上村工業株式会社製「スルカップ ＴＨＲＵ−ＣＵＰ ＭＴＥ−１−Ａ」）に１分間浸した。その後、ガラス基材をイオン交換水で洗浄した。
(Electroless plating)
The glass substrate coated with the Ag particles was immersed in a conditioning liquid (concentration: 50 mL / L, “Sulcup THRU-CUP MTE-1-A” manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) kept at 50 ° C. for 1 minute. Thereafter, the glass substrate was washed with ion exchange water.
ガラス基材を、パラジウム触媒液（濃度：５０ｍＬ／Ｌ、上村工業株式会社製「アクチベーター Ａ−１０Ｘ」）に室温にて１分間浸した。そして、ガラス基材を６０℃に保温したｐＨが１２．５の無電解銅めっき液に浸漬し、ガラス基材の表面に厚さ０．１μｍの銅めっき層を形成した。その後、基材をイオン交換水で３回洗浄した。無電解銅めっき液の組成は以下の通りである。
・硫酸銅５水和物［CuSO4・5H2O］：０．０３Ｍ
・エチレンジアミン４酢酸（ＥＤＴＡ）：０．１２Ｍ
・ホルマリン：１０ｍＬ／Ｌ
・ポリエチレングリコール１０００（ＰＥＧ１０００）：１００ｐｐｍ
・２，２’−ビピリジル：１０ｐｐｍ
The glass substrate was immersed in a palladium catalyst solution (concentration: 50 mL / L, “Activator A-10X” manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) for 1 minute at room temperature. Then, the glass substrate was immersed in an electroless copper plating solution having a pH of 12.5 which was kept at 60 ° C., and a copper plating layer having a thickness of 0.1 μm was formed on the surface of the glass substrate. Thereafter, the substrate was washed three times with ion exchange water. The composition of the electroless copper plating solution is as follows.
-Copper sulfate pentahydrate [CuSO 4 .5H 2 O]: 0.03M
-Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA): 0.12M
・ Formalin: 10mL / L
-Polyethylene glycol 1000 (PEG 1000): 100 ppm
・ 2,2′-bipyridyl: 10 ppm
図３に得られたガラス基材の表面を撮影した画像を示す。図３の１はガラス基材であり、３は無電解銅めっき皮膜である。図３に示されるように、Ａｇ粒子が塗布された領域に無電解めっき皮膜が形成された。Ａｇ粒子が塗布されていない領域にもわずかに無電解めっき皮膜が形成されていたが、この皮膜は刷毛で簡単に取り除くことができた。 The image which image | photographed the surface of the glass base material obtained in FIG. 3 is shown. 3 in FIG. 3 is a glass substrate, and 3 is an electroless copper plating film. As shown in FIG. 3, an electroless plating film was formed in a region where Ag particles were applied. A slight electroless plating film was also formed in the area where Ag particles were not applied, but this film could be easily removed with a brush.
［評価］
（密着性試験）
密着性試験はＪＩＳ Ｈ８５０４に記載されているはんだ付け試験方法に従い行った。このときのＬ形金具は板厚０．５ｍｍの無酸素銅板であった。そして、はんだ付け部の面積が５ｍｍ×５ｍになるように、指定された形状にプレス成型した後、下地として膜厚３μｍのニッケルめっきを施し、膜厚０．０５μｍ金めっきを施した。一方、デバイスの表面にはんだを塗布（φ８ｍｍ×ｔ０．２ｍｍ）した後、３００℃で１分間加熱した。そして、Ｌ形金具とデバイスとをはんだ付けをして試験片を得た。得られた試験片をインストロン社製引張試験機「３３８２床置き型試験システム」に取り付けて、密着性試験を行った。はんだは、Tarutin Kester社製の鉛フリーはんだペースト「TSC-254-5042SF 12-1」を用いた。その結果、密着強度は１３Ｎ／ｍｍであった。このとき、銅めっき皮膜はガラスとともに剥がれた。
[Evaluation]
(Adhesion test)
The adhesion test was performed according to the soldering test method described in JIS H8504. The L-shaped metal fitting at this time was an oxygen-free copper plate having a plate thickness of 0.5 mm. And after press-molding to the designated shape so that the area of a soldering part might be set to 5 mm x 5 m, nickel plating with a film thickness of 3 micrometers was given as a foundation | substrate, and 0.05 micrometers film thickness gold plating was given. On the other hand, after applying solder (φ8 mm × t0.2 mm) to the surface of the device, it was heated at 300 ° C. for 1 minute. Then, the L-shaped bracket and the device were soldered to obtain a test piece. The obtained test piece was attached to an Instron tensile tester “3382 floor-standing type test system”, and an adhesion test was performed. As the solder, a lead-free solder paste “TSC-254-5042SF 12-1” manufactured by Tarutin Kester was used. As a result, the adhesion strength was 13 N / mm. At this time, the copper plating film was peeled off together with the glass.
