触媒処理方法および無電解めっき方法
【課題】無電解めっき方法を可能とするための触媒層を、レジストを用いることなく正確に任意のパターンに形成する。
【解決手段】基材１を塩酸酸性の塩化錫水溶液に接触させ、基材１に塩化第一錫の塩化錫膜２を形成する錫処理工程と、塩化錫膜２のうちめっき膜形成部９に水８を接触させながら、非めっき膜形成部３を乾燥させて酸化させ４価の錫とし、塩化錫膜２を塩化第一錫からなるめっき膜形成部９と４価の錫からなる非めっき膜形成部３とにパターニングするパターニング工程と、めっき膜形成部９に、パラジウム金属を付着させて触媒層１１を形成する付着工程と、基材１をめっき液に接触させてめっき膜形成部９に銅めっき膜１２を形成するめっき処理工程とを有する。
【解決手段】基材１を塩酸酸性の塩化錫水溶液に接触させ、基材１に塩化第一錫の塩化錫膜２を形成する錫処理工程と、塩化錫膜２のうちめっき膜形成部９に水８を接触させながら、非めっき膜形成部３を乾燥させて酸化させ４価の錫とし、塩化錫膜２を塩化第一錫からなるめっき膜形成部９と４価の錫からなる非めっき膜形成部３とにパターニングするパターニング工程と、めっき膜形成部９に、パラジウム金属を付着させて触媒層１１を形成する付着工程と、基材１をめっき液に接触させてめっき膜形成部９に銅めっき膜１２を形成するめっき処理工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材に対し無電解めっき方法によりめっき膜を形成することを可能にするための触媒処理方法、この触媒処理方法を利用した無電解めっき方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、ガラスやセラミック等からなる基材、さらには樹脂等からなる基材にめっき膜を形成する方法として、無電解めっき方法が知られている。
【０００３】
この無電解めっき方法は、例えば、脱脂処理したガラス基材に任意のパターンの触媒層を形成した後、このガラス基材をめっき液に浸漬させることにより、ガラス基材に任意のパターンのめっき膜を形成するようになっている。
【０００４】
ここで、近年、レジストを用いることなく任意のパターンの触媒層を形成する触媒処理方法として、紫外線を用いる方法が考えられている。
【０００５】
この紫外線を用いて任意のパターンの触媒層を形成する触媒処理方法は、まず、基材を塩化錫水溶液に接触させて、前記基材に２価の塩化第一錫の塩化錫膜を形成した後、前記塩化錫膜におけるめっき膜が形成されない非めっき膜形成部に紫外線を照射する。すると、紫外線が照射された部分が酸化して４価の錫となり、紫外線が照射されなかった部分は２価の錫のままの状態となり、これにより、前記塩化錫膜が、２価の塩化第１錫からなるめっき膜形成部と４価の錫からなる非めっき膜形成部とにパターニング形成される。この塩化錫膜がパターニング形成された基材を塩化パラジウム水溶液に浸漬させると、塩化第一錫によってパラジウムイオンが還元して、めっき膜形成部にのみパラジウム金属が付着し、非めっき膜形成部にはパラジウム金属が付着しない。このように、任意の部分にのみパラジウム金属を付着させることにより、任意のパターンの触媒層を形成していた（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
そして、この任意のパターンの触媒層が形成された基材を銅めっき液に浸漬させることにより、任意のパターンの銅めっき膜を形成していた。
【０００７】
しかし、前述の触媒処理方法によれば、塩化錫膜における非めっき膜形成部に紫外線を照射することにより塩化第一錫を酸化させて４価の錫とする際に、めっき膜形成部の塩化第一錫も空気中に存在する酸素と結合してしまい、これにより酸化して４価の錫となってしまうことがあった。このような場合、塩化錫膜のめっき膜形成部であって４価の錫となってしまった部分には、パラジウム金属を付着させることはできず、この結果、触媒層を任意のパターンに形成することができない場合があるという問題を有していた。特に、平面形状が大きい基材に任意のパターンの触媒層を形成する場合や、触媒層をファインピッチのパターンに形成するのは困難であった。
【０００８】
【非特許文献１】本間英夫、保坂哲也、「紫外線露光による選択的無電解めっき」、日本化学会誌、１９７７年、Ｎｏ．１１、ｐ．１６１４〜１６１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、無電解めっき方法を可能とするための触媒層を、レジストを用いることなく正確に任意のパターンに形成することができる触媒処理方法および無電解めっき方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明に係る触媒処理方法の特徴は、基材に対し無電解めっき膜の形成を可能にする触媒処理方法であって、前記基材に、塩化第一錫を含む塩化錫膜を形成する錫処理工程と、前記塩化錫膜を前記めっき膜が形成されるめっき形成部と前記めっき膜が形成されない非めっき形成部とにパターニングするパターニング工程とを有し、前記パターニング工程が、前記塩化錫膜の一部と空気との接触を遮断しながら前記塩化錫膜の残部を酸化させることにより、前記塩化錫膜を、酸化されて４価の錫を多く含む前記非めっき膜形成部と、酸化されずに２価の錫を多く含む前記めっき膜形成部とにパターニングするものである点にある。
【００１１】
この本発明に係る触媒処理方法によれば、パターニング工程において、非めっき膜形成部を酸化させる際、めっき膜形成部は空気から遮断されているので、めっき膜形成部が空気中の酸素と過剰に接触して酸化してしまうのを防止することができる。
【００１２】
本発明に係る他の触媒処理方法の特徴は、前記パターニング工程における前記めっき膜形成部と空気との接触を遮断する手段として、前記塩化錫膜を水に接触させる点にある。
【００１３】
この本発明に係る他の触媒処理方法によれば、非めっき膜形成部を酸化させる際、めっき膜形成部は水に接触しているので、めっき膜形成部が空気中の酸素と過剰に接触して酸化してしまうのを防止することができる。
【００１４】
本発明に係る他の触媒処理方法の特徴は、前記パターニング工程の後、前記めっき膜形成部に、触媒となる金属を付着させて触媒層を形成する付着工程を有する点にある。
【００１５】
この本発明に係る他の触媒処理方法によれば、めっき膜形成部に触媒となる金属を付着させることにより、任意のパターンの触媒層を形成することができる。
【００１６】
本発明に係る他の触媒処理方法の特徴は、前記錫処理工程において、前記基材を塩酸酸性の塩化錫水溶液に接触させて前記塩化錫膜を形成する点にある。
【００１７】
この本発明に係る他の触媒処理方法によれば、塩酸酸性の塩化錫水溶液は、時間が経過しても容易に加水分解せず、粉末状の錫酸化物が形成されにくく、長時間安定した状態であるので、安定した塩化第一錫の錫塩化膜を長時間同じ塩化錫水溶液を用いて形成することができる。
【００１８】
