JPS63105973A - 光選択的金属付着法 - Google Patents
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- C23C18/204—Radiation, e.g. UV, laser
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
- C23C18/20—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
- C23C18/2006—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30
- C23C18/2046—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30 by chemical pretreatment
- C23C18/2053—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30 by chemical pretreatment only one step pretreatment
- C23C18/206—Use of metal other than noble metals and tin, e.g. activation, sensitisation with metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
- C23C18/20—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
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-
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- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
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-
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- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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- H05K3/18—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material
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- H05K3/182—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating characterised by the patterning method
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-
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-
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、基体の少なくとも一部をレーザー放射線にさ
らすことによって基体上に金属を無電解的にメッキする
方法、およびそれによって製造された製品に関する。本
発明の方法によって高分解能の金属メッキが提供され、
そのためこの方法は非平面状の表面のメッキに特に適し
ている。
らすことによって基体上に金属を無電解的にメッキする
方法、およびそれによって製造された製品に関する。本
発明の方法によって高分解能の金属メッキが提供され、
そのためこの方法は非平面状の表面のメッキに特に適し
ている。
発明の背景
金属の選択的な無電解メッキは、プリント配線回路板や
半導体デバイスのような電子部品の製造用としてずっと
前から知られている。最も普遍的な技術では、基板の表
面を(たとえば塩化第一スズで)増感した後、無電解的
に付着(メッキ)する前に塩化パラジウムなどのパラジ
ウム触媒で活性化する。光選択的な付着方法の概要は、
フェルトシュタイン(N、 Pe1dsteln)によ
る1970年8月のメッキ(Plating) 、第8
03〜806頁の「選択的無電解メッキ技術:概観(S
elective Electroless Plat
ing Techniques: A 5urvey)
Jおよびシャープ(D、J、 5harp)による1
971年8月のメッキ(Plating) 、第103
〜121頁の「光選択的金属付着(Photosele
ctlve Metal Dep。
半導体デバイスのような電子部品の製造用としてずっと
前から知られている。最も普遍的な技術では、基板の表
面を(たとえば塩化第一スズで)増感した後、無電解的
に付着(メッキ)する前に塩化パラジウムなどのパラジ
ウム触媒で活性化する。光選択的な付着方法の概要は、
フェルトシュタイン(N、 Pe1dsteln)によ
る1970年8月のメッキ(Plating) 、第8
03〜806頁の「選択的無電解メッキ技術:概観(S
elective Electroless Plat
ing Techniques: A 5urvey)
Jおよびシャープ(D、J、 5harp)による1
971年8月のメッキ(Plating) 、第103
〜121頁の「光選択的金属付着(Photosele
ctlve Metal Dep。
5ltlon) Jに開示されている。
選択的メッキを施すには基体表面に触媒核のパターンを
作らなければならないが、これには通常メッキしようと