実施例２
Ａｇ粒子が塗布されたガラス基材に対して、無電解めっきを行う代わりに以下の条件で電解めっきを行った以外は実施例１と同様にしてデバイスを得て、その表面を観察した。
Example 2
A device was obtained in the same manner as in Example 1 except that electroplating was performed on the glass substrate coated with Ag particles under the following conditions instead of electroless plating, and the surface thereof was observed.
（電解めっき）
Ａｇ粒子が塗布されたガラス基材を、室温の硫酸水溶液（濃度：１０重量％）に３０秒間浸した後、ガラス基材をイオン交換水で洗浄した。そして、空気撹拌を行いながら、陰極電流密度３Ａ／ｄｍ２で３０分間、電解銅めっき処理をして、ガラス基材の表面に厚さ２０μｍの銅めっき層を形成した。その後、基材をイオン交換水で３回洗浄した。電解銅めっき液の組成は以下の通りである。
(Electrolytic plating)
The glass substrate coated with Ag particles was immersed in a sulfuric acid aqueous solution (concentration: 10% by weight) at room temperature for 30 seconds, and then the glass substrate was washed with ion-exchanged water. Then, while performing air agitation, electrolytic copper plating was performed at a cathode current density of 3 A / dm 2 for 30 minutes to form a copper plating layer having a thickness of 20 μm on the surface of the glass substrate. Thereafter, the substrate was washed three times with ion exchange water. The composition of the electrolytic copper plating solution is as follows.
・硫酸銅５水和物：７５ｇ／Ｌ
・硫酸：１９０ｇ／Ｌ
・塩素イオン：５０ｍｇ／Ｌ
・ダウケミカル社製「カパーグリーム ＣＬＸ−Ａ」：５ｍＬ／Ｌ
・ダウケミカル社製「カパーグリーム ＣＬＸ−Ｃ」：５ｍＬ／Ｌ
Copper sulphate pentahydrate: 75g / L
・ Sulfuric acid: 190 g / L
・ Chlorine ion: 50mg / L
・ "Capper Grime CLX-A" manufactured by Dow Chemical Company: 5mL / L
・ "Capper Grime CLX-C" manufactured by Dow Chemical Company: 5mL / L
図４に得られたガラス基材の表面を撮影した画像を示す。図４の１はガラス基材であり、４は電解銅めっき皮膜である。図４に示されるように、Ａｇ粒子が塗布された領域に電解めっき皮膜が形成された。Ａｇ粒子が塗布されていない領域にもわずかに電解めっき皮膜が形成されていたが、この皮膜は刷毛で簡単に取り除くことができた。 The image which image | photographed the surface of the glass base material obtained in FIG. 4 is shown. 4 in FIG. 4 is a glass substrate, and 4 is an electrolytic copper plating film. As shown in FIG. 4, an electrolytic plating film was formed in the region where Ag particles were applied. A slight electrolytic plating film was also formed in the region where the Ag particles were not applied, but this film could be easily removed with a brush.
実施例３
ガラス基材に対してパルスレーザーを照射する前に、以下の方法でガラス基材の表面に撥水剤を塗布した以外は実施例１と同様にしてデバイスを得た。
Example 3
Prior to irradiating the glass substrate with a pulse laser, a device was obtained in the same manner as in Example 1 except that a water repellent was applied to the surface of the glass substrate by the following method.
ガラス基材を、室温の撥水剤に１分間浸した後、１分間かけて引き上げた。その後、ガラス基材を１００℃で１時間加熱処理した。このとき用いた撥水剤は、ヘキシルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製「ＫＢＭ−３０６３」）をエタノールで希釈（濃度：１０ｇ／Ｌ）したものである。 The glass substrate was dipped in a water repellent at room temperature for 1 minute and then pulled up over 1 minute. Thereafter, the glass substrate was heat-treated at 100 ° C. for 1 hour. The water repellent used at this time is hexyltrimethoxysilane ("KBM-3063" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) diluted with ethanol (concentration: 10 g / L).
図５に得られたガラス基材の表面を撮影した画像を示す。図５の１はガラス基材であり、３は無電解銅めっき皮膜である。図５に示されるように、Ａｇ粒子が塗布された領域にのみ選択的に無電解銅めっき皮膜が形成された。 The image which image | photographed the surface of the glass base material obtained in FIG. 5 is shown. In FIG. 5, 1 is a glass substrate, and 3 is an electroless copper plating film. As shown in FIG. 5, an electroless copper plating film was selectively formed only in the region where Ag particles were applied.
