JPS62159495A - 導電回路の形成方法 - 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、導電回路の形成方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、導電性樹脂を得るために、樹脂と金属粉末やカー
ボンブラックを混合していた。しかし、この方法では、
一様な電気伝導度をもつ製品しか得られず、電気伝導度
に異方性を持たせるのは困難であり、さらに、回路パタ
ーン状に導電部を形成するのは不可能であった。

最近、このような難点を克服する方法として、電気絶縁
性樹脂内にポリピロール等の、いわゆる導電性高分子を
電解重合する方法が提案された。

この方法は、回路状の導電部を有する電極基板を絶縁性
樹脂で被覆し、これをピロール等の適当なモノマーとな
る有機化合物と支持電解液とを含む電析液中でアノード
酸化することにより、前記樹脂内に、電極基板と同様の
回路パターン状に前記有機化合物の重合体を電着せしめ
るというものである。適過な有機化合物をモノマーとす
れば、それは支持電解室中のアニオンを重合と同時に取
り込んで（これをドーピングという）、導電性を有する
重合体となり、従って、導電回路が、樹脂中に形成され
ることになる。かくして、この方法は、一様でない導電
率又は導電回路パターンを有する導電性樹脂を提供する
ことができる。

しかしながら、この方法は以下に述べる点で大きな問題
点を有していた。

（イ）上記の方法によって得られる導電性高分子、すな
わちピロール等の有機化合物の電解重合体の電気伝導度
は１Ｑ２ｓ／ｃｍ程度が最大である。従って、これ以上
の電気伝導度を有する導電回路を形成することは原理的
にできない。

（ロ）一般に、これらの導電性高分子は、ドーピングに
よって、すなわち、通常強い酸化剤であるアニオン（ド
ーパントと呼ぶ）を取り込むことによって、導電性が発
現するが、このドーパントが脱けてしまったり、又は、
ドーパントと導電性高分子とが化学反応を起こしてしま
ったりして、電気伝導度が経時的に低下してしまう。

（ハ）この導電性樹脂回路を電気回路の一部として用い
た場合、その樹脂導電性パターン部と、金属導体部との
接触部が必ず存在することになる。

導電性を賦与するために必要なドーパントは、強い酸化
剤であるためは、この接触部で金属と、ドーパントとが
反応し、絶縁物を形成してしまう。

本発明者等は、かかる実情に鑑み、鋭意研究の結果、絶
縁性樹脂内に、高い電気伝導度を有し、かつ安定な導電
回路を形成する方法を見出し、本発明を完成するに到っ
た。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、絶縁性樹脂内に導電回路を形成するに当たっ
て、金属イオンを用い、カソード還元による電着を利用
することを特徴とするものである。

さらに詳しくは、本発明による導電回路の形成方法は、
回路パターン状の基板電極を絶縁性樹脂で被覆し、これ
を適当な金属イオンを含む電解液中でカソード還元して
、前記樹脂内に前記金属を電着せしめることを特徴とす
る。

すなわち、本発明においては、基板電極に接触する絶縁
性樹脂中に電極と同一パターンの回路を形成しようとす
るものである。この場合、基板電極は、電解液中で腐食
しないものが好ましい。これは電着せんとする金属との
組合わせにおいて決定する必要があるが、実際上、殆ん
どの金属を使用し得る。特に好ましいのは白金、ＩＴＯ
（インジウムチンオキサイド）ガラスである。

基板電極を絶縁性樹脂で接触させる方法としては、該絶
縁性樹脂の適当な溶液を調製し、これに該基板電極を一
定時間浸漬した後、引き上げて乾燥することによるか、
又は、該絶縁性樹脂を融解せしめて基板上に塗布するか
、又はフィルム状の樹脂を単に基板電極に機械的に圧着
する等のものが挙げられる。いずれの方法によっても良
い。

次に絶縁性樹脂の種類は特に限定するものではないが、
好ましくは、ポリオレフィン、ニトリル−ブタジェンゴ
ム、フッ素樹脂、エポキシ樹脂であり、又後述するよう
に、電解液との組合わせに留意する必要がある。

さらに、前記の金属イオンは、特に限定するものではな
いが、これも電解液と樹脂との組合わせに応じて選定す
る必要がある。

電解液の選択に当たっては、前記の絶縁性樹脂との相溶
性を考慮しなければらない。すなわち、該樹脂内に電着
するためには、先ず、溶媒和した金属イオンが樹脂内に
浸透し、基板電極まで到達してから放電することが必要
である。このためには、少なくとも、樹脂が該溶媒によ
っである程度膨潤する程度の相溶性のあることが必要で
ある。