する領域とメッキしたくない領域とを区別するために表
面のある部分をマスキングする必要がある。このマスキ
ング操作はホトレジスト、インクなどの材料を用いてほ
ぼ平らな表面に対して実施する。しかし、プリント回路
板や半導体デバイスの製造分野における最近の進歩によ
って現在では平らでない表面にメッキすることが望まし
い。現在、平面のマスクを使用する従来の技術を用いて
凸面や丸みのある面にメッキするのは非常に困難である
。
作らなければならないが、これには通常メッキしようと
する領域とメッキしたくない領域とを区別するために表
面のある部分をマスキングする必要がある。このマスキ
ング操作はホトレジスト、インクなどの材料を用いてほ
ぼ平らな表面に対して実施する。しかし、プリント回路
板や半導体デバイスの製造分野における最近の進歩によ
って現在では平らでない表面にメッキすることが望まし
い。現在、平面のマスクを使用する従来の技術を用いて
凸面や丸みのある面にメッキするのは非常に困難である
。
またマスクは、メッキパターンが変わる度にそのつど新
しいマスクを作らなければならないという点でも不利で
ある。このため、プリント回路板や半導体デバイスを少
量製造するのは困難でコスト高になる。
しいマスクを作らなければならないという点でも不利で
ある。このため、プリント回路板や半導体デバイスを少
量製造するのは困難でコスト高になる。
最近、レーザーを用いて、炭素−炭素結合を切断して極
めてシャープな切り目を作ることによってポリマー性の
物質をアブレーション的(切断、腐食、融解、蒸発等に
より除去すること)に光分解できることが確立された。
めてシャープな切り目を作ることによってポリマー性の
物質をアブレーション的(切断、腐食、融解、蒸発等に
より除去すること)に光分解できることが確立された。
1983年11月3日のIBM研究ハイライト(IBM
Re5earch H!gh11帥旦)の「無加熱レ
ーザーエツチング(11aat 1essLaser
Etching) J参照。この分野でさらに研究が続
いた結果、レーザー、特にエキシマレーザ−は、切り目
の深さがこの切り目を入れる表面に当てられるフルエン
ス(mJ/cd)を始めとするいくつかの要因によって
左右されることが示された。
Re5earch H!gh11帥旦)の「無加熱レ
ーザーエツチング(11aat 1essLaser
Etching) J参照。この分野でさらに研究が続
いた結果、レーザー、特にエキシマレーザ−は、切り目
の深さがこの切り目を入れる表面に当てられるフルエン
ス(mJ/cd)を始めとするいくつかの要因によって
左右されることが示された。
1985年5月76月のジャーナル・オブ・バキューム
・サイエンス・アンド・テクノロジー(J。
・サイエンス・アンド・テクノロジー(J。
Vac、 Sci、 Technol、)第913〜9
17頁、1985年2月15日のジャーナル・オブ・ア
プライド゛フイジクス(J、 App、 Phys、)
第57(4)巻、第1420〜1422頁、および19
83年10月−12月のジャーナル・オブ・バキューム
・サイエンス・アンド・テクノロジー(J、 l/ac
、 Sci。
17頁、1985年2月15日のジャーナル・オブ・ア
プライド゛フイジクス(J、 App、 Phys、)
第57(4)巻、第1420〜1422頁、および19
83年10月−12月のジャーナル・オブ・バキューム
・サイエンス・アンド・テクノロジー(J、 l/ac
、 Sci。
Technol、)第923〜925頁参照。
上記のタイプのレーザー(特にエキシマレーザ−)は、
マスクを使用しないで済み、しかもミクロン領域の幅を
もつシャープな刻み目を作る方法に有効に使用できる。
マスクを使用しないで済み、しかもミクロン領域の幅を
もつシャープな刻み目を作る方法に有効に使用できる。
したがって本発明のひとつの目的は、基体の上に、凸面
および/または丸みのある面でも微細な線をメッキする
ことがで、きる光選択的な金属付着方法を提供すること
である。
および/または丸みのある面でも微細な線をメッキする
ことがで、きる光選択的な金属付着方法を提供すること
である。
本発明のさらに別の目的は、従来のマスクを使用しない
で済む光選択的金属付着方法を提供することである。
で済む光選択的金属付着方法を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、基体にメッキしなから付性
バクーンを変更するのが比較的に簡単な光選択的金属付
着方法を提供することである。
バクーンを変更するのが比較的に簡単な光選択的金属付
着方法を提供することである。
さらに、本発明の他の目的は、金属の微細な線がメッキ
されている金属メッキ基体を提供することであり、この
金属がメッキされた基体はプリント回路、半導体デバイ
ス、その他の電子部品の製造にを用である。
されている金属メッキ基体を提供することであり、この
金属がメッキされた基体はプリント回路、半導体デバイ
ス、その他の電子部品の製造にを用である。
発明の概要
本発明は金属を基体上に無電解メッキする方法に関し、
この方法は、 (a)アブレーションによって除去可能な材料の少なく
とも1つの層で基体を被覆し、 (b)被覆された層の少なくとも一部を充分な量のレー
ザー放射線で照射し、これにより、被覆されている層の
照射された部分をアブレーションによって除去し、 (c)得られた照射基体を、無電解メッキ溶液と接触し
た際メッキしたい金属の無電解的な付着を起こさせるこ
とができる触媒で被覆し、(d)触媒で被覆された基体
を無電解メッキ溶液と接触させて、基体の照射された部
分の上に金属をメッキすると共に照射されていない、触
媒で被覆された層を除去する ことからなる。
この方法は、 (a)アブレーションによって除去可能な材料の少なく
とも1つの層で基体を被覆し、 (b)被覆された層の少なくとも一部を充分な量のレー
