JP5196086B2 - 金めっき層を有するステンレス基板とステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法 - Google Patents

金めっき層を有するステンレス基板とステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法 Download PDF

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Description

本発明は、ステンレス鋼、特にステンレス基板へ部分的に金めっきパターンを直接形成する方法および主平面とは異なる面に金めっき層を有するステンレス基板に関する。
従来から、ステンレス鋼は基板等の形態としてコネクタ、燃料電池、ハードディスクサスペンション、インクジェット等の種々の製品に用いられている。そして、ステンレス基板の耐食性を部分的に高めたり外部接続導通のために、銅、ニッケル、銀、金等の導電性材料からなる所望のパターンをステンレス基板上に形成することが行われている（特許文献１、２）。
特開２００３−２４７０９７号公報 特開２００７−２２０７８５号公報
しかし、例えば、ステンレス基板に銅めっき層を第１層目として形成し、第２層目として銀めっき層あるいはニッケルめっき層を積層してパターンを形成する場合、ステンレス基板の表面に存在する不動態被膜と銅めっき層との密着性が十分に得られないという問題があった。
また、ステンレス基板の全面に第１層目としてニッケルめっき層を形成し、次いで、所望のパターンで銀めっき層あるいは金めっき層を積層し、その後、不要なニッケルめっき層を剥離除去することにより２層構造のパターンを形成する場合、ニッケルめっき層の剥離に使用する剥離液がアルカリ系および酸系いずれの剥離液であっても、ニッケルめっき層と銀めっき層あるいは金めっき層とのイオン化傾向の相違に起因して、銀めっき層あるいは金めっき層に侵食を示す変色をきたすことがある。そして、この剥離液の侵食による欠陥発生を回避するためには、外気からの水分の取り込みを防止する必要があり、銀めっき層あるいは金めっき層を厚くしたり、電流密度を増大して緻密性を向上させることが要求される。しかし、これにより、厚みが１μｍ以下の薄膜パターンの形成は困難なものとなり、また、製造時間が長くなるために生産効率に支障を来すという問題があった。一方、剥離液の侵食による欠陥発生を回避するために、第１層目であるニッケルめっき層を剥離せずに全面に残すこともできるが、予めステンレス基板に微細加工形状が形成されている場合、この微細加工の精度を十分に活用できないという問題があった。
さらに、ステンレス基板に直接金めっき層を形成する場合、マスクめっきにより所望のパターンで金めっき層を形成することになるが、シアン系めっき液を用いる場合、ステンレス基板の不動態被膜の除去処理が不十分であると、金めっき層の密着性が不均一となったり、密着不良が発生する。一方、不動態被膜の除去処理が過度になるとステンレス基板の表面腐食が発生するという問題があった。また、塩酸系のめっき液を用いる場合、金めっき中に同時作用としてステンレス基板の表面腐食作用も生じるので、金めっき層の密着性は良好なものとなる。しかし、金めっき層を形成する必要のないステンレス基板の領域は、マスクで被覆されているものの、めっき速度を高めるために塩酸系めっき液の塩酸濃度を高くすると腐食が発生し、生産効率の向上に限界があるという問題があった。
以上の問題点は、化学反応の観点からみた課題であり、さらに、ステンレス基板に凹部パターン、貫通孔等の加工部位が存在して、表面形状が複雑な場合、あるいは、このような加工部位が存在しない場合であっても、ステンレス基板の所望の部位にのみ直接金めっき層を形成し、金の使用量を抑えて効率的に金めっき層を形成することが要望されている。
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、ステンレス基板への腐食を抑え、薄く欠陥のない金めっき層のパターンをステンレス基板の所望部位に直接形成する方法と、金めっき層を有するステンレス基板とを提供することにある。
上記のような目的を達成するために、本発明のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法は、対向する主平面と、該主平面とは異なる面で構成される加工部位とを有するステンレス基板に前処理を施した後、該ステンレス基板の全面に塩酸めっき液を用いて第１金めっき層を形成する第１めっき工程と、前記加工部位を被覆する該第１金めっき層上にのみ、マスクめっきにより所望のパターンで第２金めっき層を形成する第２めっき工程と、該第２金めっき層の存在しない領域の前記第１金めっき層を、アルカリ系剥離液を用いて剥離除去する剥離工程と、を有するような構成とした。
また、本発明のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法は、対向する主平面と、該主平面とは異なる面で構成される加工部位とを有するステンレス基板に前処理を施した後、少なくとも前記加工部位を含む所望の部位が露出するように前記ステンレス基板上にレジストパターンを形成し、次いで、露出しているステンレス基板面に塩酸めっき液を用いて第１金めっき層を形成する第１めっき工程と、前記加工部位を被覆する該第１金めっき層上に、マスクめっきにより所望のパターンで第２金めっき層を形成する第２めっき工程と、該第２金めっき層の存在しない領域の前記第１金めっき層を、アルカリ系剥離液を用いて剥離除去する剥離工程と、を有するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記第２めっき工程のマスクめっきでは、前記主平面と平行な面における前記加工部位の投影面積よりも小さい面積の開口部を有するマスクを使用するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記レジストパターンを、形成する第１金めっき層の厚みよりも厚く形成するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記第２めっき工程では、シアン系めっき液を使用するような構成とし、また、前記第１金めっき層の厚みを０．０１０〜０．１５μｍの範囲とするような構成とした。
本発明の他の態様として、前記第２めっき工程では、塩酸系めっき液を使用するような構成とし、また、前記第１金めっき層の厚みを０．０１５〜０．１５μｍの範囲とするような構成とした。
本発明の他の態様として、前記第１めっき工程におけるステンレス基板の前処理は、アルカリ洗浄処理と塩酸浸漬処理を含むような構成とした。
本発明の他の態様として、前記第１めっき工程の後、前記第２めっき工程の後に、金イオン回収を行うような構成とした。
本発明の他の態様として、前記第２のめっき工程で形成する第２金めっき層は、前記第１のめっき工程で形成する第１金めっき層より厚く形成されるような構成とした。
また、本発明のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法は、ステンレス基板に前処理を施した後、該ステンレス基板の所望の部位のみが露出するようにレジストパターンを形成し、次いで、露出しているステンレス基板面に塩酸めっき液を用いて第１金めっき層を形成する第１めっき工程と、該第１金めっき層上に、マスクめっきにより所望のパターンで第２金めっき層を形成する第２めっき工程と、該第２金めっき層の存在しない領域の前記第１金めっき層を、アルカリ系剥離液を用いて剥離除去する剥離工程と、を有するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記第１めっき工程では、前記レジストパターンを、形成する第１金めっき層の厚みよりも厚く形成するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記第２めっき工程では、前記第１めっき工程で形成した前記レジストパターンを剥離除去した後に前記マスクを配置するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記第２めっき工程では、シアン系めっき液を使用するような構成とし、また、前記第１金めっき層の厚みを０．０１０〜０．１５μｍの範囲とするような構成とした。
本発明の他の態様として、前記第２めっき工程では、塩酸系めっき液を使用するような構成とし、また、前記第１金めっき層の厚みを０．０１５〜０．１５μｍの範囲とするような構成とした。
本発明の他の態様として、前記第１めっき工程におけるステンレス基板の前処理は、アルカリ洗浄処理と塩酸浸漬処理を含むような構成とした。
