JPH043062A - 導電パターンの形成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、導電パターン形成用の感光性樹脂組成物並び
に導電パターンの形成方法に関する。

導電パターンは、プリント配線板、電極、発熱体等とし
て使用される。

従来の技術 従来の導電パターンの形成方法としては、（１）導電ペ
ーストを印刷する方法、（２）銅張積層板を出発原料と
し、不要な部分をエツチングなどで取去って導電パター
ンを残すサブトラクティブ法、（３）基板上にメツキレ
ジスト（ネガ）を形成し、その他の部分に選択的なめっ
きを施すアディティブ法などが代表的である。

ところが、（１）の方法では、導電性が低い、ペースト
の密着性が低い、パターン精度が低い、高コストである
、ことの他に、プリント基板の分野でスルーホールの導
通には実用的でない、ペーストのはんだ耐熱性が劣る等
の問題点がある。

又、（２）の方法では、工程が複雑である、微細パター
ン形成には不向きである、スルーホール部のめっき密着
性の問題点があり、その合理化もすでに限界に達してい
ると思われる。

又（３）の方法は不必要部分をエツチング除去する熟駄
を省いたものであり、配線密度の高度化と、配線の高信
頼化の要請に答えたものであるがめっき下地となる触媒
入り樹脂層をパターン化していないため絶縁性が低く、
さらに微細パターンが得られにくいこと、基板中にも触
媒が入っているため、さらに絶縁性が低く、強度等の物
性面でも劣ること、触媒コストが高いこと、めっき密着
性が低いこと、めっき前に粗化を必要とすること等の問
題点があった。

発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、アディティブ法の改良に係るもので、
粗化することなくめっきの密着性の向上、工程の簡略化
、パターン精度の向上を図ることにある。

課題を解決するための手段 本発明の導電パターンの形成方法は、感光性樹脂及び金
属塩を共通溶媒に溶解した感光性樹脂組成物及び、この
溶液を所望形状の基材に塗布、プリベーク後、露光、現
像、ポストベークを順次行って所望のパターンを形成さ
せるにあたり、プリベーク後の工程において、金属塩を
還元剤で処理し、還元された金属を触媒として、この上
に無電解めっきすることからなる導電パターンの形成方
法である。

以下詳細に説明する。

本発明の基材は用途によって選択され、特に限定される
ものではない。たとえば、銅張り積層板、金属板、プラ
スチック板、プラスチックフィルム、セラミック板など
が挙げられる。

本発明に使用される感光性樹脂は金属塩との共通溶媒に
可溶でありかつ、金属塩に対して親和性を有する限りそ
の種類及びタイプ（ネカ型、ポジ型）を問わない、使用
される感光性樹脂の例としては、一般に感光性樹脂とし
て使用されるものが使用でき、感光性ポリイミド、感光
剤を添加したノボラー、り樹脂、環化天然ゴム、環化合
成ゴムポリケイ皮故ビニル、ポリメチルイソプロペニル
ケトン、ポリビニルフェノール、ポリビニル−ｐ−アジ
ドベンゾエート、ポリメタクリロイルオキシベンザルア
セトフェノン、ポリビニルアルコール等をあげることが
できる。

本発明に使用される金ｉ塙としては、後述する如き還元
剤によって金属に還元されることによりめっき触媒活性
を発現するものであって、且つ前述の如き感光性樹脂と
の共通溶媒に可溶性の有機又は無機、特に無機の金属塩
が好適である。かかる金属塩は、大気又は湿気に対して
安定なものであることが望ましい０本発明において使用
されうる金属塩の具体例と（−では、鉄、コバルト、ニ
ッケル、銅、ロジウム、パラジウム、銀、白金、金等の
元素周規律表の第Ｉｂ族、給■族の金属の硫酸塩、硝酸
塩、塩化物、有機塩（例えば酢酸基）等が挙げられる。