撥水剤を塗布する前のガラス基材の表面に純水１．５μＬ滴下し、１秒後に液滴法による純水に対する静的接触角を測定した。また、同様にして撥水剤を塗布した後のガラス基材の表面の、純水に対する静的接触角及びレーザーを照射した箇所の表面の、純水に対する静的接触角を測定した。測定には協和界面科学株式会社製接触角測定装置「DropMaster 500」を用いた。その結果、撥水剤塗布前の接触角は８．９°であり、撥水剤塗布後の接触角は６６．３°であり、レーザー照射箇所の接触角は４．７°であった。用いたガラス基材及びレーザー照射条件は実施例１と同様である。 1.5 μL of pure water was dropped on the surface of the glass substrate before applying the water repellent, and after 1 second, the static contact angle with respect to pure water was measured by a droplet method. Similarly, the static contact angle with respect to pure water and the static contact angle with respect to pure water of the surface irradiated with laser on the surface of the glass substrate after applying the water repellent were measured. For the measurement, a contact angle measuring device “DropMaster 500” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. was used. As a result, the contact angle before application of the water repellent agent was 8.9 °, the contact angle after application of the water repellent agent was 66.3 °, and the contact angle at the laser irradiation site was 4.7 °. The glass substrate and laser irradiation conditions used are the same as in Example 1.
実施例４
縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×厚さ０．５ｍｍの酸化アルミニウム基材（以下、アルミナ基材と略記する）（ニッコー株式会社製）を用い、加工点での平均出力を０．８Ｗに変更するとともに、図１に示す方法において、照射エリアを０．５ｍｍ×１１ｍｍにしてパルスレーザーをｙ方向に１１μｍ移動させた以外は実施例１と同様にしてパルスレーザーを照射した。そして、実施例３と同様にしてアルミナ基材の表面に撥水剤を塗布した後、無電解めっき処理を行った。なお、無電解めっき処理の条件は実施例１と同様である。
Example 4
While using an aluminum oxide base material (hereinafter abbreviated as alumina base material) of 20 mm long × 20 mm wide × 0.5 mm thick (made by Nikko Corporation), the average output at the processing point is changed to 0.8 W, In the method shown in FIG. 1, the pulse laser was irradiated in the same manner as in Example 1 except that the irradiation area was 0.5 mm × 11 mm and the pulse laser was moved 11 μm in the y direction. Then, after applying a water repellent to the surface of the alumina base material in the same manner as in Example 3, an electroless plating treatment was performed. The conditions for the electroless plating process are the same as in Example 1.
実施例３と同様にして液滴法による純水に対する静的接触角を測定した。その結果、撥水剤塗布前の接触角は４６．９°であり、撥水剤塗布後の接触角は９６．７°であり、レーザー照射箇所の接触角は４．６°であった。 In the same manner as in Example 3, the static contact angle with respect to pure water was measured by the droplet method. As a result, the contact angle before application of the water repellent agent was 46.9 °, the contact angle after application of the water repellent agent was 96.7 °, and the contact angle at the laser irradiation site was 4.6 °.
図６に得られたセラミックス基材の表面を撮影した画像を示す。図６の５はセラミックス基材であり、３は無電解銅めっき皮膜である。図６に示されるように、Ａｇ粒子が塗布された領域にのみ選択的に無電解銅めっき皮膜が形成された。 The image which image | photographed the surface of the ceramic base material obtained in FIG. 6 is shown. In FIG. 6, 5 is a ceramic substrate, and 3 is an electroless copper plating film. As shown in FIG. 6, an electroless copper plating film was selectively formed only in the region where the Ag particles were applied.
比較例１
「レーザー照射」を行わずに実施例１と同様にしてＡｇ粒子が塗布されたガラス基材を得た。ガラス基材の表面全体にＡｇ粒子が塗布されていたが、指で擦ると簡単に剥がれた。
Comparative Example 1
A glass substrate coated with Ag particles was obtained in the same manner as in Example 1 without performing “laser irradiation”. Ag particles were applied to the entire surface of the glass substrate, but they were easily peeled off when rubbed with a finger.
１ ガラス基材
２ Ａｇ粒子
３ 無電解銅めっき皮膜
４ 電解銅めっき被膜
５ セラミックス基材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass base material 2 Ag particle 3 Electroless copper plating film 4 Electrolytic copper plating film 5 Ceramic base material
Claims (5)
前記基材の表面の一部の領域にパルスレーザーを照射する第１工程と、
前記基材の表面に、金属粒子を含む液を塗布することにより、前記パルスレーザーを照射した領域にのみ選択的に前記金属粒子を付着させる第２工程とを備えることを特徴とするデバイスの製造方法。 A method for producing a device in which a metal film pattern is formed on the surface of a glass substrate or a ceramic substrate;
A first step of irradiating a part of the surface of the substrate with a pulsed laser;
And a second step of selectively attaching the metal particles only to the region irradiated with the pulse laser by applying a liquid containing metal particles to the surface of the substrate. Method.
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| JP2016050294A JP2017165604A (en) | 2016-03-14 | 2016-03-14 | Method of manufacturing device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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