本発明の他の態様として、前記第１めっき工程の後、前記第２めっき工程の後に、金イオン回収を行うような構成とした。
本発明の他の態様として、前記第２のめっき工程で形成する第２金めっき層は、前記第１のめっき工程で形成する第１金めっき層より厚く形成されるような構成とした。
本発明のステンレス基板は、対向する主平面と、該主平面とは異なる面で構成される加工部位とを有するステンレス基板であって、前記主平面には金めっき層が存在せず、前記加工部位の表面には金めっき層が存在するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記金めっき層は、厚みが０．１５〜１μｍの範囲であるような構成とした。
また、本発明のステンレス基板は、対向する主平面と、該主平面とは異なる面で構成される加工部位とを有するステンレス基板であって、前記主平面の少なくとも一部には金めっき薄膜が存在し、前記加工部位の表面には金めっき層が存在し、該金めっき層は前記金めっき薄膜よりも厚く、その差は０．１５〜１μｍの範囲であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記加工部位が凹部および／または貫通孔であるような構成とした。
本発明の金めっきパターンの形成方法によれば、前処理を施したステンレス基板の全面、あるいは、所望の部位に、第１金めっき層を塩酸めっき液を用いて形成するので、ステンレス基板と第１金めっき層との密着性が良好なものとなる。また、第１金めっき層上にのみ、マスクめっきにより所望のパターンで第２金めっき層を形成し、その後、アルカリ系剥離液を用いて第１金めっき層を剥離除去するので、ステンレス基板の侵食が防止される。また、第１金めっき層と第２金めっき層との間にイオン化傾向の差異が存在しないので、第２金めっき層の侵食が発生せず、第２金めっき層の厚みを薄くすることができる。これにより、ステンレス基板への１μｍ以下の薄膜パターン形成が可能となる。また、形成された金めっき層のパターンは２層構造でありながら２層とも金めっき層であるため、層間での電池反応も起きない安定した被膜となる。さらに、ステンレス基板が金めっき層パターンの不要な部位を有する場合には、この部位を露出させることができるので、予めステンレス基板に加工が施されている場合であっても、この加工部位の活用に支障を来すことがない。また、レジストパターンを用いて所望の部位にのみ金めっき層を形成する場合には、金使用量を抑えることができ、効率的に金めっき層パターンを形成することができる。
本発明のステンレス基板では、金めっき層が存在するのは、主平面とは異なる面で構成される加工部位であり、主平面が露出する領域のステンレス基材の厚みを所望の厚みに設定することができるため、生産上、ハンドリングに必要な強度を保つことができ、作業効率や自動装置の効率上げることができ、また、取り扱いが容易であることで欠陥抑制につながる。
また、本発明のステンレス基板では、主平面とは異なる面で構成される加工部位に金めっき層が存在するとともに、主平面に金めっき薄膜が存在するので、ステンレス基板の不動態被膜の再形成を防止することができ、作業効率や自動装置の効率上げることができ、また、取り扱いが容易であることで欠陥抑制につながる。
図１は、加工部位を有するステンレス基板の一例を示す部分断面図である。
図２は、加工部位を有するステンレス基板の他の例を示す部分断面図である。
図３Ａ〜図３Ｄは、本発明の部分金めっきパターンの形成方法の一例を説明するための工程図である。
図４Ａ〜図４Ｄは、本発明の部分金めっきパターンの形成方法の他の例を説明するための工程図である。
図５Ａ〜図５Ｅは、本発明の部分金めっきパターンの形成方法の他の例を説明するための工程図である。
図６は、本発明の部分金めっきパターンの形成方法の他の例を説明するための図である。
図７は、本発明の金めっき層を有するステンレス基板の一例を示す図であり、図３Ｄに示されるステンレス基板の部分平面図である。
図８は、本発明の金めっき層を有するステンレス基板の他の例を示す図であり、図４Ｄに示されるステンレス基板の部分平面図である。
図９は、本発明の金めっき層を有するステンレス基板の他の例を示す図３Ｄ、図４Ｄ相当の断面図である。
図１０は、本発明の金めっき層を有するステンレス基板の他の例を示す図９相当の断面図である。
図１１は、本発明の金めっき層を有するステンレス基板の他の例を示す部分平面図であり、図５Ｄに示されるステンレス基板の部分平面図に相当する図である。
図１２は、本発明の金めっき層を有するステンレス基板の他の例を示す部分平面図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。
［金めっきパターンの形成方法］
本発明の金めっきパターンの形成方法を用いる対象となるステンレス基板のステンレス鋼には特に制限はなく、例えば、オーステナイト系、フェライト系のステンレス鋼からなるものであってよい。
また、本発明の金めっきパターンの形成方法を用いる対象となるステンレス基板は、対向する主平面と、この主平面とは異なる面で構成される加工部位とを有するステンレス基板である。このような加工部位は、エッチング加工、プレス加工等によって形成された凹部、溝、孔部等の種々の加工部位である。図１は、加工部位を有するステンレス基板の一例を示す図であり、ステンレス基板１は、対向する主平面１ａ，１ｂを有し、さらに、この主平面１ａ，１ｂとは異なる壁面２ａで構成される貫通孔２を加工部位として有している。加工部位としての貫通孔２は、その数、位置、大きさ、形状には制限はない。また、図２は、加工部位を有するステンレス基板の他の例を示す図であり、ステンレス基板１１は、対向する主平面１１ａ，１１ｂを有し、さらに、この主平面１１ａとは異なる底面１２ａ、壁面１２ｂで構成される凹部１２を加工部位として有している。加工部位としての凹部１２は、その数、位置、大きさ、形状には制限はない。
尚、本発明において主平面とは、エッチングやプレス加工等の加工を施す前の状態において、ステンレス基板の厚み方向で対向する一対の平面のことである。
次に、本発明の部分金めっきパターンの形成方法を、図３Ａ〜図３Ｄおよび図４Ａ〜図４Ｄを参照しながら説明する。尚、図３Ａ〜図３Ｄおよび図４Ａ〜図４Ｄでは、それぞれ図１および図２に示されるステンレス基板１，１１を使用する場合を例としている。
本発明では、第１めっき工程にて、対向する主平面と、該主平面とは異なる面で構成された加工部位とを有するステンレス基板１，１１に前処理を施した後、全面に塩酸めっき液を用いて第１金めっき層５，１５を直接形成する（図３Ａ、図４Ａ）。すなわち、ステンレス基板１では、主平面１ａ，１ｂと、加工部位である貫通孔２を構成する壁面２ａに第１金めっき層５が形成される。また、ステンレス基板１１では、主平面１１ａ，１１ｂと、加工部位である凹部１２を構成する底面１２ａと壁面１２ｂに第１金めっき層１５が形成される。
ステンレス基板１，１１に対する前処理は、表面の脱脂、不動態被膜を除去して活性化することが目的であり、例えば、アルカリ浸漬処理、アルカリ電解処理、酸電解処理、酸浸漬処理等の処理方法から適宜選択して行うことができる。尚、前処理を施した後、第１金めっき層５，１５の形成までの移行時間は、ステンレス基板１，１１に不動態被膜が再形成されない程度の範囲とする。
また、第１金めっき層５，１５の形成は、塩酸めっき液を用いて行われる。使用する塩酸めっき液は、ステンレス基板１，１１の侵食防止とめっき時間の短縮化とを考慮したものを使用することが好ましい。例えば、対象となるステンレス基板１，１１の表面への微小孔食の発生程度が単位面積（ｍｍ２）当り５個以下となるように調製された塩酸めっき液を使用することができる。ここで、微小孔食の測定は、塩酸めっき液中にステンレス基板を１０秒間浸漬し、水洗して乾燥させた後に走査電子顕微鏡で観察して測定する。このような塩酸めっき液を使用することにより、金めっき中に、同時作用としてステンレス基板１，１１の表面に適度の溶解が生じ、これにより第１金めっき層５，１５とステンレス基板１，１１との密着性は良好なものとなる。
形成する第１金めっき層５，１５の厚みの上限は０．１５μｍとすることが好ましく、０．１５μｍを超えると、剥離工程における第１金めっき層５，１５の剥離効率が低下し好ましくない。また、形成する第１金めっき層５，１５の厚みの下限は、第２めっき工程で使用するめっき液に応じて設定することが好ましい。すなわち、第２めっき工程でシアン系めっき液を使用する場合、第１金めっき層５，１５の厚みの下限は、均一な膜厚制御が可能であることを考慮して、０．０１０μｍとする。また、第２めっき工程で塩酸系めっき液を使用する場合、第１金めっき層５，１５の厚みの下限は、第２めっき工程での塩酸系めっき液によるステンレス基板の腐食を防止することを考慮して、０．０１５μｍとする。