これらの金属塩はそれぞれ単独又は２種以上混合して用
いることができる。

これら金属塩の感光性樹脂に対する使用割合は、めっき
下地塗膜に要求される物性や金属塩の種類等に応じて広
い範囲にわたって変えることができるが、感光性樹脂１
００重量部当り５〜１００重量部が好ましい。

感光性樹脂及び金属塩の両方に対する共通溶媒としては
、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエ
チレン、テトラクロロエチレン、ベンゼン、トルエン、
キシレン、アセトン、酢酸エチル、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、Ｎ
−メチルピロリドン等の単独又は、混合溶媒が用いられ
る。用いる感光性樹脂及び金属塩の組合せに応じて適当
に選択する。感光性樹脂に対する溶媒の使用量は、適当
な粘性、流動性を有するように、且つ成形品に塗布する
のに適するように選ばれる。

感光性樹脂、金属塩及び溶媒からなる溶液を任意形状の
基材（上）に塗布することにより、金属塩を含む塗膜を
形成する。塗布は、／＼ケ塗り、スプレー塗装、浸漬等
の通常の塗布方法を基材の形状に応じて選択する。

また、塗膜形成は、感光性樹脂の種類、強度、塗膜厚さ
等に応じて条件（温度５時間）が決定される０通常不揮
発分濃度が５〜２０重量％で塗装される。

かくして得られた塗膜に対して、マスク（ネガあるいは
ポジフィルム）を密着させ光を照射するが、この際の露
光量は用いた感光性樹脂組成物に地じてバターニングす
るのに必要な所足量を基準とし、目的に応じて適宜量と
することができる。

露光後の塗Ｍは、専用の現像液を用い現像することでパ
ターン化されるが、不要部分（ネガ型の場合、未露光部
）は必ずしも樹脂ごと溶解除去をしなくてもよく、金属
塩のみを拡散除去することによっても、目的の導電パタ
ーンを形成することができる。

還元処理は、通常ポストベーク（キュア）後行なうが、
ブリベータ、露光、現像の各工程の後に行ってもよい、
還元剤で処理することで塗膜中金属塩が表面に集中的に
析出し、塗膜中に一部が埋設した一体化された還元金属
（めっき触媒）層が形成される。塗膜中に一体化されて
いるため、めっき密着性は極めて良好で、又、金属が表
面に析出、突出しているため、従来のアディティブ法の
ように特に粗化を行う必要はない。

本発明において使用する還元剤としては、金属塩を金属
に還元しうるもので、例えば、ＦｅＳＯ４、次亜リン酸
ソーダ、水素化ホウ素ナトリウム、アミノポラン、ジメ
チルアミンポラン、硫酸ヒドロキシルアミン、ハイドロ
サルファイド等が使用できるゆ これらの還元剤を通常は水溶液として使用するが還元剤
を溶解できる溶媒系であれば、限定されない、還元剤溶
液中における還元剤濃度は使用目的に応じて適宜変更で
きるが、ｏ、ｏｉ〜２ｏ重量％程度、好ましくは０．０
５〜１０重量％、さらに好ましくは０．１〜７重量％で
ある。

この還元は、金属塩を含む塗膜を有する基材を還元液中
に適宜時間浸漬するか、又は還元液を吹きつける等の方
法によって簡単に行える。

還元温度は常温〜８ｏ℃程度が好ましく、還元剤溶液と
の接触時間は数十秒乃至十数分程度が適当である。還元
前に塗膜を予備加熱しても良い。

塗膜中の溶媒は還元前に完全に除去しても良いし、又は
一部残留しても良い、溶媒が完全に除去された塗膜の場
合は、還元液温度を少し高くするか、又は還元前に塗膜
を予備加熱することが好ましい、予備加熱することに誹
り還元効率が向上す机 還元は通常、少なくとも表面層に存在する金属塩がほぼ
完全に還元されるまで行われるが、必要に応じて途中で
止めてもよい。

めっき下地化されたパターンは、無電解めっき工程に移
され、所望の金属の導電パターンとなる。無電解めっき
は、通常行われている方法を目的に応じて選択すればよ
く、たとえばＸｉめっき、Ｃｕめっき等が代表的である
。