本発明に係る他の触媒処理方法の特徴は、前記パターニング工程において、前記めっき膜形成部を水に接触させながら、前記非めっき膜形成部を乾燥させて酸化させる点にある。
【００１９】
この本発明に係る他の触媒処理方法によれば、非めっき膜形成部を乾燥して酸化させる際、めっき膜形成部は水に接触しているので、めっき膜形成部が空気中の酸素と過剰に接触して酸化してしまうのを防止することができる。
【００２０】
本発明に係る他の触媒処理方法の特徴は、前記パターニング工程において、前記塩化錫膜の全体を水に接触させながら、前記非めっき膜形成部に紫外線を照射して酸化させる点にある。
【００２１】
この本発明に係る他の触媒処理方法によれば、非めっき膜形成部に紫外線を照射して酸化させる際、めっき膜形成部は水に接触しているので、めっき膜形成部が空気中の酸素と過剰に接触して酸化してしまうのを防止することができる。
【００２２】
本発明に係る他の触媒処理方法の特徴は、前記パターニング工程における前記紫外線の波長が、２５４ｎｍ以下である点にある。
【００２３】
この本発明に係る他の触媒処理方法によれば、非めっき膜形成部に照射する紫外線の波長を２５４ｎｍ以下とすることにより、水中において効率的に酸素ラジカルを発生させることができ、確実に非めっき膜形成部を酸化させることができる。
【００２４】
また、本発明に係る無電解めっき方法の特徴は、基材に塩化第一錫を含む塩化錫膜を形成する錫処理工程と、前記塩化錫膜をめっき膜が形成されるめっき膜形成部と、前記めっき膜が形成されない非めっき膜形成部とにパターニングするパターニング工程と、前記パターニング工程の後、前記めっき膜形成部に、触媒となる金属を付着させて触媒層を形成する付着工程と、前記基材をめっき液に接触させて、前記めっき膜形成部にめっき膜を形成するめっき処理工程とを有し、前記パターニング工程が、前記塩化錫膜の一部と空気との接触を遮断しながら前記塩化錫膜の残部を酸化させることにより、前記塩化錫膜を、酸化されて４価の錫を多く含む前記非めっき膜形成部と、酸化されずに２価の錫を多く含む前記めっき膜形成部とにパターニングするものである点にある。
【００２５】
この本発明に係る無電解めっき方法によれば、パターニング工程において、非めっき膜形成部を酸化させる際、めっき膜形成部は空気から遮断されているので、めっき膜形成部が空気中の酸素と過剰に接触して酸化してしまうのを防止することができる。これにより、塩化錫膜におけるめっき膜形成部と非めっき膜形成部とを確実にめっき膜形成部と非めっき膜形成部とにパターン形成することができる。めっき膜形成部に触媒となる金属を付着させることにより、任意のパターンの触媒層を形成することができ、ひいては任意のパターンのめっき膜を形成することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上述べたように、本発明に係る触媒処理方法によれば、非めっき膜形成部のみを酸化させて４価の錫とし、めっき膜形成部を塩化第一錫のままの状態とすることができるので、触媒となる金属をめっき膜形成部の塩化第一錫に付着させることにより、正確に任意のパターンの触媒層を形成することができる。
【００２７】
また、本発明に係る無電解めっき方法によれば、非めっき膜形成部のみを酸化させて４価の錫とし、めっき膜形成部を塩化第一錫のままの状態とすることができるので、触媒となる金属をめっき膜形成部の塩化第一錫に付着させることができ、この結果、正確に任意のパターンの触媒層、ひいてはめっき膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明に係る触媒処理方法およびこの触媒処理方法を用いた無電解めっき方法の第１の実施形態を図１から図４を参照して説明する。
【００２９】
図１は、本実施形態に係る触媒処理方法を用いた無電解めっき方法の各工程を示すフローチャート、図２（ａ）〜（ｈ）は、本実施形態の無電解めっき方法の各工程を示す概略図である。ここで、本実施形態においては、基材１に銅めっき膜１２を形成する場合を用いて説明するが、本発明に係る触媒処理方法および無電解めっき方法は、銅めっき膜１２を形成する場合に限定されず、種々のめっき膜を形成する場合に用いることができる。
【００３０】
図１および図２（ａ）に示すように、本実施形態においては、まず、基材１に対し、この基材１に付着したごみや油脂類等の不純物を除去するための脱脂洗浄等の前処理工程を行う（ＳＴ１）。この前処理工程は、公知の方法によって行うことができる。
【００３１】
本実施形態において用いられる基材１としては、特に限定されず、例えば、ガラス基材やセラミック基材等の他、ポリイミド、エポキシ、ポリカーボネート等の樹脂を材料とする樹脂基材１等、種々の基材１を用いることができる。
【００３２】
前処理工程の後、図２（ｂ）に示すように、前記基材１を塩化錫水溶液に浸漬させる等により接触させて、基材１に塩化第一錫の塩化錫膜２を形成する錫処理工程を行う（ＳＴ２）。この塩化錫水溶液は、塩化錫水溶液の安定を図る等の観点から、塩酸酸性であることが好ましい。
【００３３】
錫処理工程の後、塩化錫膜２におけるめっき膜が形成されない非めっき膜形成部３を酸化させて４価の錫とし、塩化錫膜２をめっき膜が形成される塩化第一錫からなるめっき膜形成部９と４価の錫からなる非めっき膜形成部３とにパターニングするパターニング工程を行う（ＳＴ３）。
【００３４】
パターニング工程は、図２（ｃ）および図３に示すように、塩化錫膜２が形成された基材１を水８に浸漬させた後（ＳＴ２１）、図２（ｄ）に示すように、塩化錫膜２のうちめっき膜形成部９に水８を接触させて、塩化錫膜２を押さえ治具１０で押さえながら（ＳＴ２２）、基材１を水８中から取り出す（ＳＴ２３）。この押さえ治具１０は、塩化錫膜２のうちめっき膜形成部９に対向する部分が凸部１０ａにより形成され、非めっき膜形成部３に対向する部分が凹部１０ｂにより形成されており、凸部１０ａの表面と塩化錫膜２の表面との間に水８を介在させながら塩化錫膜２を押さえるようになっている。
【００３５】
その後、図２（ｅ）に示すように、塩化錫膜２の非めっき膜形成部３に空気を供給して非めっき膜形成部３を乾燥させる（ＳＴ２４）。これにより、非めっき膜形成部３の塩化錫膜２の塩化第一錫と空気中の酸素とを結合させることによって、図２（ｆ）に示すように、塩化錫膜２の非めっき膜形成部３を酸化させて４価の錫とし、塩化錫膜２を塩化第一錫からなるめっき膜形成部９と４価の錫からなる非めっき膜形成部３とにパターニングする。
【００３６】
パターニング工程の後、図２（ｇ）に示すように、塩化錫膜２のめっき膜形成部９に触媒となる金属を付着させて触媒層１１を形成する付着工程を行う（ＳＴ４）。本実施形態においては、基材１を塩酸酸性の塩化パラジウム水溶液に浸漬させる。すると、塩化第一錫によってパラジウムイオンが還元して、めっき膜形成部９にのみパラジウム金属が付着し、非めっき膜形成部３においてはパラジウム金属が付着しない。このように、めっき膜形成部９にのみパラジウム金属を付着させることにより、任意のパターンの触媒層１１を形成する。