ここで、本発明での第１金めっき層、第２金めっき層の厚みの測定は、以下のように行うものとする。すなわち、各々のめっき層形成後、セイコーインスツル（株）製の蛍光Ｘ線膜厚測定装置を使いて測定を行う。尚、前もって、測定したい膜厚目標値を包含するような、これよりも薄い標準箔と厚い標準箔を準備し、少なくともこれら２つの標準箔を用いて、Ｘ線出力と膜厚との検量線を事前に作成しておく。また、ＦＩＢ（集束イオンビーム）による断面加工を行った後、ＳＥＭ（走査電子顕微鏡）にて断面を観察し、撮影される倍率に応じたスケールをもとに、断面に現れている金粒子の大きさが異なる層毎の厚みの確認を行う。
尚、第１めっき工程で形成した第１金めっき層５，１５の活性化を目的として、中和処理を施してもよい。このような活性化を行うことにより、後工程での第２金めっき層の密着性が更に向上する。
次に、第２めっき工程にて、開口部９を有するマスク８，８を使用したマスクめっき（図３Ｂ）により、ステンレス基板１の加工部位である貫通孔２の壁面を被覆する第１金めっき層５上にのみ、所望のパターンで第２金めっき層６を形成する（図３Ｃ）。また、開口部１９を有するマスク１８，１８′使用したマスクめっき（図４Ｂ）により、ステンレス基板１１の加工部位である凹部１２の底面と壁面を被覆する第１金めっき層１５上にのみ、所望のパターンで第２金めっき層１６を形成する（図４Ｃ）。
第２めっき工程のマスクめっきに使用するマスクは、ステンレス基板の加工部位にのみ、あるいは、必要に応じて加工部位の所望部位にのみ第２金めっき層を形成するためのマスクである。例えば、ステンレス基板１に対するマスクめっきに使用するマスク８，８は、その開口部９の面積Ｓ１が、ステンレス基板１の主平面１ａ（１ｂ）における貫通孔２（加工部位）の開口面積Ｓ２よりも小さいものとすることができる。また、ステンレス基板１１に対するマスクめっきに使用するマスク１８は、その開口部１９の面積Ｓ１１が、ステンレス基板１１の主平面１１ａにおける凹部１２（加工部位）の開口面積Ｓ１２よりも小さいものとすることができる。このように、開口部９，１９の面積Ｓ１，Ｓ１１が、加工部位の開口面積Ｓ２，Ｓ１２よりも小さいマスクを使用することにより、ステンレス基板１の表面へ第２金めっき層が形成されることが防止される。したがって、凹部および開口部のコーナーへ厚めっき層が形成されるという従来のめっき形成断面の発生を抑制することができ、第２金めっき層の形成制御に有利である。また、使用するマスクの精度も余裕を持たせることが可能となり、安価で簡易的なめっき層を形成することができる。この場合のマスクの開口部９，１９の面積Ｓ１，Ｓ１１は、加工部位の面積や、めっき液の条件、マスクの配置の精度などを考慮し、適宜適切な値を設定することができ、例えば、加工部位の開口面積Ｓ２，Ｓ１２の９０〜５０％の範囲となるように設定することが望ましい。
このようなマスク８，８およびマスク１８，１８′の材質は、電気絶縁性であれば特に制限はなく、例えば、信越化学工業（株）製のめっき用シリコンマスク等であってよい。
この第２めっき工程で使用するめっき液は、シアン系めっき液および塩酸系めっき液のいずれであってもよい。使用するシアン系めっき液は、特に制限はなく、公知のめっき液を使用することができる。また、使用する塩酸系めっき液は、第１めっき工程のような制限はなく、公知のめっき液を使用することができる。
形成する第２金めっき層６，１６の厚みは、形成する金めっき層のパターンの用途に応じて適宜設定することができるが、本発明では、第１金めっき層５，１５との総厚みが１μｍ以下の薄膜となるように第２金めっき層６，１６の厚みを設定することが可能である。
次いで、剥離工程にて、第２金めっき層６，１６の存在しない領域の第１金めっき層５，１５をアルカリ系剥離液を用いて剥離除去し、加工部位である貫通孔２の壁面２ａのみに、また、加工部位である凹部１２の底面１２ａと壁面１２ｂのみに、金めっきパターン４，１４を形成する（図３Ｄ、図４Ｄ）。
ここで、本発明においてパターンとは、所望の線、円、楕円、角形、模様等の図形であってよく、例えば、所望の電気配線形状、凸部形状等が含まれる。
剥離工程で使用するアルカリ系剥離液としては、エボニック デグサ ジャパン（株）製のゴールドストリッパー６４５やメルテックス（株）製のエンストリップＡＵ−７８Ｍ等を挙げることができ、これらの任意の１種を使用して、スプレー噴霧、浸漬等により第１金めっき層を剥離することができる。
このような本発明では、第１めっき工程にて、前処理を施したステンレス基板の全面に、第１金めっき層を塩酸めっき液を用いて直接形成するので、ステンレス基板と第１金めっき層との密着性が良好なものとなる。また、第２めっき工程にて、ステンレス基板の加工部位を被覆する第１金めっき層上にのみ、マスクめっきにより所望のパターンで第２金めっき層を形成し、その後、剥離工程にて、アルカリ系剥離液を用いて第１金めっき層を剥離除去するので、ステンレス基板の侵食が防止される。また、第１金めっき層と第２金めっき層との間にイオン化傾向の差異が存在しないので、第２金めっき層の侵食が発生せず、第２金めっき層の厚みを薄くすることができる。これによりステンレス基板の加工部位への１μｍ以下の薄膜パターン形成が可能となる。尚、金めっき層からなる薄膜パターンは、電気的導通の信頼性からは厚みが０．１５μｍ以上であることが好ましく、一方、金めっきを使用する製造コストの観点からは１μｍ以下であることが好ましい。また、形成された金めっき層のパターンは２層構造でありながら２層とも金めっき層であるため、層間での電池反応も起きない安定した被膜となる。さらに、ステンレス基板が金めっき層パターンの不要な加工部位を有する場合には、この加工部位を露出させることができるので、加工部位の目的に応じた活用に支障を来すことがない。
また、ステンレス基板にエッチング加工やプレス加工等で形成された加工部位に、従来の方法で金めっき層のパターンを形成すると、加工部位のエッチ箇所では電流密度が高く、局所的に金めっき層が厚膜となる。しかし、本発明では、剥離工程にて第２金めっき層の存在しない領域の第１金めっき層をアルカリ系剥離液を用いて剥離除去し、この際、第２金めっき層もアルカリ系剥離液により侵食を受けるので、加工部位を被覆している部分金めっきパターンは滑らかであり、局所的に金めっき層が厚膜になっていないことも外観上の特徴である。
さらに、本発明の金めっきパターンの形成方法は、以下のような実施形態が可能である。
本発明では、第１めっき工程において、少なくとも加工部位が露出するようにステンレス基板上にレジストパターンを形成し、次いで、露出しているステンレス基板面に塩酸めっき液を用いて第１金めっき層を直接形成してもよい。このような実施形態を、図３Ａ〜図３Ｄに示した例を参考に、図５Ａ〜図５Ｅに示された工程図で説明する。この実施形態では、第１めっき工程にて、まず、対向する主平面と、該主平面とは異なる面で構成された加工部位（貫通孔２）とを有するステンレス基板１に前処理を施す。その後、加工部位である貫通孔２を露出するように、主平面１ａ，１ｂにレジストパターン７，７を形成する（図５Ａ）。レジストパターン７，７は、例えば、ドライフィルムレジストをラミネートしてフォトリソグラフィーでパターンニングすることにより形成することができる。この際、めっきにおける給電のために、ステンレス基板１の一部を露出させておく。例えば、ステンレス基板１の外周部を露出させる、あるいは、外周部に設けた給電用パターンを露出させればよい。次に、露出しているステンレス基板の主平面１ａ，１ｂと、加工部位である貫通孔２を構成する壁面２ａに第１金めっき層５を形成する（図５Ｂ）。尚、前処理を施した後のレジストパターン７，７の形成は、ステンレス基板１に不動態被膜が再形成されないよう早期に行う。また、その後の第１金めっき層５の形成までの移行時間も、ステンレス基板１に不動態被膜が再形成されない程度の範囲とする。
次に、第２めっき工程にて、開口部９を有するマスク８，８を載置し（図５Ｃ）、このマスク８，８を使用したマスクめっきにより、ステンレス基板１の加工部位である貫通孔２の壁面を被覆する第１金めっき層５上にのみ、所望のパターンで第２金めっき層６を形成する。その後、マスク８，８を除去し、レジストパターン７，７を剥離する（図５Ｄ）。レジストパターン７，７の剥離では、アルカリ系剥離液を使用することができるが、第１金めっき層５は剥離除去し得ないようなアルカリ系剥離液を使用することが好ましい。これは、レジストパターン７，７とともに第１金めっき層５が同時に剥離されると、後述するような金イオンの回収効率が低下するので、これを防止するためである。
次いで、剥離工程にて、第２金めっき層６の存在しない領域の第１金めっき層５をアルカリ系剥離液を用いて剥離除去し、加工部位である貫通孔２の壁面２ａのみに、金めっきパターン４を形成する（図５Ｅ）。