ザー放射線で照射し、これにより、被覆されている層の
照射された部分をアブレーションによって除去し、 (c)得られた照射基体を、無電解メッキ溶液と接触し
た際メッキしたい金属の無電解的な付着を起こさせるこ
とができる触媒で被覆し、(d)触媒で被覆された基体
を無電解メッキ溶液と接触させて、基体の照射された部
分の上に金属をメッキすると共に照射されていない、触
媒で被覆された層を除去する ことからなる。
また本発明は上記の方法によって製造された製品にも係
り、これらの製品はプリント回路板、半導体デバイスな
どを含む電子部品として有用である。
り、これらの製品はプリント回路板、半導体デバイスな
どを含む電子部品として有用である。
本発明の新規であると思われる特徴は特許請求の範囲に
明示しであるが、構成および実施方法の両者に関する本
発明自体の説明は、本発明のさらなる目的およびその利
点と共に、添附の図面を参照した以下の記載によって最
も良く理解されるであろう。
明示しであるが、構成および実施方法の両者に関する本
発明自体の説明は、本発明のさらなる目的およびその利
点と共に、添附の図面を参照した以下の記載によって最
も良く理解されるであろう。
発明の詳細な説明
本発明は金属を基体上に無電解的にメッキする方法から
なる。第1(a)〜1 (d)図に示しであるように、
基体2は一般に、その上に無電解的にメッキされる金属
被覆を受容するのに適しているか、あるいは自身の上に
金属被覆を受容できる絶縁層をもつことのできるあらゆ
る基体である。
なる。第1(a)〜1 (d)図に示しであるように、
基体2は一般に、その上に無電解的にメッキされる金属
被覆を受容するのに適しているか、あるいは自身の上に
金属被覆を受容できる絶縁層をもつことのできるあらゆ
る基体である。
この基体は誘電材料および/または超小型電子回路材料
からなるのが好ましい。適切な基体とじてはIFf1以
上のセラミックス、ポリイミド、アルミナ、シリコーン
−ポリイミド、シリコン(ケイ素)、シリコーンゴム、
二酸化ケイ素などがある。また基体は、たとえばプリン
ト回路パターン間の接続手段の提供に適した金属パッド
を上にもっていてもよい。
からなるのが好ましい。適切な基体とじてはIFf1以
上のセラミックス、ポリイミド、アルミナ、シリコーン
−ポリイミド、シリコン(ケイ素)、シリコーンゴム、
二酸化ケイ素などがある。また基体は、たとえばプリン
ト回路パターン間の接続手段の提供に適した金属パッド
を上にもっていてもよい。
第1(a)図に示されているように、場合により基板2
は、プリント回路パターン間を接続したくないときは絶
縁材料のW14で被覆されていてもよい。そのような絶
縁材料は業界で公知であり、たとえばポリイミド、ポリ
スルホン、シリコーンポリイミド、エポキシおよびマイ
ラー(Mylar)などのような絶縁プラスチックがあ
る。水溶性の層6が絶縁層4の上に被覆される。この水
溶性層は水溶性のポリマーからなるのが好ましい。適切
な水溶性ポリマーとしては、ポリビニルピロリドン、ポ
リビニルアルコール、ゼラチンおよびポリアルキレンエ
ーテルがある。ポリビニルピロリドンが特に好ましい。
は、プリント回路パターン間を接続したくないときは絶
縁材料のW14で被覆されていてもよい。そのような絶
縁材料は業界で公知であり、たとえばポリイミド、ポリ
スルホン、シリコーンポリイミド、エポキシおよびマイ
ラー(Mylar)などのような絶縁プラスチックがあ
る。水溶性の層6が絶縁層4の上に被覆される。この水
溶性層は水溶性のポリマーからなるのが好ましい。適切
な水溶性ポリマーとしては、ポリビニルピロリドン、ポ
リビニルアルコール、ゼラチンおよびポリアルキレンエ
ーテルがある。ポリビニルピロリドンが特に好ましい。
この水溶性の層は基板を完全に覆えるような充分な厚み
をもって被覆され、約500人から約3000人までが
好ましい。
をもって被覆され、約500人から約3000人までが
好ましい。
第1 (b)図を参照すると、基板のメッキしたい部分
がエキシマレーザ−(図には示してない)、たとえば貴
ガス/ハライドガス混合物(たとえばアルゴン−フッ素
ガス混合物)を用いるようなレーザーからの放射線(参
照番号8で示しである)で照射され、水溶性ポリマーの
炭素−炭素結合が切断され、その結集、水溶性ポリマー
層6がアブレーションによって除かれて、金属を付着さ
せる標的領域10が形成される。
がエキシマレーザ−(図には示してない)、たとえば貴
ガス/ハライドガス混合物(たとえばアルゴン−フッ素
ガス混合物)を用いるようなレーザーからの放射線(参
照番号8で示しである)で照射され、水溶性ポリマーの
炭素−炭素結合が切断され、その結集、水溶性ポリマー
層6がアブレーションによって除かれて、金属を付着さ
せる標的領域10が形成される。
このエキシマレーザ−1たとえばラムダ・フィジーク(
LaIIlbda Physlk)エキシマレーザ−は
紫外領域、好ましくは約193nm、 248nmおよ
び308nαの波長で作動し、フルエンス(エネルギー
レベル)は少なくとも約20mJ/cd、好ましくは2
0 mJ/cd 〜300 tnJ/cdの範囲である
。
LaIIlbda Physlk)エキシマレーザ−は
紫外領域、好ましくは約193nm、 248nmおよ
び308nαの波長で作動し、フルエンス(エネルギー
レベル)は少なくとも約20mJ/cd、好ましくは2
0 mJ/cd 〜300 tnJ/cdの範囲である
。
アブレーションの後、第1 (c)図に示されているよ
うに、残っている非照射の水溶性ポリマー層6と標的領
域10とが、無電解メッキ溶液中に含まれている金属の
メッキを誘発することができる触媒12で被覆される。
うに、残っている非照射の水溶性ポリマー層6と標的領
域10とが、無電解メッキ溶液中に含まれている金属の
メッキを誘発することができる触媒12で被覆される。
