JP3999834B2 - 成形回路部品などのめっき部品の製法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、芳香族系ポリエステル液晶ポリマー(以下「液晶ポリマー」という)の成形品である成形回路部品などめっき部品の製法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から装飾や導電性あるいは耐熱性などの機能付与を目的とする成形回路部品(MID)の製法は、図4に示すように液晶ポリマーを素材とする基材13にエッチング処理と触媒付与処理とを行い、この基材の上に0.3μm程度の無電解銅(またはニッケル)めっき23し、その上面をレーザ加工してパターン加工し、その後で5μm程度の電解銅めっき33し、さらにエッチング処理によりパターンを形成し、15〜40μmの厚さの表面めっき53,63,73するものであった。そして、この表面めっきとは、例えば電解銅めっき53、電解ニッケルめっき63、さらに0.3〜0.6μmの電解金めっき73をしたものがある。他の例として、電解銅めっき53を省略して電解ニッケルめっき63の後に電解金めっき73したものでもよい。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、成形回路部品への電気的導通手段の半田は、従来のように人手による局部的に加熱するものから近年では半田用の炉、つまり加熱されたオーブンの雰囲気中を挿通させ、この炉内で半田付けが行われる方式になっており、そのため成形回路部品全体が加熱されることになる。特に、この成形回路部品が適用される技術分野によっては高温に耐え、信頼性を得るには高温半田の成分、つまり錫と鉛の成分比率が高温でも耐えるものを使用し、例えば250℃の炉内を10分間で通過して半田付けを行う構造の高温半田装置がある。このような高温半田構造では成形回路部品全体が加熱され、そのため従来の回路部品の表面の全体に熱により火膨れが点在する状態になり、この部分が剥離状態になることがあり、成形回路部品の不良化、引いては製品の信頼性の低下が問題になっている。
【0004】
そこで、本発明の目的は耐熱性に優れ、高温半田の過程においても剥離が生じない成形回路部品などめっき部品の製法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる成形回路部品などめっき部品の製法の第1の特徴は、液晶ポリマーを素材とする基材にエッチング処理と触媒付与処理とを行い、その上に無電解銅めっきまたは無電解ニッケルめっきし、その後で無電解ニッケルめっきし、この無電解ニッケルめっきを硬化させるための熱処理を行い、この熱処理の後、表面めっきし、さらに水分除去のため熱処理を行うところにある。この第1の特徴では、基板にめっきのトータル厚が例えば10μmを越える厚いめっきを施す場合に有効なものである。
【0006】
第2の特徴は、液晶ポリマーを素材とする基材にエッチング処理と触媒付与処理とを行い、その上に無電解銅めっきまたは無電解ニッケルめっきし、この無電解銅めっきまたは無電解ニッケルめっきにレーザ光線を照射して、回路成形部以外の絶縁回路となる部分を絶縁閉回路で囲むようにパターン加工し、その後で電解銅めっきし、エッチング処理によりパターン形成し、その後で無電解ニッケルめっきし、さらにこの無電解ニッケルめっきを硬化させるために熱処理を行い、この熱処理の後、表面めっきし、さらに水分除去のため熱処理を行うところにある。この第2の特徴でも、基板にめっきのトータル厚が例えば10μmを越える厚いめっきを施す場合に有効なものである。
【0007】
上記各特徴における液晶ポリマーは、全芳香族系ポリエステル液晶ポリマーも、半芳香族系ポリエステル液晶ポリマーも含む。また、表面めっきとは、例えば電解銅めっきし、この電解銅めっきの上に電解ニッケルめっきし、さらに表面の金めっきする。他の例として、電解銅めっきを省略して電解ニッケルめっきしその表面に金めっきしてもよい。上記各特徴において、ニッケルはニッケル燐、ニッケルボロンなどがある。上記パターン形成手段には、レーザ加工手段、紫外線露光手段、シルク印刷などから適宜選択することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1に基づいて回路パターンを形成する実施例(請求項2に記載のもの)を説明すると、この製法は次の工程により行われる。
【0009】