【００３７】
続いて、基材１を銅めっき液に浸漬させることにより、めっき処理工程を行う（ＳＴ５）。これにより、図２（ｈ）に示すように、触媒層１１のパラジウム金属を核として金属銅を析出させ、基材１における触媒層１１が形成された部分に銅めっき膜１２を形成する。
【００３８】
めっき処理工程の各種処理条件としては、公知の無電解銅めっき方法を利用することができ、また、銅めっき液としては、例えば、銅イオンの他、ニッケルイオンや、酒石酸ナトリウムカリウム四水和物等の錯化剤、ホルムアルデヒド等の還元剤、水酸化ナトリウム等のｐＨ調整剤、およびキレート剤等を含む銅めっき液を用いることができる。
【００３９】
さらに、銅めっき膜１２が形成された基材１を、十分洗浄して乾燥させた後、例えば、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中や真空中等の実質的に酸素および水素を含まない雰囲気中において、所定の熱処理温度により所定の熱処理時間加熱する熱処理工程を行う（ＳＴ６）。
【００４０】
これにより、基材１上に任意のパターンの銅めっき膜１２が完成する。
【００４１】
次に、本実施形態に係る触媒処理方法を用いた無電解めっき方法の作用について説明する。
【００４２】
本実施形態によれば、パターニング工程において、水８中において押さえ治具１０によって塩化錫膜２を押さえた後、押さえ治具１０によって塩化錫膜２を押さえながら基材１を水８中から取り出すことにより、凸部１０ａの表面と塩化錫膜２のめっき膜形成部９の表面との間に水８を介在させながら、塩化錫膜２の非めっき膜形成部３を乾燥して酸化させる。このように、非めっき膜形成部３を乾燥して酸化させる際、めっき膜形成部９は水８に接触しているので、めっき膜形成部９が空気中の酸素と過剰に接触して酸化してしまうのを防止することができる。
【００４３】
したがって、非めっき膜形成部３のみを酸化させて４価の錫とし、めっき膜形成部９を塩化第一錫のままの状態とすることができ、これにより、パラジウム金属をめっき膜形成部９に付着させることができるので、この結果、正確かつ確実に任意のパターンの触媒層１１、ひいては銅めっき膜１２を形成することができる。
【００４４】
また、塩酸酸性の塩化錫水溶液は、時間経過しても容易に加水分解せず、粉末状の錫酸化物が形成されにくく、長時間安定した状態であるので、錫処理工程において塩酸酸性の塩化錫水溶液を用いることにより、安定した塩化第一錫の錫塩化膜を長時間同じ塩化錫水溶液を用いて形成することができる。
【００４５】
次に、本発明に係る他の触媒処理方法を用いた無電解めっき方法の第２の実施形態を、図４（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。ここで、第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を用いて説明する。
【００４６】
まず、図４（ａ）に示すように、第２の実施形態においては、第１の実施形態と同様に、基材１に対し脱脂洗浄等の前処理工程を行った後、図４（ｂ）に示すように、前記基材１を塩化錫水溶液に浸漬させる等により接触させて、基材１に塩化第一錫の塩化錫膜２を形成する錫処理工程を行う。第２の実施形態においても、塩化錫水溶液は、塩酸酸性であることが好ましい。
【００４７】
続いて、塩化錫膜２の非めっき膜形成部３を酸化させて４価の錫とし、塩化錫膜２を塩化第一錫からなるめっき膜形成部９と４価の錫からなる非めっき膜形成部３とにパターニングするパターニング工程を行う。
【００４８】
パターニング工程は、図４（ｃ）に示すように、塩化錫膜２が形成された基材１を水８に浸漬させながら、めっき膜形成部９を被覆し、非めっき膜形成部３を露出させるパターンのマスク１４を基材１におけるめっき膜を形成する被処理面１ａに対向して配置させる。そして、マスク１４と基材１の被処理面１ａとの間に水８を介在させながら、マスク１４を介して塩化錫膜２に紫外線を照射する。すると、紫外線の照射により、水８中において酸素ラジカルが発生し、非めっき膜形成部３における塩化錫膜２の塩化第一錫と水８中の酸素ラジカルとが結合して、塩化錫膜２の非めっき膜形成部３が酸化し、４価の錫となる。
【００４９】
紫外線を照射するにあたっては、例えば、低圧水銀灯を用いることができる。また、低圧水銀灯を用いた場合に水８の結合が切れる値が２５４ｎｍであり、紫外線の波長が２５４ｎｍより長いと、水８中において酸素ラジカルを効率的に発生させることができず塩化錫膜２の塩化第一錫を十分に酸化させることができない等の理由から、照射する紫外線の波長は２５４ｎｍ以下であることが好ましい。
【００５０】
これにより、図４（ｄ）に示すように、塩化錫膜２を、塩化第一錫からなるめっき膜形成部９と４価の錫からなる非めっき膜形成部３とにパターニングする。
【００５１】
パターニング工程の後、第１の実施形態と同様に、図４（ｅ）に示すように、塩化錫膜２のめっき膜形成部９に、パラジウム金属等の触媒となる金属を付着させて触媒層１１を形成する付着工程を行い、任意のパターンの触媒層１１を形成する。その後、触媒層１１が形成された基材１を、銅めっき液に浸漬させることにより、めっき処理工程を行い、図４（ｆ）に示すように、基材１に任意のパターンの銅めっき膜１２を形成する。そして、銅めっき膜１２が形成された基材１を十分洗浄して乾燥させた後、熱処理工程を行うことにより、基材１上に任意のパターンの銅めっき膜１２が完成する。
【００５２】
次に、第２の実施形態に係る触媒処理方法を用いた無電解めっき方法の作用について説明する。
【００５３】
第２の実施形態によれば、パターニング工程において、水８中において任意のパターンのマスク１４を基材１の被処理面１ａに対向させることにより、マスク１４と基材１の被処理面１ａとの間に水８を介在させながら、塩化錫膜２の非めっき膜形成部３に紫外線を照射して酸化させる。このように、非めっき膜形成部３に紫外線を照射して酸化させる際、めっき膜形成部９は水８に接触しているので、めっき膜形成部９が空気中の酸素と過剰に接触して酸化してしまうのを防止することができる。
【００５４】
したがって、非めっき膜形成部３のみを酸化させて４価の錫とし、めっき膜形成部９を塩化第一錫のままの状態とすることができ、これにより、パラジウム金属をめっき膜形成部９に付着させることができるので、この結果、正確かつ確実に任意のパターンの触媒層１１、ひいては任意のパターンの銅めっき膜１２を形成することができる。
【００５５】
また、パターニング工程において、非めっき膜形成部３に照射する紫外線の波長を２５４ｎｍ以下とすることにより、水８中において効率的に酸素ラジカルを発生させることができ、確実に非めっき膜形成部３の塩化錫膜２を酸化させることができる。
【００５６】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【００５７】