この触媒はパラジウム、ニッケルまたは白金を含有する
化合物の中から選択すると好ましい。パラジウムを含有
する化合物が特に好ましい。パラジウム含有化合物の例
としては、ビスベンゾニトリルパラジウムクロライド、
酢酸パラジウム、臭化パラジウム、塩化パラジウム、ヨ
ウ化パラジウム、硝酸パラジウム、1,1゜1.5.5
.5−ヘキサフルオロ−2,4−ペンタンジオン酸パラ
ジウム、2.4−ペンタンジオン酸パラジウム、トリフ
ルオロ酢酸パラジウムおよび元素状パラジウムがある。
化合物の中から選択すると好ましい。パラジウムを含有
する化合物が特に好ましい。パラジウム含有化合物の例
としては、ビスベンゾニトリルパラジウムクロライド、
酢酸パラジウム、臭化パラジウム、塩化パラジウム、ヨ
ウ化パラジウム、硝酸パラジウム、1,1゜1.5.5
.5−ヘキサフルオロ−2,4−ペンタンジオン酸パラ
ジウム、2.4−ペンタンジオン酸パラジウム、トリフ
ルオロ酢酸パラジウムおよび元素状パラジウムがある。
元素状パラジウムは蒸着や化学スパッタリングなどのよ
うな常用の技術によって、アブレーション後の基板に付
着することができる。
うな常用の技術によって、アブレーション後の基板に付
着することができる。
基板を覆うのに使用する触媒の量は、付着(デポジット
)が必要とされる領域で金属の均一な層の付着を起こさ
せるのに充分なものとしなければならない。
)が必要とされる領域で金属の均一な層の付着を起こさ
せるのに充分なものとしなければならない。
こうして触媒12で活性化された基板は次に、無電解メ
ッキ溶液と接触させて、活性化された標内領域10に金
属の層14を付着させる。これと同時に、触媒12がそ
の上に被覆されている水溶性ポリマー層6の照射されず
に残っている部分はメッキ溶液で洗い流す。その結果箱
1 (d)図に示しであるような金属化された基板が生
成する。
ッキ溶液と接触させて、活性化された標内領域10に金
属の層14を付着させる。これと同時に、触媒12がそ
の上に被覆されている水溶性ポリマー層6の照射されず
に残っている部分はメッキ溶液で洗い流す。その結果箱
1 (d)図に示しであるような金属化された基板が生
成する。
水溶性ポリマー層6の非照射部分を、触媒12で活性化
した後に別の水性浴で除去することも本発明の範囲内で
ある。
した後に別の水性浴で除去することも本発明の範囲内で
ある。
はとんどあらゆる金属が本発明に従ってメッキできる。
好ましい金属としては銅、パラジウム、ニッケル、コバ
ルトおよび鉄がある。銅は優れた導電特性をもっている
ため電子用途には特に好ましい。さらに、この金属は、
よく知られたメッキ浴を用いて任意の厚さにメッキして
もよいし、あるいは最初本発明に従って金属の層を形成
した後従来のメッキ技術によってその上にメッキを施し
てもよい。
ルトおよび鉄がある。銅は優れた導電特性をもっている
ため電子用途には特に好ましい。さらに、この金属は、
よく知られたメッキ浴を用いて任意の厚さにメッキして
もよいし、あるいは最初本発明に従って金属の層を形成
した後従来のメッキ技術によってその上にメッキを施し
てもよい。
第2(a)〜2(d)図に示されている本発明の別の具
体例では、参照番号8(第2(b)図参照)で示されて
いるように、水溶性のポリマー層6と絶縁層4が両方と
もアブレーションによ7て除去される。その後残った構
造体を第2(c)図に示されているように触媒で活性化
し、次に無電解メッキ溶液で処理して第2(d)図に示
しであるように標的領域10に金属層14を形成すると
共に、同時に触媒で被覆されている水溶性ポリマー層6
の非照射部分を除去する。第2(a)〜2(d)図に示
した具体例はプリント回路単位間の導電性接続を形成す
るのに特に適している。この場合、基板2の表面16に
は基板に埋め込まれた金属パッドが設けられている。こ
の金属パッドはアルミニウム、クロム、モリブデンなど
の導電性金属で作成できる。
体例では、参照番号8(第2(b)図参照)で示されて
いるように、水溶性のポリマー層6と絶縁層4が両方と
もアブレーションによ7て除去される。その後残った構
造体を第2(c)図に示されているように触媒で活性化
し、次に無電解メッキ溶液で処理して第2(d)図に示
しであるように標的領域10に金属層14を形成すると
共に、同時に触媒で被覆されている水溶性ポリマー層6
の非照射部分を除去する。第2(a)〜2(d)図に示
した具体例はプリント回路単位間の導電性接続を形成す
るのに特に適している。この場合、基板2の表面16に
は基板に埋め込まれた金属パッドが設けられている。こ
の金属パッドはアルミニウム、クロム、モリブデンなど
の導電性金属で作成できる。
本発明のさらに別の具体例においては、絶縁材料と水溶
性ポリマーとの間に、有機の可溶性層を配置して、非照
射の領域に不要なメッキが施されてしまうことのないよ
うに付加的な保護をする。
性ポリマーとの間に、有機の可溶性層を配置して、非照
射の領域に不要なメッキが施されてしまうことのないよ
うに付加的な保護をする。
第3(a)〜3(f)図を参照すると、ポリビニルアセ
テート、ポリスチレンまたはポリメチルメタクリレート
のような有機の可溶性層18が絶縁層4の上を覆って被
覆され、乾燥され、次いで水溶性のポリマー6で被覆さ
れる。したがって絶縁層4は二重の層で被覆されること
になる。すでに記載したのと同様にエキシマレーザ−で
アブレーションを実施して、第3(b)図に示しである
ように、水溶性ポリマー層6の所望の部分と有機の可溶
性層18の対応する部分とをアブレーションで除去する
。次に第3(c)図に示されているように触媒の層12
を基板に設ける。次いで、第3(d)図に示しであるよ
うに、触媒12をもっている水溶性ポリマー層6の残っ
ている部分を水性浴中で濯いで除いた後、残っている有
機可溶性層18をトルエンやキシレンのような有機の溶
剤中で除去すると第3(e)図に示しである構造が得ら