(a)先ず液晶ポリマーを素材とする基材1を脱脂し、めっき前処理として表面粗化(エッチング)処理した後で触媒付与処理を行う。このエッチング処理は苛性ソーダ(NaOH)または苛性カリ(KOH)を所定濃度に溶解したアルカリ性水溶液を所定温度、例えば50〜90℃に加熱し、この水溶液内に基材1を所定温度浸漬して行うものである。エッチング処理した後、HCL水溶液で中和し、洗浄した後基材1の導電性の付与化をするために触媒を付与するが、これにはセンシタイジング・アクチベーティング方法と、キャタリスト・アクセラレーター方法がある。
【0010】
(b)活性化した後、基材1の上に0.3μm程度の無電解銅めっき2を施し洗浄し乾燥する。この無電解銅めっき2は無電解ニッケルめっきに代えることができる。
【0011】
(c)次に、無電解銅めっき2の上面にパターン加工するが、この加工手段としてレーザパワーが0.5WのYAGレーザを照射してパターン加工をする。このレーザ加工はこの0.3μm程度の無電解銅めっき2の回路成形部以外の絶縁回路となる部分の輪郭線上にレーザ光線を照射してこの銅めっきを除去し、絶縁回路となる部分を絶縁閉回路で囲むものである。このレーザ光線の照射によるパターン加工は、無電解銅めっき2の厚さに関係し、この無電解銅めっきが厚過ぎると回路パターンの形成に強い出力のレーザ光を必要とし、そのため時には基材1を損傷することがあり、薄過ぎるとこの無電解銅めっき2による導電回路として十分な厚さのめっき層の確保が困難となる。したがって、この無電解銅めっき2の厚さは0.2〜2μm程度が好ましい。このようにレーザを照射してパターン加工をする。
【0012】
(d)このパターン加工した後、5μm程度の電解銅めっき3をする。さらに、電解銅めっき3の後で、回路形成のためにエッチング処理して回路パターンを形成する。
【0013】
(e)電解銅めっき3の後で3〜5μm程度の無電解ニッケルめっき4を施し、その後でこのニッケルを硬化させるための熱処理する。この熱処理は50〜250℃程度に加熱されたオーブン内でほぼ1〜3時間の処理が行われ、これにより、このニッケルが硬化し、電解銅めっき3との間でアンカー効果による接着強度が向上する。
【0014】
(f)その後、表面めっき5,6,7を施すが、この表面めっきとして5〜30μmの厚さの電解銅めっき5を施し、この銅めっきの上に3〜9μmの電解ニッケルめっき6をして、最後に表面めっきとして0.3〜0.6μmの電解金めっき7を施す。他の例として、電解銅めっき5を省略し、電解ニッケルめっき6をし、さらに電解金めっき7を施してもよい。
【0015】
(g)最後に、基材1内の水分を除去するための熱処理を行う。この熱処理は130〜175℃に加熱された炉内に1〜2時間で処理できる。この温度、時間は適宜選択される。
【0016】
このようにしてめっき加工された成形回路部品を、250℃の炉内を10分間で通過させたが、火膨れ現象は全く発生しなかった。
【0017】
次に、第2の実施例の具体的な構成を図2を参照して説明すると、この実施例では回路パターンを形成しない場合であって、前記の実施例における電解銅めっき3と無電解ニッケルめっき4が省略したものである。この実施例はめっきのトータル厚が例えば5μm以下の薄いめっきを施す場合のものである。
【0018】
その具体的な構成は、次の通りである。
【0019】
(a)前記したようにエッチング処理と触媒付与処理して活性化した基材11の上に無電解銅(またはニッケル)めっき21を施し洗浄し乾燥する。この無電解銅めっき21は無電解ニッケルめっきに代えることができる。
【0020】
(b)その後、表面めっき51,61,71を施すが、この表面めっきとして、電解銅めっき51、この銅めっきの上に電解ニッケルめっき61をして電解金めっき71するもので、これは前記の実施例の(f)と同様である。
【0021】
(c)さらに、基材11内の水分を除去するための熱処理を行うが、この熱処理は前記の実施例の(g)と同様である。
【0022】
このようにしてめっき加工された部品を、250℃の炉内を10分間で通過させたが、火膨れ現象は全く発生しなかった。
【0023】
さらに、第3の実施例(請求項1に記載のもの)について、図3を参照して説明する。この実施例では回路パターンを形成しない場合であって、前記の実施例における電解銅めっき3が省略できる構成であって、この実施例はめっき厚が例えば10μm以上の厚いめっきを施す場合のものである。
【0024】
その具体的な構成は次の通りである。
【0025】
(a)前記したように基材12にめっき前処理としてエッチング処理、触媒付与処理して活性化する。
【0026】
(b)活性化した基材12の上に無電解銅(めっき22を施し洗浄し乾燥する。この無電解銅めっき22は無電解ニッケルめっきに代えることができる。
【0027】
(c)その後、3〜5μm程度の無電解ニッケルめっき42を施す。
【0028】