この実施形態では、レジストパターン７，７は、第１金めっき層５よりも厚くなるように形成することが好ましい。これは、レジストパターン７，７上に第１金めっき層５が乗り上がることを防止し、レジストパターン７，７の剥離除去を容易なものとするためである。
また、マスク８，８を使用したマスクめっきを行う前に、レジストパターン７，７を剥離してもよい。図６は、このように、レジストパターン７，７を剥離した後にマスクめっきを配置した状態を示す図であり、上述の図５Ｃに対応する。
また、図５Ｄの段階でレジストパターン７，７を剥離せずに、次の剥離工程にて、第１金めっき層５を剥離除去し、その後、レジストパターン７，７を剥離してもよい。
尚、上述のレジストパターン７，７を形成する実施形態は、図４に示したような、加工部位として凹部を有するようなステンレス基板に対しても、同様に可能である。
また、本発明では、金めっきパターンの形成方法を用いる対象となるステンレス基板として、上述のような加工部位を備えていないようなステンレス基板であってもよい。すなわち、対向する主平面に、エッチング加工、プレス加工等によって形成された凹部、溝、孔部等の種々の加工部位を具備していないステンレス基板に対しても、本発明の金めっきパターンの形成方法を実施することができる。したがって、このような加工部位を具備していないステンレス基板を使用し、第１めっき工程にて、前処理を施した後、このステンレス基板の全面に塩酸めっき液を用いて第１金めっき層を形成し、第２めっき工程にて、第１金めっき層上に、マスクめっきにより所望のパターンで第２金めっき層を形成し、剥離工程にて、第２金めっき層の存在しない領域の第１金めっき層を、アルカリ系剥離液を用いて剥離除去して、金めっきパターンをステンレス基板に直接形成することができる。
また、加工部位を具備していないステンレス基板を使用し、第１めっき工程にて、前処理を施した後、ステンレス基板の所望の部位のみが露出するようにレジストパターンを形成し、次いで、露出しているステンレス基板面に塩酸めっき液を用いて第１金めっき層を形成し、第２めっき工程にて、第１金めっき層上に、マスクめっきにより所望のパターンで第２金めっき層を形成し、剥離工程にて、第２金めっき層の存在しない領域の第１金めっき層を、アルカリ系剥離液を用いて剥離除去して、金めっきパターンをステンレス基板に直接形成することができる。この実施形態におけるレジストパターンの形成、レジストパターンと第１金めっき層の厚みの関係、レジストパターンの剥離液は、上述の図５Ａ〜図５Ｅを参照して説明した実施形態と同様とすることができる。また、マスクの配置前にレジストパターンを剥離できることも同様である。
上述の本発明の実施形態は例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、第１めっき工程の後、金めっき反応せずにステンレス基板に付着してめっき液から持ち出されるめっき液中の金イオンを回収する工程を加えてもよい。このような金イオン回収工程は、第２めっき工程の後にも加えることができる。このような金イオン回収工程を加えることにより、パターン形成のコストの低減が可能となる。
［金めっき層を有するステンレス基板］
本発明の金めっき層を有するステンレス基板の適用対象となるステンレス基板は、凹部や貫通孔のような加工部位を、一方の主平面に有するもの、対向する両主平面に有するもの、いずれであってもよい。また、凹部と貫通孔を両方有していてもよく、さらに、凹部構造の中に貫通孔を有していてもよい。
図７は、本発明の金めっき層を有するステンレス基板の一例を示す図であり、図３Ｄに示される金めっきパターン４を備えたステンレス基板１の主平面１ａ側の部分平面図である。図７に示される例では、ステンレス基板１は貫通孔２を有しており、この貫通孔２の壁面のみに、金めっき層４が存在し、主平面１ａには金めっき層が存在しないものである。尚、図示例では、貫通孔２の開口形状を正方形としているが、これに限定されるものではない。
また、図８は、本発明の金めっき層を有するステンレス基板の他の例を示す図であり、図４Ｄに示される金めっきパターン１４を備えたステンレス基板１１の主平面１１ａ側の部分平面図である。図８に示される例では、ステンレス基板１１は凹部１２を有しており、この凹部１２を構成する底面と壁面のみに、金めっき層１４が存在し、主平面１１ａには金めっき層が存在しないものである。尚、図示例では、凹部１２の開口形状を長方形としているが、これに限定されるものではない。
また、図９は、本発明の金めっき層を有するステンレス基板の他の例を示す図３Ｄ、図４Ｄ相当の断面図であり、凹部構造の中に貫通孔を有する加工部位をもつステンレス基板に本発明のパターン形成方法により金めっき層を形成したものである。図９に示される例では、ステンレス基板２１は、凹部２２の中に貫通孔２３を有しており、凹部２２を構成する底面２２ａと壁面２２ｂ、および、貫通孔２３の壁面２３ａのみに、金めっき層２４が存在し、主平面２１ａ，２１ｂには金めっき層が存在しないものである。金めっき層２４の厚みは、０．１５〜１μｍの範囲が好ましく、厚みが０．１５μｍ未満であると、膜厚を均一にすることが難しく、電気的導通の信頼性が低下することがあり、また、１μｍを超えると製造コストの観点から好ましくない。
図１０は、本発明の金めっき層を有するステンレス基板の他の例を示す図９相当の断面図である。図１０に示される例では、ステンレス基板３１は、凹部３２の中に貫通孔３３を有しており、凹部３２を構成する底面３２ａと壁面３２ｂ、および、貫通孔３３の壁面３３ａに金めっき層３４ａが存在している。また、主平面３１ａ，３１ｂには金めっき薄膜３４ｂが存在しており、これにより、ステンレス基板の不動態被膜の再形成が抑制される。金めっき層３４ａは、金めっき薄膜３４ｂよりも厚く、その差は０．１５〜１μｍの範囲であることが好ましい。金めっき層３４ａの厚みと金めっき薄膜３４ｂの厚みの差が０．１５μｍ未満であると、例えば、ステンレス基板３１の使用に際して金めっき薄膜３４ｂを剥離除去する場合に、残存する金めっき層３４ａの厚みが不足して、電気的導通の信頼性が低下することがある。また、金めっき層３４ａの厚みと金めっき薄膜３４ｂの厚みの差が１μｍを超えると製造コストの観点から好ましくない。
さらに、本発明の金めっき層を有するステンレス基板は、主平面の一部に金めっき薄膜を備えるものであってもよい。例えば、図５Ｄに示されるように、ステンレス基板１の主平面１ａ，１ｂの所望の部位と貫通孔２の壁面に形成された第１金めっき層５と、貫通孔２の壁面を被覆する第１金めっき層５上にのみ形成された第２金めっき層６とを備えた状態のステンレス基板であってもよい。図１１は、このような金めっき層を有するステンレス基板の例を示す部分平面図であり、図５Ｄに示されるステンレス基板１の主平面１ａ側の部分平面図に相当する図である。図１１に示される例では、ステンレス基板４１は貫通孔４２を有しており、この貫通孔４２を構成する壁面に金めっき層４４ａが存在しており、主平面４１ａの一部には金めっき薄膜４４ｂが存在している。図示例では、金めっき薄膜４４ｂは、加工部位である貫通孔４２の周囲に位置するとともに、金めっき層４４ａに連続している。これにより、特に不動態被膜が存在しないことが望まれる部位、例えば、加工部位周辺の部位での不動態被膜の再形成が抑制されるとともに、ステンレス基板４１の主平面に位置する金めっき薄膜の量が抑えられ、コストの低減が可能となる。金めっき層４４ａは、金めっき薄膜４４ｂよりも厚く、その差は０．１５〜１μｍの範囲であることが好ましく、この理由は、上記のステンレス基板３１における金めっき層３４ａの厚みと金めっき薄膜３４ｂの厚みの差と同様である。尚、図示例では、加工部位は貫通孔であるが、これに限定されるものではない。
また、図１２は、本発明の金めっき層を有するステンレス基板の他の例を示す部分平面図である。図１２に示される例では、ステンレス基板５１は、枠体５２と、この枠体５２に連結部５３を介して連結保持されているとともに、連結部５３を介して相互に連結されている複数の製品領域５４を備えている。製品領域５４は、図示例では、その主平面５４ａに加工部位として凹部５５を有し、該凹部５５を構成する底面と壁面のみに、金めっき層５６（図示例では斜線を付して示している）が存在し、主平面５４ａには金めっき層が存在しないものである。このステンレス基板５１が備える製品領域５４は、連結部５３を切断することにより個片化することができる。図示例では、加工部位として凹部５５を示しているが、これに限定されるものではない。また、図示例では、製品領域５４は方形状であるが、例えば、コネクタ、燃料電池、ハードディスクサスペンション、インクジェット等の種々の製品に使用するための所望の形状であってもよい。また、枠体５２、連結部５３を含めたステンレス基板５１の主平面の全域に金めっき薄膜を有するものであってもよく、この場合、ステンレス基板５１の不動態被膜の再形成が抑制される。さらに、製品領域５４の主平面５４ａの全面、あるいは、主平面５４ａの所望の部位に金めっき薄膜を有するものであってもよく、この場合、特に不動態被膜が存在しないことが望まれる部位の不動態被膜の再形成が抑制されるとともに、金めっき薄膜の量が抑えられ、コストの低減が可能となる。このような金めっき薄膜は、金めっき層５６よりも薄く、その差は０．１５〜１μｍの範囲であることが好ましく、この理由は、上記のステンレス基板３１における金めっき層３４ａの厚みと金めっき薄膜３４ｂの厚みの差と同様である。