れる。標的区域10だけが活性化されている得られた基
板を次にメッキ溶液中に浸漬すると、第3(f)図に示
したような所望の金属化基板が生成する。あるいは、活
性化した基板をメッキ浴中に浸漬して、水溶性層6と有
機可溶相18の非照射部分を同時に除去することも可能
である。
テート、ポリスチレンまたはポリメチルメタクリレート
のような有機の可溶性層18が絶縁層4の上を覆って被
覆され、乾燥され、次いで水溶性のポリマー6で被覆さ
れる。したがって絶縁層4は二重の層で被覆されること
になる。すでに記載したのと同様にエキシマレーザ−で
アブレーションを実施して、第3(b)図に示しである
ように、水溶性ポリマー層6の所望の部分と有機の可溶
性層18の対応する部分とをアブレーションで除去する
。次に第3(c)図に示されているように触媒の層12
を基板に設ける。次いで、第3(d)図に示しであるよ
うに、触媒12をもっている水溶性ポリマー層6の残っ
ている部分を水性浴中で濯いで除いた後、残っている有
機可溶性層18をトルエンやキシレンのような有機の溶
剤中で除去すると第3(e)図に示しである構造が得ら
れる。標的区域10だけが活性化されている得られた基
板を次にメッキ溶液中に浸漬すると、第3(f)図に示
したような所望の金属化基板が生成する。あるいは、活
性化した基板をメッキ浴中に浸漬して、水溶性層6と有
機可溶相18の非照射部分を同時に除去することも可能
である。
絶縁を4の上に被覆された二重層中の水溶性層6と有機
可溶性層18の配置は逆になっていてもよく、その際本
発明の方法は第4(a)〜4(f)図に示しであるよう
にして実施してもよい。より詳しく説明すると、有機可
溶相18と水溶性層6との両者を第4(b)図に示した
ようにアブレーションによって除去し、第4(c)図に
示したように活性化する。次に、第4(d)図に示され
ているように、有機可溶性層18の残りの部分を溶剤洗
浄によって除去する。標的領域10を適切に活性化され
たままでおいて置くためには溶剤にほとんど不溶な触媒
(たとえば元素状パラジウム)を選択するのが望ましい
。
可溶性層18の配置は逆になっていてもよく、その際本
発明の方法は第4(a)〜4(f)図に示しであるよう
にして実施してもよい。より詳しく説明すると、有機可
溶相18と水溶性層6との両者を第4(b)図に示した
ようにアブレーションによって除去し、第4(c)図に
示したように活性化する。次に、第4(d)図に示され
ているように、有機可溶性層18の残りの部分を溶剤洗
浄によって除去する。標的領域10を適切に活性化され
たままでおいて置くためには溶剤にほとんど不溶な触媒
(たとえば元素状パラジウム)を選択するのが望ましい
。
次に、水溶性層6の残りの部分を洗い流すと、第4(e
)図に示したような標的領域10のみが活性化された基
板が得られる。得られた、活性化された基板を次にメッ
キ浴中に浸漬して、標的領域10の上だけに金属層14
をメッキして第4(f)図に示しであるような構造が得
られる。あるいは、活性化された基板をメッキ溶液に浸
漬することによって、有機可溶性層18と水溶性層6の
アブレーションされてない部分の除去を同時に実施する
ことができる。
)図に示したような標的領域10のみが活性化された基
板が得られる。得られた、活性化された基板を次にメッ
キ浴中に浸漬して、標的領域10の上だけに金属層14
をメッキして第4(f)図に示しであるような構造が得
られる。あるいは、活性化された基板をメッキ溶液に浸
漬することによって、有機可溶性層18と水溶性層6の
アブレーションされてない部分の除去を同時に実施する
ことができる。
以下の実施例は例示のためだけに挙げるものであり、特
許請求の範囲で定義した本発明の範囲を限定する意味は
ない。
許請求の範囲で定義した本発明の範囲を限定する意味は
ない。
実施例1
市販のポリイミド[バイラリン(Pyralln) 2
540、デュポン・ケミカル(DuPont Chem
ical) ]を、2’X20’の石英スライド上にス
ピン塗布した。このサンプルを120℃で1時間、さら
にポリイミドが硬化するまで250℃で30分間ベーキ
ングした。メタノールに溶かしたポリビニルピロリドン
[アルドリッチ・ケミカル(AldrichChemi
cal) ]の2重量%溶液を調製し、ポリイミド層の
表面にスピン塗布した後乾燥した。次に、このポリビニ
ルピロリドンを塗布したサンプルを5分間100℃にベ
ーキングして微量残っている溶剤を除いた。得られたポ
リビニルピロリドン層の厚さは1,000人であった。
540、デュポン・ケミカル(DuPont Chem
ical) ]を、2’X20’の石英スライド上にス
ピン塗布した。このサンプルを120℃で1時間、さら
にポリイミドが硬化するまで250℃で30分間ベーキ
ングした。メタノールに溶かしたポリビニルピロリドン
[アルドリッチ・ケミカル(AldrichChemi
cal) ]の2重量%溶液を調製し、ポリイミド層の
表面にスピン塗布した後乾燥した。次に、このポリビニ
ルピロリドンを塗布したサンプルを5分間100℃にベ
ーキングして微量残っている溶剤を除いた。得られたポ
リビニルピロリドン層の厚さは1,000人であった。
次いでこのサンプルを、193nmで作動し、パルス持
続時間が12nsであるラムダ・フィジーク(Lamb
da Phys[k)エキシマレーザ−に露出した。
続時間が12nsであるラムダ・フィジーク(Lamb
da Phys[k)エキシマレーザ−に露出した。
20mJ/c+Jのエネルギーフルエンスで水溶性層の
中に一連の小さい点と一本の線を書いた。これらの点は
1〜10個のパルスで書いた。線を書くには、サンプル
を手で動かしなから5パルス/秒の割合で照射した。露
光の結果、照射した領域からポリビニルピロリドン層が
除去された。次にこのサンプルを、トルエン中のビスベ