たとえば、第１および第２の実施形態においては、塩化錫膜２のめっき膜形成部９が空気に接触するのを遮断する手段として、めっき膜形成部９に水８を接触させているが、これに限定されるものではなく、塩化錫膜２のめっき膜形成部９が空気と接触するのを遮断しながら、非めっき膜形成部３の塩化錫膜と酸素とを結合させることができればよい。
【００５８】
また、非めっき膜形成部３を酸化させる手段として、第１実施形態においては非めっき膜形成部３を乾燥させることにより非めっき膜形成部３に空気を供給し、第２実施形態においては非めっき膜形成部３に紫外線を照射するようになっているが、これに限定されるものではない。
【実施例】
【００５９】
（実施例１）
基材として、ホウ珪酸ガラスからなる外形が１００ｍｍΦ、厚み寸法が０．７ｍｍｔのガラス基材を用意し、前処理工程として、前記ガラス基材を、液温が５０℃、水酸化ナトリウムの濃度が１５％の水酸化ナトリウム水溶液を用いて、３分間脱脂洗浄した。
【００６０】
続いて、錫処理工程において、液温が室温、塩化第一錫の濃度が５×１０−３ｍｏｌ／Ｌの塩酸酸性の塩化錫水溶液を用意し、ガラス基材を前記塩化錫水溶液に３分間浸漬させて、ガラス基材に塩化第一錫の塩化錫膜を形成した。
【００６１】
次に、塩化錫膜のめっき膜形成部に対向する部分が凸部、非めっき膜形成部に対向する部分が凹部に形成された押さえ治具を用いて、ガラス基材を水中に浸漬させながら押さえ治具により塩化錫膜を押さえた後、ガラス基材を水から取り上げた。そして、凸部の表面とめっき膜形成部の表面との間に水を介在させながら、非めっき膜形成部に空気を供給して非めっき膜形成部を乾燥させた。これにより、非めっき膜形成部の塩化錫膜は、酸化して４価の錫となった。
【００６２】
さらに、付着工程において、液温が３０℃、パラジウムイオンの濃度が３×１０−３ｍｏｌ／Ｌの塩酸酸性塩化パラジウム水溶液を用意し、前記ガラス基材を、前記塩化パラジウム水溶液に２分間浸漬させて、塩化錫膜におけるめっき膜形成部にパラジウム金属を付着させた。
【００６３】
そして、前記ガラス基材に対してめっき処理を行った。めっき処理工程においては、２．５ｇ／Ｌ（０．０３９ｍｏｌ／Ｌ）の銅イオンと、０．１３８ｇ／Ｌのニッケルイオンが添加され、錯化剤として酒石酸ナトリウムカリウム４水和物（ロッシェル塩）と、還元剤として、約０．２％のホルムアルデヒドと、約０．１％のキレート剤とを含む銅めっき液を用意した。さらに、前記銅めっき液には、ｐＨ調整として約１．５ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）が含まれており、ｐＨは１２．６に調整されている。そして、前記ガラス基材を、液温が３０℃に設定された前記銅めっき液に１時間浸漬させて、基材上に銅めっき膜を形成した。
【００６４】
その後、ガラス基材に対し、窒素雰囲気中において３００℃の熱処理温度および１時間の熱処理時間の条件の下、３ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を加えながら、熱処理工程を行い、銅めっき膜を完成させた。
【００６５】
このように銅めっき膜を形成した場合、塩化錫膜におけるめっき膜形成部を酸化させることなく、非めっき膜形成部のみを確実に酸化させることができ、正確に任意のパターンの触媒層、ひいては銅めっき膜を形成することができた。また、ガラス基材における銅めっき膜の引っ張り強度は３０〜６０Ｍｐａとなり、ガラス基材と銅めっき膜との十分な密着力を確保することができた。
【００６６】
（実施例２）
基材として、ホウ珪酸ガラスからなる外形が１００ｍｍΦ、厚み寸法が０．７ｍｍｔのガラス基材を用意し、前処理工程として、前記ガラス基材を、液温が５０℃、水酸化ナトリウムの濃度が１５％の水酸化ナトリウム水溶液を用いて、３分間脱脂洗浄した。
【００６７】
続いて、錫処理工程において、液温が室温、塩化第一錫の濃度が５×１０−３ｍｏｌ／Ｌの塩酸酸性の塩化錫水溶液を用意し、ガラス基材を前記塩化錫水溶液に３分間浸漬させて、ガラス基材に塩化第一錫の塩化錫膜を形成した。
【００６８】
次に、前記ガラス基材を水中に浸漬させながら、水中において、塩化錫膜のめっき膜形成部を被覆し、非めっき膜形成部を露出させるパターンのマスクを、前記ガラス基材の被処理面に対向して配置した。そして、マスクとガラス基材の秘書裏面との間に水を介在させながら、塩化錫膜の非めっき膜形成部に低圧水銀灯を用いて波長が２５４ｎｍ、光量が８００μＷ／ｃｍ２の紫外線を照射し、非めっき膜形成部の塩化錫膜の塩化第一錫を酸化させて４価の錫とした。
【００６９】
さらに、付着工程において、液温が３０℃、パラジウムイオンの濃度が３×１０−３ｍｏｌ／Ｌの塩酸酸性塩化パラジウム水溶液を用意し、前記ガラス基材を、前記塩化パラジウム水溶液に２分間浸漬させて、塩化錫膜におけるめっき膜形成部にパラジウム金属を付着させた。
【００７０】
そして、前記ガラス基材に対してめっき処理を行った。めっき処理工程においては、２．５ｇ／Ｌ（０．０３９ｍｏｌ／Ｌ）の銅イオンと、０．１３８ｇ／Ｌのニッケルイオンが添加され、錯化剤として酒石酸ナトリウムカリウム４水和物（ロッシェル塩）と、還元剤として、約０．２％のホルムアルデヒドと、約０．１％のキレート剤とを含む銅めっき液を用意した。さらに、前記銅めっき液には、ｐＨ調整として約１．５ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）が含まれており、ｐＨは１２．６に調整されている。そして、前記ガラス基材を、液温が３０℃に設定された前記銅めっき液に１時間浸漬させて、基材上に銅めっき膜を形成した。
【００７１】
その後、ガラス基材に対し、窒素雰囲気中において３００℃の熱処理温度および１時間の熱処理時間の条件の下、３ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を加えながら、熱処理工程を行い、銅めっき膜を完成させた。
【００７２】
このように銅めっき膜を形成した場合、塩化錫膜におけるめっき膜形成部を酸化させることなく、非めっき膜形成部のみを確実に酸化させることができ、正確に任意のパターンの触媒層、ひいては銅めっき膜を形成することができた。また、ガラス基材における銅めっき膜の引っ張り強度は３０〜６０Ｍｐａとなり、ガラス基材と銅めっき膜との十分な密着力を確保することができた。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係る触媒処理方法を用いた無電解めっき方法の各工程の一実施形態を示すフローチャート
【図２】（ａ）〜（ｈ）は、図１の無電解めっき方法の各工程を示す概略図
【図３】図１のパターニング工程における各工程を示すフローチャート
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、本発明に係る他の触媒処理方法を用いた無電解めっき方法の各工程を示す概略図