(d)その後でこのニッケルを硬化させるための熱処理する。この熱処理は50〜250℃程度に加熱されたオーブン内でほぼ1〜3時間の処理が行われ、これにより、このニッケルが硬化し、無電解銅めっき22との間でアンカー効果による接着強度が向上する。
【0029】
(e)その後、表面めっき52,62,72を施すが、この表面めっき52,62,72として、前記の実施例と同様に電解銅めっき52を施し、さらにこの銅めっきの上に電解ニッケルめっき62をして、最後に0.3〜0.6μmの電解金めっき72を施す。
【0030】
(f)最後に、基材12内の水分を除去するための熱処理を行う。この熱処理は130〜175℃に加熱された炉内に1〜2時間で処理できる。この温度、時間は適宜選択される。
【0031】
このようにしてめっき加工された部品を、250℃の炉内を10分間で通過させたが、火膨れ現象は全く発生しなかった。
【0032】
【実施例】
前記のめっき液の代表的な組成を示すと次の通りである。無電解銅めっき2,21,22のめっき液は、硫酸銅(CuSO4 ・5H2 O) 7g/1、ホルマリン(37%) 20ml/1、水酸化ナトリウム 10g/1、ロッセル塩 25g/1、その他安定剤を微量で処理温度は室温である。電解銅めっき3,5,51,52のメッキ液は、硫酸銅(CuSO4 ・5H2 O) 75g/1、硫酸 190g/1、塩素イオン 66ppm、光沢剤がを適量加え処理温度は25℃である。
【0033】
無電解ニッケルめっき4,42のめっき液は、硫酸ニッケル 25g/1、次亜リン酸ナトリウム 20g/1、酢酸ナトリウム 10g/1、クエン酸ナトリウム 10g/1で、処理温度は90℃である。電解ニッケルめっき6のめっき液は、硫酸ニッケル 240g/1、塩化ニッケル 45g/1、ほう酸 30g/1、光沢剤を適量加え処理温度は50℃である。
【0034】
電解金めっき4,42のめっき液は、シアン化第一金カリウム 5g/1、シアン化カリウム 15g/1、炭酸カリウム 15g/1、リン酸ナトリウム 15g/1で処理温度は60℃である。
【0035】
【発明の効果】
本発明は、成形された回路成形部品などめっき部品は耐熱性に優れ、そのため高温半田用の炉内で加熱されても火膨れの発生が防止され、この成形回路部品などのめっき部品の信頼性が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 請求項2に係る断面図である。
【図2】 他の実施例を示す断面図である。
【図3】 他の実施例(請求項1)を示す断面図である。
【図4】 従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 基材
2 無電解銅またはニッケルめっき
3 電解銅めっき
4 無電解ニッケルめっき
5,6,7 表面めっき
5 表面めっき(電解銅めっき)
6 表面めっき(電解ニッケルめっき)
7 表面めっき(電解金めっき)
11 基材
21 無電解銅またはニッケルめっき
51,61,71 表面めっき
51 表面めっき(電解銅めっき)
61 表面めっき(電解ニッケルめっき)
71 表面めっき(電解金めっき)
12 基材
22 無電解銅またはニッケルめっき
42 無電解ニッケルめっき
52,62,72 表面めっき
52 表面めっき(電解銅めっき)
62 表面めっき(電解ニッケルめっき)
72 表面めっき(電解金めっき)
Claims (2)
- 芳香族系ポリエステル液晶ポリマーを素材とする基材(12)にエッチング処理と触媒付与処理とを行い、
その上に無電解銅めっきまたは無電解ニッケルめっき(22)し、
その後で無電解ニッケルめっき(42)し、
上記無電解ニッケルめっき(42)を硬化させるための熱処理を行い、
この熱処理の後、表面めっき(52,62,72)し、
さらに水分除去のため熱処理を行う
ことを特徴とするめっき部品の製法。 - 芳香族系ポリエステル液晶ポリマーを素材とする基材(1) にエッチング処理と触媒付与処理とを行い、
その上に無電解銅めっきまたは無電解ニッケルめっき(2)し、
上記無電解銅めっきまたは無電解ニッケルめっき (2) にレーザ光線を照射して、回路成形部以外の絶縁回路となる部分を絶縁閉回路で囲むようにパターン加工し、
その後で電解銅めっき(3) し、
さらにエッチング処理によりパターンを形成し、
その後で無電解ニッケルめっき(4) し、
上記無電解ニッケルめっき(4)を硬化させるために熱処理を行い、
この熱処理の後、表面めっき(5,6,7) し、
さらに水分除去のため熱処理を行う
ことを特徴とする成形回路部品の製法。
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