ンゾニトリルパラジウムクロライドの1重量%溶液の中
に5分間漬けた。活性化された基板を風で乾かした後、
無電解銅浴[エントン社(Enthonc Corpo
ration)がエンプレート(Enplate) C
U −402という名前で販売]に室温で2分間浸漬し
た。次いでサンプルを浴から取出し、水中ですすいだ。
中に一連の小さい点と一本の線を書いた。これらの点は
1〜10個のパルスで書いた。線を書くには、サンプル
を手で動かしなから5パルス/秒の割合で照射した。露
光の結果、照射した領域からポリビニルピロリドン層が
除去された。次にこのサンプルを、トルエン中のビスベ
ンゾニトリルパラジウムクロライドの1重量%溶液の中
に5分間漬けた。活性化された基板を風で乾かした後、
無電解銅浴[エントン社(Enthonc Corpo
ration)がエンプレート(Enplate) C
U −402という名前で販売]に室温で2分間浸漬し
た。次いでサンプルを浴から取出し、水中ですすいだ。
サンプルのエキシマレーザ−に露出された領域には光輝
な銅のフィルムが被覆されていた。照射頃なかった領域
の上には金属の層がなかった。これは、水溶性の保護皮
膜がメッキ浴中に洗い落されたためである。
な銅のフィルムが被覆されていた。照射頃なかった領域
の上には金属の層がなかった。これは、水溶性の保護皮
膜がメッキ浴中に洗い落されたためである。
実施例2
実施例1と同様なやり方でサンプルを調製した。
次いでこのサンプルを、248 nmで作動し、パルス
持続時間が12nsであるラムダ・フィジーク(Laa
+bda Physik)エキシマレーザ−に露出した
。
持続時間が12nsであるラムダ・フィジーク(Laa
+bda Physik)エキシマレーザ−に露出した
。
このサンプルは、金属線マスクを通してエネルギーフル
エンスを約100 rnJ/cdとして照射した。
エンスを約100 rnJ/cdとして照射した。
露光後、サンプルを蒸着パラジウムで活性化し、実施例
1に記載したようにして無電解メッキした。
1に記載したようにして無電解メッキした。
照射した領域には銅の微細な線が現れた。銅のメッキは
非照射領域では起こらなかった。
非照射領域では起こらなかった。
実施例3
ポリビニルピロリドンをメタノール中の2重量%溶液か
ら1000人の厚みで顕微鏡のスライドに塗布した。こ
のサンプルを実施例2に記載しであるようにして照射し
た。その後サンプルを酢酸パラジウムに漬け、乾燥した
後、マクダーミツド社(MacDermld、 Inc
orporated)から入手可能な無電解銅浴[メテ
ックス(Metex) 9620 ]に60℃で2分間
浸漬した。照射した領域には明るい銅のメッキが生じた
が、非照射領域には銅は付かなかった。
ら1000人の厚みで顕微鏡のスライドに塗布した。こ
のサンプルを実施例2に記載しであるようにして照射し
た。その後サンプルを酢酸パラジウムに漬け、乾燥した
後、マクダーミツド社(MacDermld、 Inc
orporated)から入手可能な無電解銅浴[メテ
ックス(Metex) 9620 ]に60℃で2分間
浸漬した。照射した領域には明るい銅のメッキが生じた
が、非照射領域には銅は付かなかった。
実施例4
サンプルを調製し、照射し、実施例1と同様にしてアセ
トン中の酢酸パラジウムの0.5ffiffi%溶液を
スピン塗布して活性化した。次にこのサンプルを水に漬
けて、露出しなかった領域のポリビニルピロリドンを洗
い流した。この結果、パラジウム触媒は照射した領域に
だけ存在していた。次いでこのサンプルを室温で2分間
エンプレート(Enplate) CU −402浴中
に漬けた。照射した領域には明るい銅の層がメッキされ
ていた。
トン中の酢酸パラジウムの0.5ffiffi%溶液を
スピン塗布して活性化した。次にこのサンプルを水に漬
けて、露出しなかった領域のポリビニルピロリドンを洗
い流した。この結果、パラジウム触媒は照射した領域に
だけ存在していた。次いでこのサンプルを室温で2分間
エンプレート(Enplate) CU −402浴中
に漬けた。照射した領域には明るい銅の層がメッキされ
ていた。
ここでは本発明のいくつかの好ましい特徴のみを例示し
て説明して来たが多くの修正と変更は当業者には自明で
あろう。したがって、特許請求の範囲に記載された本発
明は、そのような修正と変更をすべて本発明の真の精神
の範囲内に入るものとして包含するものと考えられた+
1゜
て説明して来たが多くの修正と変更は当業者には自明で
あろう。したがって、特許請求の範囲に記載された本発
明は、そのような修正と変更をすべて本発明の真の精神
の範囲内に入るものとして包含するものと考えられた+
1゜
第1(a)〜1(d)図は、基体を覆っている絶縁材料
の上に金属を付着せしめるという本発明のひとつの具体
例の一連の工程を示す概略断面図である。 第2(a)〜2(d)図は、基体に金属を直接付着せし
めるという本発明のもうひとつ別の具体例の一連の工程
を示す概略断面図である。 第3(a)〜3(f)図は、有機可溶性層が基体の上の
絶縁層と水溶性ポリマー層との間に配置されている本発
明のもうひとつ別の具体例の一連の工程を示す概略断面
図である。 第4(a)〜4(f)図は、水溶性層が絶縁層と有機可
溶性材料の最上層との間に配置されている本発明のもう
ひとつ別の具体例の一連の工程を示す概略断面図である
。 2・・・基板、4・・・絶縁層、6・・・水溶性層、8
・・・レーザ放射線、10・・・標的領域、12・・・
触媒、14・・・金属メッキ層、18・・・有機可溶性
層侍許出2人ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ代
理人 (7630) 生 沼 徳 二22−二=2
−2う=E;“4(a) 7う乙「4(f)
の上に金属を付着せしめるという本発明のひとつの具体
例の一連の工程を示す概略断面図である。 第2(a)〜2(d)図は、基体に金属を直接付着せし