【符号の説明】
【００７４】
１ 基材
１ａ 被処理面
２ 塩化錫膜
３ 非めっき膜形成部
６ めっき膜形成部
７ 非めっき膜形成部
８ 水
９ めっき膜形成部
１０ 押さえ治具
１０ａ 凸部
１０ｂ 凹部
１１ 触媒層
１２ 銅めっき膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材に対し無電解めっき方法によりめっき膜を形成することを可能にするための触媒処理方法、この触媒処理方法を利用した無電解めっき方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、ガラスやセラミック等からなる基材、さらには樹脂等からなる基材にめっき膜を形成する方法として、無電解めっき方法が知られている。
【０００３】
この無電解めっき方法は、例えば、脱脂処理したガラス基材に任意のパターンの触媒層を形成した後、このガラス基材をめっき液に浸漬させることにより、ガラス基材に任意のパターンのめっき膜を形成するようになっている。
【０００４】
ここで、近年、レジストを用いることなく任意のパターンの触媒層を形成する触媒処理方法として、紫外線を用いる方法が考えられている。
【０００５】
この紫外線を用いて任意のパターンの触媒層を形成する触媒処理方法は、まず、基材を塩化錫水溶液に接触させて、前記基材に２価の塩化第一錫の塩化錫膜を形成した後、前記塩化錫膜におけるめっき膜が形成されない非めっき膜形成部に紫外線を照射する。すると、紫外線が照射された部分が酸化して４価の錫となり、紫外線が照射されなかった部分は２価の錫のままの状態となり、これにより、前記塩化錫膜が、２価の塩化第１錫からなるめっき膜形成部と４価の錫からなる非めっき膜形成部とにパターニング形成される。この塩化錫膜がパターニング形成された基材を塩化パラジウム水溶液に浸漬させると、塩化第一錫によってパラジウムイオンが還元して、めっき膜形成部にのみパラジウム金属が付着し、非めっき膜形成部にはパラジウム金属が付着しない。このように、任意の部分にのみパラジウム金属を付着させることにより、任意のパターンの触媒層を形成していた（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
そして、この任意のパターンの触媒層が形成された基材を銅めっき液に浸漬させることにより、任意のパターンの銅めっき膜を形成していた。
【０００７】
しかし、前述の触媒処理方法によれば、塩化錫膜における非めっき膜形成部に紫外線を照射することにより塩化第一錫を酸化させて４価の錫とする際に、めっき膜形成部の塩化第一錫も空気中に存在する酸素と結合してしまい、これにより酸化して４価の錫となってしまうことがあった。このような場合、塩化錫膜のめっき膜形成部であって４価の錫となってしまった部分には、パラジウム金属を付着させることはできず、この結果、触媒層を任意のパターンに形成することができない場合があるという問題を有していた。特に、平面形状が大きい基材に任意のパターンの触媒層を形成する場合や、触媒層をファインピッチのパターンに形成するのは困難であった。
【０００８】
【非特許文献１】本間英夫、保坂哲也、「紫外線露光による選択的無電解めっき」、日本化学会誌、１９７７年、Ｎｏ．１１、ｐ．１６１４〜１６１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、無電解めっき方法を可能とするための触媒層を、レジストを用いることなく正確に任意のパターンに形成することができる触媒処理方法および無電解めっき方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明に係る触媒処理方法の特徴は、基材に対し無電解めっき膜の形成を可能にする触媒処理方法であって、前記基材に、塩化第一錫を含む塩化錫膜を形成する錫処理工程と、前記塩化錫膜を前記めっき膜が形成されるめっき形成部と前記めっき膜が形成されない非めっき形成部とにパターニングするパターニング工程とを有し、前記パターニング工程が、前記塩化錫膜の一部と空気との接触を遮断しながら前記塩化錫膜の残部を酸化させることにより、前記塩化錫膜を、酸化されて４価の錫を多く含む前記非めっき膜形成部と、酸化されずに２価の錫を多く含む前記めっき膜形成部とにパターニングするものである点にある。
【００１１】
この本発明に係る触媒処理方法によれば、パターニング工程において、非めっき膜形成部を酸化させる際、めっき膜形成部は空気から遮断されているので、めっき膜形成部が空気中の酸素と過剰に接触して酸化してしまうのを防止することができる。
【００１２】
本発明に係る他の触媒処理方法の特徴は、前記パターニング工程における前記めっき膜形成部と空気との接触を遮断する手段として、前記塩化錫膜を水に接触させる点にある。
【００１３】
この本発明に係る他の触媒処理方法によれば、非めっき膜形成部を酸化させる際、めっき膜形成部は水に接触しているので、めっき膜形成部が空気中の酸素と過剰に接触して酸化してしまうのを防止することができる。
【００１４】
本発明に係る他の触媒処理方法の特徴は、前記パターニング工程の後、前記めっき膜形成部に、触媒となる金属を付着させて触媒層を形成する付着工程を有する点にある。
【００１５】
この本発明に係る他の触媒処理方法によれば、めっき膜形成部に触媒となる金属を付着させることにより、任意のパターンの触媒層を形成することができる。
【００１６】
本発明に係る他の触媒処理方法の特徴は、前記錫処理工程において、前記基材を塩酸酸性の塩化錫水溶液に接触させて前記塩化錫膜を形成する点にある。
【００１７】
この本発明に係る他の触媒処理方法によれば、塩酸酸性の塩化錫水溶液は、時間が経過しても容易に加水分解せず、粉末状の錫酸化物が形成されにくく、長時間安定した状態であるので、安定した塩化第一錫の錫塩化膜を長時間同じ塩化錫水溶液を用いて形成することができる。
【００１８】
本発明に係る他の触媒処理方法の特徴は、前記パターニング工程において、前記めっき膜形成部を水に接触させながら、前記非めっき膜形成部を乾燥させて酸化させる点にある。
【００１９】
この本発明に係る他の触媒処理方法によれば、非めっき膜形成部を乾燥して酸化させる際、めっき膜形成部は水に接触しているので、めっき膜形成部が空気中の酸素と過剰に接触して酸化してしまうのを防止することができる。
【００２０】
本発明に係る他の触媒処理方法の特徴は、前記パターニング工程において、前記塩化錫膜の全体を水に接触させながら、前記非めっき膜形成部に紫外線を照射して酸化させる点にある。
【００２１】
この本発明に係る他の触媒処理方法によれば、非めっき膜形成部に紫外線を照射して酸化させる際、めっき膜形成部は水に接触しているので、めっき膜形成部が空気中の酸素と過剰に接触して酸化してしまうのを防止することができる。
【００２２】
本発明に係る他の触媒処理方法の特徴は、前記パターニング工程における前記紫外線の波長が、２５４ｎｍ以下である点にある。