尚、本発明の金めっき層を有するステンレス基板における加工部位には特に制限はなく、ステンレス基板にエッチング加工、プレス加工等によって形成された凹部、溝の形状としては、所望の線、円、楕円、角形、模様等の図形であってよく、例えば、所望の電気配線形状、凸部形状等が含まれる。
上述の本発明の実施形態は例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
次に、より具体的な実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
ステンレス基板として、厚み０．１５ｍｍのＳＵＳ３１６材（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）を準備した。
このステンレス基板の一方の主平面に、エッチング加工により深さ１００μｍ、幅２０００μｍ、長さ５０００μｍのライン状の凹部を、幅方向にピッチ４０００μｍ、長さ方向にピッチ７０００μｍで、幅方向１０本×長さ方向１０本の計１００本形成して、加工部位を有するステンレス基板とした。尚、上記の凹部のピッチは、各凹部の中心間距離に相当する距離であり、以下の記載においても同様である。
＜第１めっき工程＞
塩酸めっき液として、下記の組成の塩酸めっき液Ａを調製した。
（塩酸めっき液Ａの組成）
・金属金 … ２．０ｇ／ｍＬ
・塩酸 … ４０ｇ／ｍＬ
・コバルト … ０．１ｇ／ｍＬ
上記のステンレス基板に前処理として、アルカリ洗浄処理（常温、３０秒間）を施し、次いで、塩酸浸漬処理（１０％塩酸水溶液に３０秒間浸漬）を施した。この前処理後に水洗し、その後、上記の塩酸めっき液Ａに上記のステンレス基板を１０秒間浸漬し、水洗した後、走査電子顕微鏡で観察した結果、ステンレス基板の表面への微小孔食の発生程度は単位面積（ｍｍ２）当り５個以下であることを確認した。
また、上記のステンレス基板に前処理を施した後、水洗し、その直後に、上記の塩酸めっき液Ａを用いて下記の条件で第１金めっき層をステンレス基板の全面に形成した。この第１金めっき層の形成では、めっき処理時間を調節することにより、下記の表１に示すように５種（試料１−１〜試料１−５）の厚みで第１金めっき層を形成した。
（第１金めっきの条件）
・電流密度 ： ３Ａ／ｄｍ２
・処理時間 ： ５〜１５秒
＜第２めっき工程＞
シアンめっき液として、下記の組成のシアンめっき液を調製した。
（シアンめっき液の組成）
・金属金 … ６．０ｇ／ｍＬ
・コバルト … ０．５ｇ／ｍＬ
次に、幅１８００μｍ、長さ４８００μｍのライン状の開口部を、幅方向にピッチ４０００μｍ、長さ方向にピッチ７０００μｍで、幅方向１０本×長さ方向１０本の計１００本有するマスク（材質は汎用めっき向けで使用されるシリコン）を準備した。このマスクを、ステンレス基板のライン状の凹部（加工部位）を有する主平面に形成された第１金めっき層上に、マスクの各開口部が凹部（加工部位）に一致するように配置した。また、このマスクと同じ材質で開口部を有していないマスクを、ステンレス基板の他方の主平面の第１金めっき層上に配置した。そして、これらのマスクを介して、第１金めっき層上に、上記のシアンめっき液を使用して下記の条件で第２金めっき層（厚み０．２５μｍ）を形成した。尚、処理時間は、第２金めっき層の厚みが厚み０．２５μｍとなるように、下記の範囲で適宜設定した。
（第２金めっきの条件）
・電流密度 ： １２Ａ／ｄｍ２
・処理時間 ： ３〜１０秒
＜剥離工程＞
剥離液としてアルカリ系剥離液（エボニック デグサ ジャパン（株）製のゴールドストリッパー６４５）を用い、この剥離液（液温２５〜３５℃）にステンレス基板を１０秒間浸漬し、その後、水洗した。これにより、露出している第１金めっき層が剥離され、ステンレス基板のライン状の凹部（加工部位）にのみ、金めっき層を直接形成することができた。
＜評価＞
（密着性テスト）
金めっき層パターンを形成したステンレス基板を３５０℃で５分間保持し、常温に戻した後、金めっき層パターンにおける膨れ、クラックの異常の有無を顕微鏡で観察して、下記の表１に示した。
（テープ剥離試験）
粘着テープ（住友スリーエム（株）製 ６００番）を使用し、金めっき層パターンに対してテープ剥離試験を行い、金めっき層パターンの剥離の有無を下記の表１に示した。このテープ剥離試験では、凹部底面に当該粘着テープが貼れるように、凹部側面からステンレス基材の厚みの部分を折り返したり、事前に断裁したりして、凹部底面に位置する金めっき層パターンに対するテープ剥離試験を行った。
（基板侵食）
剥離工程において第１金めっき層を剥離して露出したステンレス基板の表面を顕微鏡で観察し、侵食の有無を評価して結果を下記の表１に示した。
Figure 0005196086
 表１に示されるように、本発明では加工部位にのみ１μｍ以下の薄膜の部分金めっきパターンを直接形成することができ、かつ、形成されたパターンはステンレス基板に対して優れた密着性を示し、また、ステンレス基板の侵食もないことが確認された。
実施例１と同じステンレス基板を準備した。このステンレス基板に、エッチングにより開口角の一辺が１０００μｍの正方形の貫通孔を、碁盤目の交点に位置するように、縦方向、横方向ともにピッチ２０００μｍで縦方向１０個×横方向１０個の計１００個形成して、加工部位を有するステンレス基板とした。
＜第１めっき工程＞
実施例１と同様にステンレス基板に前処理を施し、水洗し、その直後に、実施例１と同じ塩酸めっき液Ａを使用し、実施例１と同じめっき条件で第１金めっき層をステンレス基板の全面に形成した。この第１金めっき層の形成では、めっき処理時間を調節することにより、下記の表２に示すように５種（試料２−１〜試料２−５）の厚みで第１金めっき層を形成した。
＜第２めっき工程＞
実施例１と同様の組成のシアンめっき液を調製した。
次に、開口角の一辺が９００μｍの正方形の開口部を、碁盤目の交点に位置するように、縦方向、横方向ともにピッチ２０００μｍで縦方向１０個×横方向１０個の計１００個有するマスク（材質は汎用めっき向けで使用されるシリコン）を１組準備した。そして、ステンレス基板の両主平面の第１金めっき層上に、各マスクを、その開口部中心がステンレス基板の貫通孔（加工部位）の中心に一致するように配置した。その後、このマスクを介して、第１金めっき層上に、シアンめっき液を使用して実施例１と同じめっき条件で第２金めっき層（厚み０．２５μｍ）を形成した。
＜剥離工程＞
実施例１と同様にして、露出している第１金めっき層を剥離した。これにより、露出している第１金めっき層が剥離され、ステンレス基板の貫通孔（加工部位）の壁面にのみ、金めっき層を直接形成することができた。
＜評価＞
実施例１と同様にして、密着性テスト、テープ剥離試験および基板侵食の評価を行い、結果を下記の表２に示した。このテープ剥離試験では、貫通孔の側面に当該粘着テープが貼れるように、貫通孔側面からステンレス基材の厚みの部分を折り返したり、事前に断裁したりして、貫通孔側面に位置する金めっき層パターンに対するテープ剥離試験を行った。
Figure 0005196086
 表２に示されるように、本発明では加工部位にのみ１μｍ以下の薄膜の部分金めっきパターンを直接形成することができ、かつ、形成されたパターンはステンレス基板に対して優れた密着性を示し、また、ステンレス基板の侵食もないことが確認された。
実施例１と同様に、加工部位として凹部を有するステンレス基板を準備した。
＜第１めっき工程＞
実施例１と同様にステンレス基板に前処理を施し、水洗し、その直後に、実施例１と同じ塩酸めっき液Ａを使用し、実施例１と同じめっき条件で第１金めっき層をステンレス基板の全面に形成した。この第１金めっき層の形成では、めっき処理時間を調節することにより、下記の表３に示すように５種（試料３−１〜試料３−５）の厚みで第１金めっき層を形成した。
＜第２めっき工程＞
塩酸めっき液として、下記の組成の塩酸めっき液Ｂを調製した。
（塩酸めっき液Ｂの組成）
・金属金 … ４．０ｇ／ｍＬ
・塩酸 … ６０ｇ／ｍＬ