めるという本発明のもうひとつ別の具体例の一連の工程
を示す概略断面図である。 第3(a)〜3(f)図は、有機可溶性層が基体の上の
絶縁層と水溶性ポリマー層との間に配置されている本発
明のもうひとつ別の具体例の一連の工程を示す概略断面
図である。 第4(a)〜4(f)図は、水溶性層が絶縁層と有機可
溶性材料の最上層との間に配置されている本発明のもう
ひとつ別の具体例の一連の工程を示す概略断面図である
。 2・・・基板、4・・・絶縁層、6・・・水溶性層、8
・・・レーザ放射線、10・・・標的領域、12・・・
触媒、14・・・金属メッキ層、18・・・有機可溶性
層侍許出2人ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ代
理人 (7630) 生 沼 徳 二22−二=2
−2う=E;“4(a) 7う乙「4(f)
Claims (37)
- (1)(a)アブレーション除去可能な材料の少なくと
も1つの層で基体を被覆して被覆基体を形成し、 (b)被覆基体の少なくとも一部を充分な量のレーザー
放射線で照射し、これにより基体上に被覆されている層
の照射部分をアブレーション除去し、 (c)得られた照射基体を、無電解メッキ溶液と接触し
たときにメッキしたい金属の無電解的な付着を誘発でき
る触媒で被覆し、 (d)触媒で被覆した基体を無電解メッキ溶液と接触さ
せ、基体の触媒で被覆された照射部分の上に金属をメッ
キすると共に触媒で被覆された層の非照射部分を除去す
る ことからなる、金属を基体上に無電解メッキする方法。 - (2)触媒で被覆された基体を無電解メッキ溶液と接触
させる工程の前に、触媒で被覆された層の非照射部分を
除去することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
の方法。 - (3)無電解メッキされる金属が、銅、パラジウム、ニ
ッケル、コバルトおよび鉄の中から選択されることを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。 - (4)無電解メッキされる金属が銅からなることを特徴
とする特許請求の範囲第3項に記載の方法。 - (5)触媒が、パラジウム含有化合物、ニッケル含有化
合物および白金含有化合物の中から選択されることを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。 - (6)前記触媒が、ビスベンゾニトリルパラジウムクロ
ライド、酢酸パラジウム、臭化パラジウム、塩化パラジ
ウム、ヨウ化パラジウム、硝酸パラジウム、1,1,1
,5,5,5−ヘキサフルオロ−2,4−ペンタンジオ
ン酸パラジウム、2,4−ペンタンジオン酸パラジウム
、トリフルオロ酢酸パラジウムおよび元素状パラジウム
の中から選択されることを特徴とする特許請求の範囲第
1項に記載の方法。 - (7)アブレーション除去可能な材料が水溶性のポリマ
ーからなることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載の方法。 - (8)水溶性ポリマーが、ポリビニルピロリドン、ポリ
ビニルアルコール、ゼラチンおよびポリアルキレンエー
テルの中から選択されることを特徴とする特許請求の範
囲第7項に記載の方法。 - (9)水溶性ポリマーがポリビニルピロリドンからなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第7項に記載の方法。 - (10)工程(b)がさらに、フルエンスが少なくとも
約20mJ/cm^2の遠紫外乃至近紫外の領域のレー
ザー放射線で被覆基体の少なくとも一部を照射すること
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
方法。 - (11)フルエンス率が約20mJ/cm^2〜約30
0mJ/cm^2であることを特徴とする特許請求の範
囲第10項に記載の方法。 - (12)レーザーがエキシマレーザーからなることを特
徴とする特許請求の範囲第10項に記載の方法。 - (13)レーザー放射線の波長が、193nm、248
nmおよび308nmの波長の中から選択されることを
特徴とする特許請求の範囲第10項に記載の方法。 - (14)基体が、ポリイミド、アルミナ、セラミックス
、シリコーン−ポリイミド、ポリスルホン、シリコン、
シリコーンゴムおよび二酸化ケイ素の中の1種からなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。 - (15)基体がその照射部分に金属の層を含んでおり、
メッキされる金属はこの金属層上に付着されて基体と他
の電子部品とを電気的に相互に接続するための手段を提
供することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
方法。 - (16)基体がその上に絶縁材料の層を含んでおり、ア
ブレーション除去可能な材料の層はこの絶縁層の上に被
覆されることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
の方法。 - (17)工程(b)が、アブレーション除去可能な層の
少なくとも一部とこれと整合した絶縁層の対応する部分
を前記レーザー放射線で照射し、これにより、被覆され
たアブレーション除去可能な層の照射部分と対応する絶
縁層の照射部分とをアブレーション除去することからな
ることを特徴とする特許請求の範囲第16項に記載の方
法。 - (18)基体が非平面状であることを特徴とする特許請
求の範囲第1項に記載の方法。 - (19)アブレーション除去可能な材料の少なくとも1
つの層が有機可溶層を含んでいることを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載の方法。 - (20)有機可溶層が、ポリビニルアセテート、ポリス