本発明の方法において、使用する感光性樹脂及び金属塩
の種類を適宜２択することにより、またパターニング（
露光、現像）条件、還元剤による処理条件、等の操作条
件を変更することにより、得られるめっき下地塗膜の密
着強度、硬度、めっき触媒活性等を目的に応じて調節す
ることができる。

次に実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例 実施例１ 宇部興産製、ネガ型感光性ポリイミド「リソコートＰＩ
−４００Ｊ　　１００部（いずれも重量部）に対して、
ＣｏＣＱ２　・８Ｈ２０２４，７５部、ＰｄＣ１２０，
２５部をＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶液状で添加
溶解し、混合液（樹脂濃度５ｗｔ％）とした。

この混合液を、ガラス板上に形成した「サンエ／＜−Ｂ
４１０Ｊ（８産化学工業製ポリイミドワニス）のフィル
ム上に塗布後、６５℃、２時間プリベーク（乾燥）した
、プリベーク後の塗膜（５ＩＬ）にステンレス製のマス
クを密着させ、水銀ランプ（紫外線）にて露光した（露
光量’　”ｃｍ２）　＊露光後、専用現像液（有機溶剤
系、２５℃）中に５分間浸漬し現像パターンを得、指定
された組成の溶液（第１段；Ｎ−メチル−２−ピロリド
ンを５％含有するエタノール溶液、第２段；エタノール
）中で各１分間のリンスを行なった。

得られたパターンを１６０℃３０分、２３０℃３０分の
熱処理後、０．５％水素化ホウ素ナトリウム水溶液中に
５分間浸漬還元処理後水洗して、日本カニゼン製Ｎｉめ
っき液ｒｓ８８０Ｊ　　（５０℃）中に５分間浸漬した
。

めっき液浸漬後３００秒程で徐々にニッケルが析出し始
め、５分後は金属光沢を有する導電パターンとなった。

導電部分の表面抵抗は１００Ω／口、マスク部は絶縁性
を示した。密着性及びパターン精度も良好であった。

実施例２ 実施例１で還元処理を現像リンス後に行なう以外は、同
条件にてパターン（めっき下地）を得た。これを同様に
Ｎｉめっき液中に３分間浸漬した。侵漬後５秒程度でパ
ターン全面から同時にニッケルが析出しはじめ、３分後
には、同様な導電パターンとなった。導電部分の表面抵
抗は１０９７口、マスク部分は絶縁性を示した。密着性
及びパターン精度も良（Ｉｆであった。

実施例３ 実施例２で得られためっき下地パターンをメルテックス
製銅めっき液（常温）［エンプレートｃｕ−４０６Ｊに
３分間浸漬した。浸漬後５秒程度で銅が析出しはじめ、
３分後には銅光沢の導電パターンとなった。導電部分の
表面抵抗はｌΩ／口、マスク部分は絶縁性を示した。密
着性及びパターン精度も良好であった。

実施例４ 実施例１と同じプリベーク塗膜に曲板印刷製のマスク（
ネガフィルム）を密着させ、パイレックスガラス板では
さみ、メタルハライドランプにて露光した（露光量２Ｊ
／ｅ＋ｗ２）。露光後、専用現像液中で３分間、超音波
現像処理を行ないパターンを得た。その後は実施例２と
同条件にてパターンをニッケルめっきした。線幅５０終
以上のパターンにおいて鮮明な導電パターンとなり、導
電性も良好であった。

実施例５ 東京応化製のアクリル樹脂系ネガ型エツチングレジスト
ｒＰＭＥＲＮ−Ｄ４０Ｐ　」に、Ｎ１ＣＱ□拳ｅＨ，ｏ
　２５ＰＨＲをジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）溶液状
で添加溶解し混合液とした。この混合液をガラスエポキ
シ基板上に塗布し、７０℃、３０分プリベークし塗膜を
形成した。