・コバルト … ０．１ｇ／ｍＬ
上述の実施例１にある前処理を施した後、この塩酸めっき液Ｂにステンレス基板を１０秒間浸漬し、水洗した後、走査電子顕微鏡で観察した結果、ステンレス基板の表面への微小孔食の発生程度は単位面積（ｍｍ２）当り５個を超える（１０〜１５個）ことを確認した。
次に、幅１８００μｍ、長さ４８００μｍのライン状の開口部を、幅方向にピッチ４０００μｍ、長さ方向にピッチ７０００μｍで、幅方向１０本×長さ方向１０本の計１００本有するマスク（材質は汎用めっき向けで使用されるシリコン）を準備した。このマスクを、ステンレス基板のライン状の凹部（加工部位）を有する主平面に形成された第１金めっき層上に、マスクの各開口部中心が凹部（加工部位）の中心に一致するように配置した。また、このマスクと同じ材質で開口部を有していないマスクを、ステンレス基板の他方の主平面の第１金めっき層上に配置した。そして、これらのマスクを介して、第１金めっき層上に、上記の塩酸めっき液Ｂを使用して下記の条件で第２金めっき層（厚み０．２５μｍ）を形成した。尚、処理時間は、第２金めっき層の厚みが厚み０．２５μｍとなるように、下記の範囲で適宜設定した。
（第２金めっきの条件）
・電流密度 ： ３Ａ／ｄｍ２
・処理時間 ： ５０〜６０秒
＜剥離工程＞
実施例１と同様にして、露出している第１金めっき層を剥離した。これにより、露出している第１金めっき層が剥離され、ステンレス基板のライン状の凹部（加工部位）にのみ、金めっき層を直接形成することができた。
＜評価＞
実施例１と同様にして、密着性テスト、テープ剥離試験および基板侵食の評価を行い、結果を下記の表３に示した。
Figure 0005196086
 表３に示されるように、第２めっき工程で塩酸めっき液を使用する場合、第１めっき工程で形成する第１金めっき層の厚みは０．０１５μｍ以上であることが好ましい。また、第１金めっき層の厚みが０．０１５μｍ以上である場合には、ステンレス基板の侵食を生じることなく１μｍ以下の薄膜の部分金めっきパターンを加工部位にのみ直接形成することができ、かつ、形成されたパターンはステンレス基板に対して優れた密着性を有することが確認された。
実施例２と同様に、加工部位として貫通孔を有するステンレス基板を準備した。
＜第１めっき工程＞
実施例１と同様にステンレス基板に前処理を施し、水洗し、その直後に、実施例１と同じ塩酸めっき液Ａを使用し、実施例１と同じめっき条件で第１金めっき層をステンレス基板の全面に形成した。この第１金めっき層の形成では、めっき処理時間を調節することにより、下記の表４に示すように５種（試料４−１〜試料４−５）の厚みで第１金めっき層を形成した。
＜第２めっき工程＞
実施例３と同様の組成の塩酸めっき液Ｂを調製した。
次に、開口角の一辺が９００μｍの正方形の開口部を、碁盤目の交点に位置するように、縦方向、横方向ともにピッチ２０００μｍで縦方向１０個×横方向１０個の計１００個有するマスク（材質は汎用めっき向けで使用されるシリコン）を１組準備した。そして、ステンレス基板の両主平面の第１金めっき層上に、各マスクを、その開口部がステンレス基板の貫通孔（加工部位）上に位置するように配置し、このマスクを介して、第１金めっき層上に、塩酸めっき液Ｂを使用して実施例３と同じめっき条件で第２金めっき層（厚み０．２５μｍ）を形成した。
＜剥離工程＞
実施例１と同様にして、露出している第１金めっき層を剥離した。これにより、露出している第１金めっき層が剥離され、ステンレス基板の貫通孔（加工部位）の壁面にのみ、金めっき層を直接形成することができた。
＜評価＞
実施例２と同様にして、密着性テスト、テープ剥離試験および基板侵食の評価を行い、結果を下記の表４に示した。
Figure 0005196086
 表４に示されるように、第２めっき工程で塩酸めっき液を使用する場合、第１めっき工程で形成する第１金めっき層の厚みは０．０１５μｍ以上であることが好ましい。また、第１金めっき層の厚みが０．０１５μｍ以上である場合には、ステンレス基板の侵食を生じることなく１μｍ以下の薄膜の部分金めっきパターンを加工部位にのみ直接形成することができ、かつ、形成されたパターンはステンレス基板に対して優れた密着性を有することが確認された。
ステンレス基板として、厚み０．１５ｍｍのＳＵＳ３１６Ｌ材（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）を使用した他は、実施例１と同様にして、加工部位を有するステンレス基板に、５種の部分金めっきパターンを直接形成した。
部分金めっきパターンを形成した５種の試料について、実施例１と同様にして、密着性テスト、テープ剥離試験および基板侵食の評価を行ったところ、実施例１と同様の結果（密着性テストにおける異常なし、テープ剥離試験における剥離なし、ステンレス基板の侵食なし）が得られた。
ステンレス基板として、厚み０．１５ｍｍのＳＵＳ３１６Ｌ材（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）を使用した他は、実施例３と同様にして、加工部位を有するステンレス基板に、５種の部分金めっきパターンを直接形成した。
部分金めっきパターンを形成した５種の試料について、実施例３と同様にして、密着性テスト、テープ剥離試験および基板侵食の評価を行ったところ、実施例３と同様の結果（第１金めっき層の厚みが０．０１５μｍ以上である試料では、密着性テストにおける異常なし、テープ剥離試験における剥離なし、ステンレス基板の侵食なし）が得られた。
ステンレス基板として、厚み０．１５ｍｍのＳＵＳ３０４材およびＳＵＳ３０４Ｌ材（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）を使用した他は、実施例１と同様にして、加工部位を有するステンレス基板に、５種の部分金めっきパターンを直接形成した。
２種のステンレス基板に部分金めっきパターンを形成した各５種の試料について、実施例１と同様にして、密着性テスト、テープ剥離試験および基板侵食の評価を行ったところ、実施例１と同様の結果（密着性テストにおける異常なし、テープ剥離試験における剥離なし、ステンレス基板の侵食なし）が得られた。
ステンレス基板として、厚み０．１５ｍｍのＳＵＳ３０４材およびＳＵＳ３０４Ｌ材（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ））を使用した他は、実施例３と同様にして、加工部位を有するステンレス基板に、５種の部分金めっきパターンを直接形成した。
２種のステンレス基板に部分金めっきパターンを形成した各５種の試料について、実施例３と同様にして、密着性テスト、テープ剥離試験および基板侵食の評価を行ったところ、実施例３と同様の結果（第１金めっき層の厚みが０．０１５μｍ以上である試料では、密着性テストにおける異常なし、テープ剥離試験における剥離なし、ステンレス基板の侵食なし）が得られた。
ステンレス基板として、厚み０．１５ｍｍのＳＵＳ３１６材（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）を準備した。
このステンレス基板の両主平面に互いに開口の異なるマスクをもちいてエッチングすることより、深さ、１００μｍで、一辺が５０００μｍの正方形の凹部を一方の主平面に有し、この凹部の中心に、一辺が２０００μｍの正方形の貫通孔を有する構造を、碁盤目の交点に位置するように、縦方向、横方向ともにピッチ７０００μｍで縦方向１０個×横方向１０個の計１００個形成し、加工部位を有するステンレス基板とした。
＜第１めっき工程＞
実施例１と同様にステンレス基板に前処理を施し、水洗し、その直後に、実施例１と同じ塩酸めっき液Ａを使用し、実施例１と同じめっき条件で第１金めっき層をステンレス基板の全面に形成した。したがって、形成された第１金めっき層の厚みは、上記の表１に示すように５種の厚みとなった。
＜第２めっき工程＞
実施例１と同様の組成のシアンめっき液を調製した。
次に、開口角の一辺が４６００μｍの正方形の開口部を、碁盤目の交点に位置するように、縦方向、横方向ともにピッチ７０００μｍで縦方向１０個×横方向１０個の計１００個有するマスク（材質は汎用めっき向けで使用されるシリコン）を準備し、凹部を有するステンレス基板の一方の主平面の第１金めっき層上に、マスクの開口部中心が凹部の中心に一致するように配置した。
また、このマスクと同じ材質で開口角の一辺が１８００μｍの正方形の開口部を有し、碁盤目の交点に位置するように、縦方向、横方向ともにピッチ７０００μｍで縦方向１０個×横方向１０個の計１００個有するマスクを準備し、ステンレス基板の他方の主平面の第１金めっき層上に、マスクの開口部中心と貫通孔の中心とが一致するように配置した。