【００２３】
この本発明に係る他の触媒処理方法によれば、非めっき膜形成部に照射する紫外線の波長を２５４ｎｍ以下とすることにより、水中において効率的に酸素ラジカルを発生させることができ、確実に非めっき膜形成部を酸化させることができる。
【００２４】
また、本発明に係る無電解めっき方法の特徴は、基材に塩化第一錫を含む塩化錫膜を形成する錫処理工程と、前記塩化錫膜をめっき膜が形成されるめっき膜形成部と、前記めっき膜が形成されない非めっき膜形成部とにパターニングするパターニング工程と、前記パターニング工程の後、前記めっき膜形成部に、触媒となる金属を付着させて触媒層を形成する付着工程と、前記基材をめっき液に接触させて、前記めっき膜形成部にめっき膜を形成するめっき処理工程とを有し、前記パターニング工程が、前記塩化錫膜の一部と空気との接触を遮断しながら前記塩化錫膜の残部を酸化させることにより、前記塩化錫膜を、酸化されて４価の錫を多く含む前記非めっき膜形成部と、酸化されずに２価の錫を多く含む前記めっき膜形成部とにパターニングするものである点にある。
【００２５】
この本発明に係る無電解めっき方法によれば、パターニング工程において、非めっき膜形成部を酸化させる際、めっき膜形成部は空気から遮断されているので、めっき膜形成部が空気中の酸素と過剰に接触して酸化してしまうのを防止することができる。これにより、塩化錫膜におけるめっき膜形成部と非めっき膜形成部とを確実にめっき膜形成部と非めっき膜形成部とにパターン形成することができる。めっき膜形成部に触媒となる金属を付着させることにより、任意のパターンの触媒層を形成することができ、ひいては任意のパターンのめっき膜を形成することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上述べたように、本発明に係る触媒処理方法によれば、非めっき膜形成部のみを酸化させて４価の錫とし、めっき膜形成部を塩化第一錫のままの状態とすることができるので、触媒となる金属をめっき膜形成部の塩化第一錫に付着させることにより、正確に任意のパターンの触媒層を形成することができる。
【００２７】
また、本発明に係る無電解めっき方法によれば、非めっき膜形成部のみを酸化させて４価の錫とし、めっき膜形成部を塩化第一錫のままの状態とすることができるので、触媒となる金属をめっき膜形成部の塩化第一錫に付着させることができ、この結果、正確に任意のパターンの触媒層、ひいてはめっき膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明に係る触媒処理方法およびこの触媒処理方法を用いた無電解めっき方法の第１の実施形態を図１から図４を参照して説明する。
【００２９】
図１は、本実施形態に係る触媒処理方法を用いた無電解めっき方法の各工程を示すフローチャート、図２（ａ）〜（ｈ）は、本実施形態の無電解めっき方法の各工程を示す概略図である。ここで、本実施形態においては、基材１に銅めっき膜１２を形成する場合を用いて説明するが、本発明に係る触媒処理方法および無電解めっき方法は、銅めっき膜１２を形成する場合に限定されず、種々のめっき膜を形成する場合に用いることができる。
【００３０】
図１および図２（ａ）に示すように、本実施形態においては、まず、基材１に対し、この基材１に付着したごみや油脂類等の不純物を除去するための脱脂洗浄等の前処理工程を行う（ＳＴ１）。この前処理工程は、公知の方法によって行うことができる。
【００３１】
本実施形態において用いられる基材１としては、特に限定されず、例えば、ガラス基材やセラミック基材等の他、ポリイミド、エポキシ、ポリカーボネート等の樹脂を材料とする樹脂基材１等、種々の基材１を用いることができる。
【００３２】
前処理工程の後、図２（ｂ）に示すように、前記基材１を塩化錫水溶液に浸漬させる等により接触させて、基材１に塩化第一錫の塩化錫膜２を形成する錫処理工程を行う（ＳＴ２）。この塩化錫水溶液は、塩化錫水溶液の安定を図る等の観点から、塩酸酸性であることが好ましい。
【００３３】
錫処理工程の後、塩化錫膜２におけるめっき膜が形成されない非めっき膜形成部３を酸化させて４価の錫とし、塩化錫膜２をめっき膜が形成される塩化第一錫からなるめっき膜形成部９と４価の錫からなる非めっき膜形成部３とにパターニングするパターニング工程を行う（ＳＴ３）。
【００３４】
パターニング工程は、図２（ｃ）および図３に示すように、塩化錫膜２が形成された基材１を水８に浸漬させた後（ＳＴ２１）、図２（ｄ）に示すように、塩化錫膜２のうちめっき膜形成部９に水８を接触させて、塩化錫膜２を押さえ治具１０で押さえながら（ＳＴ２２）、基材１を水８中から取り出す（ＳＴ２３）。この押さえ治具１０は、塩化錫膜２のうちめっき膜形成部９に対向する部分が凸部１０ａにより形成され、非めっき膜形成部３に対向する部分が凹部１０ｂにより形成されており、凸部１０ａの表面と塩化錫膜２の表面との間に水８を介在させながら塩化錫膜２を押さえるようになっている。
【００３５】
その後、図２（ｅ）に示すように、塩化錫膜２の非めっき膜形成部３に空気を供給して非めっき膜形成部３を乾燥させる（ＳＴ２４）。これにより、非めっき膜形成部３の塩化錫膜２の塩化第一錫と空気中の酸素とを結合させることによって、図２（ｆ）に示すように、塩化錫膜２の非めっき膜形成部３を酸化させて４価の錫とし、塩化錫膜２を塩化第一錫からなるめっき膜形成部９と４価の錫からなる非めっき膜形成部３とにパターニングする。
【００３６】
パターニング工程の後、図２（ｇ）に示すように、塩化錫膜２のめっき膜形成部９に触媒となる金属を付着させて触媒層１１を形成する付着工程を行う（ＳＴ４）。本実施形態においては、基材１を塩酸酸性の塩化パラジウム水溶液に浸漬させる。すると、塩化第一錫によってパラジウムイオンが還元して、めっき膜形成部９にのみパラジウム金属が付着し、非めっき膜形成部３においてはパラジウム金属が付着しない。このように、めっき膜形成部９にのみパラジウム金属を付着させることにより、任意のパターンの触媒層１１を形成する。
【００３７】
続いて、基材１を銅めっき液に浸漬させることにより、めっき処理工程を行う（ＳＴ５）。これにより、図２（ｈ）に示すように、触媒層１１のパラジウム金属を核として金属銅を析出させ、基材１における触媒層１１が形成された部分に銅めっき膜１２を形成する。
【００３８】
めっき処理工程の各種処理条件としては、公知の無電解銅めっき方法を利用することができ、また、銅めっき液としては、例えば、銅イオンの他、ニッケルイオンや、酒石酸ナトリウムカリウム四水和物等の錯化剤、ホルムアルデヒド等の還元剤、水酸化ナトリウム等のｐＨ調整剤、およびキレート剤等を含む銅めっき液を用いることができる。
【００３９】
さらに、銅めっき膜１２が形成された基材１を、十分洗浄して乾燥させた後、例えば、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中や真空中等の実質的に酸素および水素を含まない雰囲気中において、所定の熱処理温度により所定の熱処理時間加熱する熱処理工程を行う（ＳＴ６）。