逆に余りに相溶性が良いと該樹脂が溶出してしまうため
好ましくない。電解質は、電着したい金属を含む塩を用
いるわけであるが、この際、上述のように選定された溶
媒に良く溶けるものであることが好ましい。このような
塩としては、水を溶媒とする場合には、通常のメッキに
おいて用いられる化合物を用いることができる。有機溶
媒を用いる場合にはＡｇｃｔｏ、、Ｃｕ（Ｃ１ｏ４）ｚ
　、Ｍｇ（ＣｌＯ４）２等が好ましい。又、場合によっ
は、電解液のイオン伝導度を上げるために、支持電解質
を加えても良い。

金属塩又は支持電解質の濃度は、０．１モル／ｌ−１０
モル／１１好ましくは、０．５〜１．０モル／ｌである
。支持電解質を加える場合、支持電解質中の陽イオンの
還元電位が、電着しようとする金属のそれに比べてより
卑であるか、あるいは、放電時の過電圧が大きい等の理
由により、より一層卑な電位で支持電解質中の陽イオン
の還元の起こることが必要である。

カソード還元は、定電流を通電するか、定電位を印加す
るか、いずれの方法によっても良い。支持電解質を加え
た場合には、電位を電着せんとする金属の還元電位に規
制する必要がある。

（発明の作用効果） 本発明の方法によれば、絶縁性樹脂内に導電回路を形成
することができる。又、導電物質に金属を用いているた
め、従来の導電性高分子を用いる方法に比べて化学的に
安定であり、かつ得られる導電回路の電気伝導度は２桁
以上高い。

（実施例） 以下本発明をさらに実施例について説明する。

実施例１ 縦５０ｍｍ、　１ｊ２０ｍｍ、厚さｌ　ｍｍのＩＴＯ（
インジウムチンオキサイド）ガラスをエツチングして、
幅０．５ｍｍ、長さ３０＋ｎ＋ｎの平行な導電パターン
を、間隔０，５ｍａｎで１５本形成した。これを基板電
極とする。これを、ポリ塩化ビニルをテトラヒドロフラ
ン中に５重量％の割合で溶解した溶液中に数秒間浸漬し
てから引き上げ、乾燥した。次いで、これを、過塩素酸
銀を１モル／ｌの濃度でプロピレンカーボネートに溶か
した溶液中に入れ、１０ｍＡの定電流でカソード還元し
た。２時間後、電解を停止し、基板電極を取出した。導
電パターン部には、銀が電着していた。これを１時間恒
温槽中で６０℃の温度で乾燥してから、ＩＴＯ基板より
ポリ塩化ビニルを剥がした。厚さ約１０μｍのフィルム
が得られた。導電パターン部の電気伝導度を四端子法に
よって測定したところ、５．３　Ｘ　ＩＯ’ｓ／ｃｍで
あった。このフィルムを恒温槽中にて６０℃で１週間放
置したが、電気伝導度の値は殆んど変化なかった。又こ
れを銅板上に機械的に圧着して、銅と、該導電パターン
間の抵抗の経時後を調べたところ、全く変化なかった。

実施例２ 過塩素酸銀の代わりに過塩素酸鋼を用いて銅を電着させ
た他は実施例１と略々同様にして、導電回路を形成した
。得られた導電回路の電気伝導度は８．３　ＸＩＯ’ｓ
／ｃｍであり、他の特性は実施例１品と略々同様の結果
が得られた。

実施例３ 実施例１と同様にして、基板電極を用意した。

これを、硝酸ニッケル０．１モル／β、過塩素酸テトラ
エチルアンモニウム０．５モル／βヲプロピレンカーボ
ネートに溶解した溶液に入れる。

以下実施例１と略々同様にして、ニッケル電着を行い、
電気伝導度３．２　ｘ１０３ｓ／ｃｍの導電回路を形成
し寿だ。

比較例１ 前記実施例１と同様に基板電極を準備した。

これをピロール１モル／β、過塩素酸テトラエチルアン
モニウム１モル／βの濃度でプロピレンカーボネート中
に混合した溶液中に入れ、アノード酸化を行った。ビロ
ールが重合してポリピロールとなって電着した。形成さ
れた導電回路の電気伝導度は６．３　ＸｌＯｓ／ｃｍで
あった。

しかし、この導電回路は６０℃で１週間放置したら電気
伝導度は１．３　ＸＩＱｓ／ｃｍに低下した。

又、銅板と機械的に圧着、同様にして、６０℃で１週間
放置したら銅−導電パターン間の抵抗が約１０倍に増大
した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回路パターン状の基板電極を絶縁性樹脂で被覆し、
   これを金属イオンを含む電解液中でカソード還元して、
   前記樹脂内に金属を電着せしめることを特徴とする導電
   回路の形成方法。