そして、これらのマスクを介して、第１金めっき層上に、上記のシアンめっき液を使用して下記の条件で第２金めっき層（厚み０．２５μｍ）を形成した。
＜剥離工程＞
実施例１と同様にして、露出している第１金めっき層を剥離した。これにより、露出している第１金めっき層が剥離され、ステンレス基板の凹部と凹部内の貫通孔（加工部位）の壁面にのみ金めっきを直接形成することができた。
＜評価＞
上記の金めっき形成を行って得られた５種のステンレス基板について、実施例１と同様にして、密着性テスト、テープ剥離試験および基板侵食の評価を行ったところ、実施例１と同様の結果（密着性テストにおける異常なし、テープ剥離試験における剥離なし、ステンレス基板の侵食なし）が得られた。
ステンレス基板として、厚み０．１５ｍｍのＳＵＳ３１６材（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）を準備した。
＜第１めっき工程＞
塩酸めっき液として、実施例１と同じ組成の塩酸めっき液Ａを調製した。
上記のステンレス基板に前処理として、アルカリ洗浄処理（常温、３０秒間）を施し、次いで、塩酸浸漬処理（１０％塩酸水溶液に３０秒間浸漬）を施した。この前処理後に水洗し、その後、ステンレス基板の両面にドライフィルムレジストをラミネートし、このドライフィルムレジストをフォトリソグラフィーによりパターニングして、直径が３ｍｍの円形開口を有し、厚みが１５μｍのレジストパターンを形成した。このようにレジストパターンを形成したステンレス基板を、上記の塩酸めっき液Ａに１０秒間浸漬し、水洗した後、走査電子顕微鏡で観察した結果、ステンレス基板の表面への微小孔食の発生程度は単位面積（ｍｍ２）当り２個以下であることを確認した。
また、上記のようにレジストパターンを形成したステンレス基板に対し、上記の塩酸めっき液Ａを用いて、実施例１と同じ条件で第１金めっき層をステンレス基板の露出面に形成した。この第１金めっき層の形成では、めっき処理時間を調節することにより、下記の表５に示すように５種（試料１０−１〜試料１０−５）の厚みで第１金めっき層を形成した。
＜第２めっき工程＞
シアンめっき液として、実施例１と同じ組成のシアンめっき液を調製した。
次に、直径が２ｍｍの円形開口部を有するマスク（材質は汎用めっき向けで使用されるシリコン）を準備した。このマスクを、ステンレス基板の露出面に形成された第１金めっき層（直径３ｍｍの円形）の中心に、マスクの円形開口部の中心が一致するように、ステンレス基板の両面に配置した。そして、これらのマスクを介して、第１金めっき層上に、上記のシアンめっき液を使用して、実施例１と同じ条件で第２金めっき層（厚み０．２５μｍ）を形成した。
その後、マスクを除去し、剥離液としてアルカリ系剥離液（３％水酸化ナトリウム水溶液）を調製し、この剥離液（液温５０℃）にステンレス基板を３０秒間浸漬し、その後、水洗した。これにより、レジストパターンを剥離除去した。
＜剥離工程＞
剥離液としてアルカリ系剥離液（エボニック デグサ ジャパン（株）製のゴールドストリッパー６４５）を用い、この剥離液（液温２５〜３５℃）にステンレス基板を１０秒間浸漬し、その後、水洗した。これにより、第２金めっき層の存在しない領域の第１金めっき層が剥離され、直径２ｍｍの円形パターンの金めっき層をステンレス基板上に直接形成することができた。
＜評価＞
（密着性テスト）
金めっき層パターンを形成したステンレス基板を３５０℃で５分間保持し、常温に戻した後、金めっき層パターンにおける膨れ、クラックの異常の有無を顕微鏡で観察して、下記の表５に示した。
（テープ剥離試験）
粘着テープ（住友スリーエム（株）製 ６００番）を使用し、金めっき層パターンに対してテープ剥離試験を行い、金めっき層パターンの剥離の有無を下記の表５に示した。
（基板侵食）
剥離工程において第１金めっき層を剥離して露出したステンレス基板の表面を顕微鏡で観察し、侵食の有無を評価して結果を下記の表５に示した。
Figure 0005196086
 表５に示されるように、本発明ではステンレス基板の所望部位に１μｍ以下の薄膜の部分金めっきパターンを直接形成することができ、かつ、形成されたパターンはステンレス基板に対して優れた密着性を示し、また、ステンレス基板の侵食もないことが確認された。
実施例１０同様に、ステンレス基板を準備した。
＜第１めっき工程＞
実施例１０と同様に、ステンレス基板に前処理を施し、レジストパターンを形成し、その直後に、実施例１と同じ塩酸めっき液Ａを使用し、実施例１と同じめっき条件で第１金めっき層をステンレス基板の露出面に形成した。この第１金めっき層の形成では、めっき処理時間を調節することにより、下記の表６に示すように５種（試料１１−１〜試料１１−５）の厚みで第１金めっき層を形成した。
＜第２めっき工程＞
塩酸めっき液として、実施例３と同じ組成の塩酸めっき液Ｂを調製した。
上記のレジストパターンを形成したステンレス基板を、この塩酸めっき液Ｂにステンレス基板を１０秒間浸漬し、水洗した後、走査電子顕微鏡で観察した結果、ステンレス基板の表面への微小孔食の発生程度は単位面積（ｍｍ２）当り５個を超える（１０〜１５個）ことを確認した。
次に、直径が２ｍｍの円形開口部を有するマスク（材質は汎用めっき向けで使用されるシリコン）を準備した。このマスクを、ステンレス基板の露出面に形成された第１金めっき層（直径３ｍｍの円形）の中心に、マスクの円形開口部の中心が一致するように、ステンレス基板の両面に配置した。そして、これらのマスクを介して、第１金めっき層上に、上記の塩酸めっき液Ｂを使用して、実施例３と同じ条件で第２金めっき層（厚み０．２５μｍ）を形成した。
その後、マスクを除去し、実施例１０と同様にして、レジストパターンを剥離除去した。
＜剥離工程＞
実施例１０と同様にして、露出している第１金めっき層を剥離した。これにより、第２金めっき層の存在しない領域の第１金めっき層が剥離され、直径２ｍｍの円形パターンの金めっき層をステンレス基板上に直接形成することができた。
＜評価＞
実施例１０と同様にして、密着性テスト、テープ剥離試験および基板侵食の評価を行い、結果を下記の表６に示した。
Figure 0005196086
 表６に示されるように、第２めっき工程で塩酸めっき液を使用する場合、第１めっき工程で形成する第１金めっき層の厚みは０．０１５μｍ以上であることが好ましい。また、第１金めっき層の厚みが０．０１５μｍ以上である場合には、ステンレス基板の侵食を生じることなく１μｍ以下の薄膜の金めっきパターンをステンレス基板に直接形成することができ、かつ、形成されたパターンはステンレス基板に対して優れた密着性を有することが確認された。
ステンレス基板として、厚み０．１５ｍｍのＳＵＳ３１６Ｌ材（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）を使用した他は、実施例１０と同様にして、第１金めっき層の厚みが異なる５種の金めっき層（直径２ｍｍの円形パターン）をステンレス基板上に直接形成した。
このように作製した５種の試料について、実施例１０と同様にして、密着性テスト、テープ剥離試験および基板侵食の評価を行ったところ、実施例１０と同様の結果（密着性テストにおける異常なし、テープ剥離試験における剥離なし、ステンレス基板の侵食なし）が得られた。
ステンレス基板として、厚み０．１５ｍｍのＳＵＳ３１６Ｌ材（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）を使用した他は、実施例１１と同様にして、第１金めっき層の厚みが異なる５種の金めっき層（直径２ｍｍの円形パターン）をステンレス基板上に直接形成した。
このように作製した５種の試料について、実施例１０と同様にして、密着性テスト、テープ剥離試験および基板侵食の評価を行ったところ、実施例１１と同様の結果（第１金めっき層の厚みが０．０１５μｍ以上である試料では、密着性テストにおける異常なし、テープ剥離試験における剥離なし、ステンレス基板の侵食なし）が得られた。
ステンレス基板として、厚み０．１５ｍｍのＳＵＳ３０４材およびＳＵＳ３０４Ｌ材（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）を準備し、実施例１０と同様にして、第１金めっき層の厚みが異なる５種の金めっき層（直径２ｍｍの円形パターン）を２種のステンレス基板上に直接形成した。
２種のステンレス基板を用いて、上記のように作製した各５種の試料について、実施例１０と同様にして、密着性テスト、テープ剥離試験および基板侵食の評価を行ったところ、実施例１０と同様の結果（密着性テストにおける異常なし、テープ剥離試験における剥離なし、ステンレス基板の侵食なし）が得られた。