【００４０】
これにより、基材１上に任意のパターンの銅めっき膜１２が完成する。
【００４１】
次に、本実施形態に係る触媒処理方法を用いた無電解めっき方法の作用について説明する。
【００４２】
本実施形態によれば、パターニング工程において、水８中において押さえ治具１０によって塩化錫膜２を押さえた後、押さえ治具１０によって塩化錫膜２を押さえながら基材１を水８中から取り出すことにより、凸部１０ａの表面と塩化錫膜２のめっき膜形成部９の表面との間に水８を介在させながら、塩化錫膜２の非めっき膜形成部３を乾燥して酸化させる。このように、非めっき膜形成部３を乾燥して酸化させる際、めっき膜形成部９は水８に接触しているので、めっき膜形成部９が空気中の酸素と過剰に接触して酸化してしまうのを防止することができる。
【００４３】
したがって、非めっき膜形成部３のみを酸化させて４価の錫とし、めっき膜形成部９を塩化第一錫のままの状態とすることができ、これにより、パラジウム金属をめっき膜形成部９に付着させることができるので、この結果、正確かつ確実に任意のパターンの触媒層１１、ひいては銅めっき膜１２を形成することができる。
【００４４】
また、塩酸酸性の塩化錫水溶液は、時間経過しても容易に加水分解せず、粉末状の錫酸化物が形成されにくく、長時間安定した状態であるので、錫処理工程において塩酸酸性の塩化錫水溶液を用いることにより、安定した塩化第一錫の錫塩化膜を長時間同じ塩化錫水溶液を用いて形成することができる。
【００４５】
次に、本発明に係る他の触媒処理方法を用いた無電解めっき方法の第２の実施形態を、図４（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。ここで、第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を用いて説明する。
【００４６】
まず、図４（ａ）に示すように、第２の実施形態においては、第１の実施形態と同様に、基材１に対し脱脂洗浄等の前処理工程を行った後、図４（ｂ）に示すように、前記基材１を塩化錫水溶液に浸漬させる等により接触させて、基材１に塩化第一錫の塩化錫膜２を形成する錫処理工程を行う。第２の実施形態においても、塩化錫水溶液は、塩酸酸性であることが好ましい。
【００４７】
続いて、塩化錫膜２の非めっき膜形成部３を酸化させて４価の錫とし、塩化錫膜２を塩化第一錫からなるめっき膜形成部９と４価の錫からなる非めっき膜形成部３とにパターニングするパターニング工程を行う。
【００４８】
パターニング工程は、図４（ｃ）に示すように、塩化錫膜２が形成された基材１を水８に浸漬させながら、めっき膜形成部９を被覆し、非めっき膜形成部３を露出させるパターンのマスク１４を基材１におけるめっき膜を形成する被処理面１ａに対向して配置させる。そして、マスク１４と基材１の被処理面１ａとの間に水８を介在させながら、マスク１４を介して塩化錫膜２に紫外線を照射する。すると、紫外線の照射により、水８中において酸素ラジカルが発生し、非めっき膜形成部３における塩化錫膜２の塩化第一錫と水８中の酸素ラジカルとが結合して、塩化錫膜２の非めっき膜形成部３が酸化し、４価の錫となる。
【００４９】
紫外線を照射するにあたっては、例えば、低圧水銀灯を用いることができる。また、低圧水銀灯を用いた場合に水８の結合が切れる値が２５４ｎｍであり、紫外線の波長が２５４ｎｍより長いと、水８中において酸素ラジカルを効率的に発生させることができず塩化錫膜２の塩化第一錫を十分に酸化させることができない等の理由から、照射する紫外線の波長は２５４ｎｍ以下であることが好ましい。
【００５０】
これにより、図４（ｄ）に示すように、塩化錫膜２を、塩化第一錫からなるめっき膜形成部９と４価の錫からなる非めっき膜形成部３とにパターニングする。
【００５１】
パターニング工程の後、第１の実施形態と同様に、図４（ｅ）に示すように、塩化錫膜２のめっき膜形成部９に、パラジウム金属等の触媒となる金属を付着させて触媒層１１を形成する付着工程を行い、任意のパターンの触媒層１１を形成する。その後、触媒層１１が形成された基材１を、銅めっき液に浸漬させることにより、めっき処理工程を行い、図４（ｆ）に示すように、基材１に任意のパターンの銅めっき膜１２を形成する。そして、銅めっき膜１２が形成された基材１を十分洗浄して乾燥させた後、熱処理工程を行うことにより、基材１上に任意のパターンの銅めっき膜１２が完成する。
【００５２】
次に、第２の実施形態に係る触媒処理方法を用いた無電解めっき方法の作用について説明する。
【００５３】
第２の実施形態によれば、パターニング工程において、水８中において任意のパターンのマスク１４を基材１の被処理面１ａに対向させることにより、マスク１４と基材１の被処理面１ａとの間に水８を介在させながら、塩化錫膜２の非めっき膜形成部３に紫外線を照射して酸化させる。このように、非めっき膜形成部３に紫外線を照射して酸化させる際、めっき膜形成部９は水８に接触しているので、めっき膜形成部９が空気中の酸素と過剰に接触して酸化してしまうのを防止することができる。
【００５４】
したがって、非めっき膜形成部３のみを酸化させて４価の錫とし、めっき膜形成部９を塩化第一錫のままの状態とすることができ、これにより、パラジウム金属をめっき膜形成部９に付着させることができるので、この結果、正確かつ確実に任意のパターンの触媒層１１、ひいては任意のパターンの銅めっき膜１２を形成することができる。
【００５５】
また、パターニング工程において、非めっき膜形成部３に照射する紫外線の波長を２５４ｎｍ以下とすることにより、水８中において効率的に酸素ラジカルを発生させることができ、確実に非めっき膜形成部３の塩化錫膜２を酸化させることができる。
【００５６】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【００５７】
たとえば、第１および第２の実施形態においては、塩化錫膜２のめっき膜形成部９が空気に接触するのを遮断する手段として、めっき膜形成部９に水８を接触させているが、これに限定されるものではなく、塩化錫膜２のめっき膜形成部９が空気と接触するのを遮断しながら、非めっき膜形成部３の塩化錫膜と酸素とを結合させることができればよい。
【００５８】
また、非めっき膜形成部３を酸化させる手段として、第１実施形態においては非めっき膜形成部３を乾燥させることにより非めっき膜形成部３に空気を供給し、第２実施形態においては非めっき膜形成部３に紫外線を照射するようになっているが、これに限定されるものではない。
【実施例】
【００５９】
（実施例１）
基材として、ホウ珪酸ガラスからなる外形が１００ｍｍΦ、厚み寸法が０．７ｍｍｔのガラス基材を用意し、前処理工程として、前記ガラス基材を、液温が５０℃、水酸化ナトリウムの濃度が１５％の水酸化ナトリウム水溶液を用いて、３分間脱脂洗浄した。