チレンおよびポリメチルメタクリレートの中の1種から
なることを特徴とする特許請求の範囲第19項に記載の
方法。 - (21)さらに、有機可溶相を有機溶媒で除去すること
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第19項に記載
の方法。 - (22)触媒が有機溶媒に実質的に不溶性であることを
特徴とする特許請求の範囲第21項に記載の方法。 - (23)触媒がパラジウム金属からなることを特徴とす
る特許請求の範囲第22項に記載の方法。 - (24)基体がその上に絶縁材料の層を含んでおり、ア
ブレーション除去可能な材料の少なくとも1つの層は絶
縁材料層の上に被覆されることを特徴とする特許請求の
範囲第19項に記載の方法。 - (25)(a)本質的に水溶性ポリマーからなる層で基
体を被覆し、 (b)水溶性ポリマー層の少なくとも一部をエキシマレ
ーザーの充分な量のレーザー放射線で照射し、これによ
り水溶性ポリマー層の前記照射部分をアブレーション除
去し、 (c)こうしてアブレーション露出された基体の表面を
パラジウム触媒で被覆し、 (d)基体とその上の水溶性ポリマー層とを無電解銅溶
液と接触させ、これにより、基体の触媒で被覆された部
分の上に銅をメッキすると共にパラジウム触媒で被覆さ
れた水溶性ポリマー層の非照射部分を除去する ことからなる、基体上に銅を無電解メッキする方法。 - (26)触媒で被覆された基体を無電解銅溶液と接触さ
せる工程の前に、パラジウム触媒で被覆された水溶性ポ
リマーの層の非照射部分を除去することを特徴とする特
許請求の範囲第25項に記載の方法。 - (27)前記水溶性ポリマーがポリビニルピロリドンか
らなることを特徴とする特許請求の範囲第25項に記載
の方法。 - (28)水溶性ポリマー層の部分をアブレーション除去
するのに使用する放射線のエネルギーフルエンスが約2
0mJ/cm^2〜約300mJ/cm^2であること
を特徴とする特許請求の範囲第25項に記載の方法。 - (29)基体がその上に絶縁材料の層を含んでおり、水
溶性ポリマー層はこの絶縁層の上に設けることを特徴と
する特許請求の範囲第25項に記載の方法。 - (30)工程(b)が、水溶性ポリマー層の少なくとも
一部とこれと整合した絶縁層の対応する部分をレーザー
放射線で照射し、これにより、水溶性ポリマー層の照射
部分と、対応する絶縁層の照射部分とをアブレーション
除去することからなることを特徴とする特許請求の範囲
第29項に記載の方法。 - (31)特許請求の範囲第25項に記載の方法によって
製造されたメッキ基体。 - (32)金属を基体に無電解メッキするための方法であ
って、前記基体がその上に有機可溶材料と水溶性ポリマ
ー層とからなる二重層を含んでおり、 (a)水溶性ポリマー層の少なくとも一部とこれと整合
している有機可溶層の対応する部分とを充分な量のレー
ザー放射線で照射し、これにより、水溶性ポリマー層の
照射部分と有機可溶層の対応部分とをアブレーション除
去し、 (b)こうしてアブレーション露出した基体表面を、無
電解メッキ溶液と接触された際メッキする金属の無電解
的付着を誘発する触媒で被覆し、 (d)触媒で被覆した基体を無電解メッキ溶液と接触さ
せ、これにより、アブレーション露出された基体表面上
に金属をメッキすると共に触媒で被覆された二重層の非
照射部分を除去する ことからなる方法。 - (33)水溶性ポリマー層が有機可溶層と基体との間に
位置することを特徴とする特許請求の範囲第32項に記
載の方法。 - (34)有機可溶層が水溶性ポリマー層と基体との間に
位置することを特徴とする特許請求の範囲第32項に記
載の方法。 - (35)触媒で被覆された基体を無電解メッキ溶液と接
触させる工程の前に、触媒で被覆された基体の非照射部
分を除去することを特徴とする特許請求の範囲第32項
に記載の方法。 - (36)特許請求の範囲第1項に記載の方法によって製
造されたメッキ基体。 - (37)特許請求の範囲第32項に記載の方法によって
製造されたメッキ基体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US90728086A | 1986-09-15 | 1986-09-15 | |
US907,280 | 1986-09-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63105973A true JPS63105973A (ja) | 1988-05-11 |
Family
ID=25423823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22547287A Pending JPS63105973A (ja) | 1986-09-15 | 1987-09-10 | 光選択的金属付着法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0260514B1 (ja) |
JP (1) | JPS63105973A (ja) |
DE (1) | DE3770896D1 (ja) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPH10173318A (ja) * | 1996-12-11 | 1998-06-26 | Nitto Denko Corp | プリント基板の製造方法 |
JP2000212756A (ja) * | 1999-01-20 | 2000-08-02 | Agency Of Ind Science & Technol | 無電解めっきの前処理方法 |
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