ステンレス基板として、厚み０．１５ｍｍのＳＵＳ３０４材およびＳＵＳ３０４Ｌ材（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）を準備し、実施例１１と同様にして、第１金めっき層の厚みが異なる５種の金めっき層（直径２ｍｍの円形パターン）を２種のステンレス基板上に直接形成した。
２種のステンレス基板を用いて、上記のように作製した各５種の試料について、実施例１０と同様にして、密着性テスト、テープ剥離試験および基板侵食の評価を行ったところ、実施例１１と同様の結果（第１金めっき層の厚みが０．０１５μｍ以上である試料では、密着性テストにおける異常なし、テープ剥離試験における剥離なし、ステンレス基板の侵食なし）が得られた。
ステンレス鋼に金めっきパターンの形成を必要とする種々の製造分野に利用することができる。
１，１１…ステンレス基板
１ａ，１ｂ，１１ａ，１１ｂ…主平面
２…貫通孔
２ａ…壁面
１２…凹部
１２ａ…底面
１２ｂ…壁面
４，１４…金めっきパターン
５，１５…第１金めっき層
６，１６…第２金めっき層
８，１８，１８′…マスク
９，１９…開口部
２１，３１…ステンレス基板
２１ａ，２１ｂ，３１ａ，３１ｂ…主平面
２２，３２…凹部
２２ａ，３２ａ…底面
２２ｂ，３２ｂ…壁面
２３，３３…貫通孔
２３ａ，３３ａ…壁面
２４，３４ａ…金めっき層
３４ｂ…金めっき薄膜

Claims (25)

  1. 対向する主平面と、該主平面とは異なる面で構成される加工部位とを有するステンレス基板に前処理を施した後、該ステンレス基板の全面に塩酸めっき液を用いて第１金めっき層を形成する第１めっき工程と、
    前記加工部位を被覆する該第１金めっき層上に、マスクめっきにより所望のパターンで第２金めっき層を形成する第２めっき工程と、
    該第２金めっき層の存在しない領域の前記第１金めっき層を、アルカリ系剥離液を用いて剥離除去する剥離工程と、を有することを特徴とするステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  2. 対向する主平面と、該主平面とは異なる面で構成される加工部位とを有するステンレス基板に前処理を施した後、少なくとも前記加工部位を含む所望の部位が露出するように前記ステンレス基板上にレジストパターンを形成し、次いで、露出しているステンレス基板面に塩酸めっき液を用いて第１金めっき層を形成する第１めっき工程と、
    前記加工部位を被覆する該第１金めっき層上に、マスクめっきにより所望のパターンで第２金めっき層を形成する第２めっき工程と、
    該第２金めっき層の存在しない領域の前記第１金めっき層を、アルカリ系剥離液を用いて剥離除去する剥離工程と、を有することを特徴とするステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  3. 前記レジストパターンを、形成する第１金めっき層の厚みよりも厚く形成することを特徴とする請求項２に記載のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  4. 前記第２めっき工程のマスクめっきでは、前記主平面における前記加工部位の開口面積よりも小さい面積の開口部を有するマスクを使用することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  5. 前記第２めっき工程では、シアン系めっき液を使用することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  6. 前記第１金めっき層の厚みを０．０１０〜０．１５μｍの範囲とすることを特徴とする請求項５に記載のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  7. 前記第２めっき工程では、塩酸系めっき液を使用することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  8. 前記第１金めっき層の厚みを０．０１５〜０．１５μｍの範囲とすることを特徴とする請求項７に記載のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  9. 前記第１めっき工程におけるステンレス基板の前処理は、アルカリ洗浄処理と塩酸浸漬処理を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  10. 前記第１めっき工程の後、前記第２めっき工程の後に、金イオン回収を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  11. 前記第２のめっき工程で形成する第２金めっき層は、前記第１のめっき工程で形成する第１金めっき層より厚く形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のステンレス基板の部分金めっきパターンの形成方法。
  12. ステンレス基板に前処理を施した後、該ステンレス基板の所望の部位のみが露出するようにレジストパターンを形成し、次いで、露出しているステンレス基板面に塩酸めっき液を用いて第１金めっき層を形成する第１めっき工程と、
    該第１金めっき層上に、マスクめっきにより所望のパターンで第２金めっき層を形成する第２めっき工程と、
    該第２金めっき層の存在しない領域の前記第１金めっき層を、アルカリ系剥離液を用いて剥離除去する剥離工程と、を有することを特徴とするステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  13. 前記第１めっき工程では、前記レジストパターンを、形成する第１金めっき層の厚みよりも厚く形成することを特徴とする請求項１２に記載のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  14. 前記第２めっき工程では、前記第１めっき工程で形成した前記レジストパターンを剥離除去した後に前記マスクを配置することを特徴とする請求項１２に記載のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  15. 前記第２めっき工程では、シアン系めっき液を使用することを特徴とする請求項１２に記載のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  16. 前記第１金めっき層の厚みを０．０１０〜０．１５μｍの範囲とすることを特徴とする請求項１５に記載のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  17. 前記第２めっき工程では、塩酸系めっき液を使用することを特徴とする請求項１２に記載のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  18. 前記第１金めっき層の厚みを０．０１５〜０．１５μｍの範囲とすることを特徴とする請求項１７に記載のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  19. 前記第１めっき工程におけるステンレス基板の前処理は、アルカリ洗浄処理と塩酸浸漬処理を含むことを特徴とする請求項１２に記載のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  20. 前記第１めっき工程の後、前記第２めっき工程の後に、金イオン回収を行うことを特徴とする請求項１２に記載のステンレス基板への部分金めっきパターンの形成方法。
  21. 前記第２のめっき工程で形成する第２金めっき層は、前記第１のめっき工程で形成する第１金めっき層より厚く形成されることを特徴とする請求項１２に記載のステンレス基板の部分金めっきパターンの形成方法。
  22. 対向する主平面と、該主平面とは異なる面で構成される加工部位とを有するステンレス基板であって、前記主平面には金めっき層が存在せず、前記加工部位の表面には金めっき層が存在することを特徴とするステンレス基板。
  23. 前記金めっき層は、厚みが０．１５〜１μｍの範囲であることを特徴とする請求項２２に記載のステンレス基板。
  24. 対向する主平面と、該主平面とは異なる面で構成される加工部位とを有するステンレス基板であって、前記主平面の少なくとも一部には金めっき薄膜が存在し、前記加工部位の表面には金めっき層が存在し、該金めっき層は前記金めっき薄膜よりも厚く、その差は０．１５〜１μｍの範囲であることを特徴とするステンレス基板。
  25. 前記加工部位は、凹部および／または貫通孔であることを特徴とする請求項２２または請求項２４に記載のステンレス基板。
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