この塗膜にマスクを密着させ、水銀ランプにて露光した
（露光量Ｉ　Ｊ／ｃｍ２）　、露光後専用現像液ｒＮ−
ＡｓＪ　　（アルカリ水溶液系、２５℃）中、浸漬揺動
法にて３分間現像した。

得られたパターンをリンス（水洗）後、　１２０℃３０
分間ポストベークを行ない、続いて０．５％水素化ホウ
素ナトリウム水溶液中に３分間浸漬して金属塩を還元し
めっき下地化した。その後、実施例１と同条件でニッケ
ルめっきを行ない導電パターンを得た。密着性及びパタ
ーン精度も良好であった。

実施例６ 東京応化製のノボラック樹脂系ポジ型エツチングレジス
トｒＰＭＥＲＰ−ＤＦ４０ＳＪに、ＣｏＣ２２＠８Ｈ２
０を２５　Ｐ）（Ｒ，ＤＭＦ溶液状で誰加溶解し混合液
とした。この混合液をガラス板上に塗布し、９０°Ｃ３
０分プリベークし塗膜を形成した。この塗膜にマスクを
密着Ｊせ、水銀ランプにて露光した（露光量ＩＪ／ｃｍ
２）。

露光後専用現像液ｒ　Ｐ−１ｓＪ　　（アルカリ水溶液
系、２５℃）中、浸漬揺動法にて３分間現像した。

得られたパターンをリンス（水洗）後、　＋４０”０１
０分間ポストベークを行ない、０．５％水素化ホウ素ナ
トリウム水溶液中に３分間浸漬して金属塩を還元し、め
っき下地化した。その後、実施例３と同条件で銅めっき
を行ない導電パターンを得た。密着性及びパターン精度
も良好であった。

発明の効果 本発明は、簡単な方法によって導電パターンを得ること
を可能にする。導電（めっき）層は、感光性樹脂塗膜と
一体化された触媒層をめっき下地としているため、基材
を粗化しないにもかかわらず、従来の無電解めっき層の
ように容易にはく離する恐れはない、塗布、現像、還元
、めっきは浸漬によって行なうことができ、処理される
基材の形状、大きさに制限がなく、目的に紀：して任意
の基材りに導電パターンを形成することかできる。

又、めっき下地塗膜の密着強度、硬度、めっき触媒活性
等を目的ににじて調節することが容易であるため、種々
の金属めっきが可能である。しがも、比較的低温度（常
温〜９０℃）における処理でρ元及びめっきできるので
、塗膜の本来の物性に悪影響を及ぼすおそれも少ない。

更に、ネガ型感光性樹脂（例えば感光性ポリイミド）に
おいて、現像峙に未露光部分から金属塩のみを除去する
場合、そのまま絶縁塗膜として利用できる。これは（超
）微細パターンを形成したり、塗膜密着性を維持する上
でも有効である。

代理人弁理士　井　」二　雅　生 手続補正書 平成２年９月ｊ９日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光性樹脂及び金属塩を共通溶媒に溶解してなる
   ことを特徴とする感光性樹脂組成物。
2. （２）感光性樹脂及び金属塩を共通溶媒に溶解した感光
   性樹脂組成物を基材に（ａ）塗布、（ｂ）プリベーク、
   （ｃ）露光、（ｄ）現像、（ｅ）ポストベークを順次行
   なって所望のパターンを形成させるにあたり、前記（ｂ
   ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）のいずれかの工程後に還元
   処理を行い、しかる後、無電解めっきを施すことを特徴
   とする導電パターンの形成方法。
3. （３）還元処理を（ｄ）現像工程後に行い、且つ還元剤
   を溶解した水溶液に浸漬することにより行うことを特徴
   とする請求項（２）記載の方法。
4. （４）金属塩が元素周規律表の第 I ｂ族及び第VIIIか
   ら選ばれる金属の塩である請求項（１）記載の組成物。
5. （５）金属塩が元素周規律表の第 I ｂ族及び第VIIIか
   ら選ばれる金属の塩である請求項（２）又は（３）記載
   の方法。