【００６０】
続いて、錫処理工程において、液温が室温、塩化第一錫の濃度が５×１０−３ｍｏｌ／Ｌの塩酸酸性の塩化錫水溶液を用意し、ガラス基材を前記塩化錫水溶液に３分間浸漬させて、ガラス基材に塩化第一錫の塩化錫膜を形成した。
【００６１】
次に、塩化錫膜のめっき膜形成部に対向する部分が凸部、非めっき膜形成部に対向する部分が凹部に形成された押さえ治具を用いて、ガラス基材を水中に浸漬させながら押さえ治具により塩化錫膜を押さえた後、ガラス基材を水から取り上げた。そして、凸部の表面とめっき膜形成部の表面との間に水を介在させながら、非めっき膜形成部に空気を供給して非めっき膜形成部を乾燥させた。これにより、非めっき膜形成部の塩化錫膜は、酸化して４価の錫となった。
【００６２】
さらに、付着工程において、液温が３０℃、パラジウムイオンの濃度が３×１０−３ｍｏｌ／Ｌの塩酸酸性塩化パラジウム水溶液を用意し、前記ガラス基材を、前記塩化パラジウム水溶液に２分間浸漬させて、塩化錫膜におけるめっき膜形成部にパラジウム金属を付着させた。
【００６３】
そして、前記ガラス基材に対してめっき処理を行った。めっき処理工程においては、２．５ｇ／Ｌ（０．０３９ｍｏｌ／Ｌ）の銅イオンと、０．１３８ｇ／Ｌのニッケルイオンが添加され、錯化剤として酒石酸ナトリウムカリウム４水和物（ロッシェル塩）と、還元剤として、約０．２％のホルムアルデヒドと、約０．１％のキレート剤とを含む銅めっき液を用意した。さらに、前記銅めっき液には、ｐＨ調整として約１．５ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）が含まれており、ｐＨは１２．６に調整されている。そして、前記ガラス基材を、液温が３０℃に設定された前記銅めっき液に１時間浸漬させて、基材上に銅めっき膜を形成した。
【００６４】
その後、ガラス基材に対し、窒素雰囲気中において３００℃の熱処理温度および１時間の熱処理時間の条件の下、３ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を加えながら、熱処理工程を行い、銅めっき膜を完成させた。
【００６５】
このように銅めっき膜を形成した場合、塩化錫膜におけるめっき膜形成部を酸化させることなく、非めっき膜形成部のみを確実に酸化させることができ、正確に任意のパターンの触媒層、ひいては銅めっき膜を形成することができた。また、ガラス基材における銅めっき膜の引っ張り強度は３０〜６０Ｍｐａとなり、ガラス基材と銅めっき膜との十分な密着力を確保することができた。
【００６６】
（実施例２）
基材として、ホウ珪酸ガラスからなる外形が１００ｍｍΦ、厚み寸法が０．７ｍｍｔのガラス基材を用意し、前処理工程として、前記ガラス基材を、液温が５０℃、水酸化ナトリウムの濃度が１５％の水酸化ナトリウム水溶液を用いて、３分間脱脂洗浄した。
【００６７】
続いて、錫処理工程において、液温が室温、塩化第一錫の濃度が５×１０−３ｍｏｌ／Ｌの塩酸酸性の塩化錫水溶液を用意し、ガラス基材を前記塩化錫水溶液に３分間浸漬させて、ガラス基材に塩化第一錫の塩化錫膜を形成した。
【００６８】
次に、前記ガラス基材を水中に浸漬させながら、水中において、塩化錫膜のめっき膜形成部を被覆し、非めっき膜形成部を露出させるパターンのマスクを、前記ガラス基材の被処理面に対向して配置した。そして、マスクとガラス基材の秘書裏面との間に水を介在させながら、塩化錫膜の非めっき膜形成部に低圧水銀灯を用いて波長が２５４ｎｍ、光量が８００μＷ／ｃｍ２の紫外線を照射し、非めっき膜形成部の塩化錫膜の塩化第一錫を酸化させて４価の錫とした。
【００６９】
さらに、付着工程において、液温が３０℃、パラジウムイオンの濃度が３×１０−３ｍｏｌ／Ｌの塩酸酸性塩化パラジウム水溶液を用意し、前記ガラス基材を、前記塩化パラジウム水溶液に２分間浸漬させて、塩化錫膜におけるめっき膜形成部にパラジウム金属を付着させた。
【００７０】
そして、前記ガラス基材に対してめっき処理を行った。めっき処理工程においては、２．５ｇ／Ｌ（０．０３９ｍｏｌ／Ｌ）の銅イオンと、０．１３８ｇ／Ｌのニッケルイオンが添加され、錯化剤として酒石酸ナトリウムカリウム４水和物（ロッシェル塩）と、還元剤として、約０．２％のホルムアルデヒドと、約０．１％のキレート剤とを含む銅めっき液を用意した。さらに、前記銅めっき液には、ｐＨ調整として約１．５ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）が含まれており、ｐＨは１２．６に調整されている。そして、前記ガラス基材を、液温が３０℃に設定された前記銅めっき液に１時間浸漬させて、基材上に銅めっき膜を形成した。
【００７１】
その後、ガラス基材に対し、窒素雰囲気中において３００℃の熱処理温度および１時間の熱処理時間の条件の下、３ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を加えながら、熱処理工程を行い、銅めっき膜を完成させた。
【００７２】
このように銅めっき膜を形成した場合、塩化錫膜におけるめっき膜形成部を酸化させることなく、非めっき膜形成部のみを確実に酸化させることができ、正確に任意のパターンの触媒層、ひいては銅めっき膜を形成することができた。また、ガラス基材における銅めっき膜の引っ張り強度は３０〜６０Ｍｐａとなり、ガラス基材と銅めっき膜との十分な密着力を確保することができた。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係る触媒処理方法を用いた無電解めっき方法の各工程の一実施形態を示すフローチャート
【図２】（ａ）〜（ｈ）は、図１の無電解めっき方法の各工程を示す概略図
【図３】図１のパターニング工程における各工程を示すフローチャート
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、本発明に係る他の触媒処理方法を用いた無電解めっき方法の各工程を示す概略図
【符号の説明】
【００７４】
１ 基材
１ａ 被処理面
２ 塩化錫膜
３ 非めっき膜形成部
６ めっき膜形成部
７ 非めっき膜形成部
８ 水
９ めっき膜形成部
１０ 押さえ治具
１０ａ 凸部
１０ｂ 凹部
１１ 触媒層
１２ 銅めっき膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に対し無電解めっき膜の形成を可能にする触媒処理方法であって、
前記基材に、塩化第一錫を含む塩化錫膜を形成する錫処理工程と、
前記塩化錫膜を前記めっき膜が形成されるめっき膜形成部と前記めっき膜が形成されない非めっき膜形成部とにパターニングするパターニング工程とを有し、
前記パターニング工程が、前記塩化錫の一部と空気との接触を遮断しながら、前記塩化錫膜の残部を酸化させることにより、前記塩化錫膜を、酸化されて４価の錫を多く含む前記非めっき膜形成部と、酸化されずに２価の錫を多く含む前記めっき膜形成部とにパターニングするものであることを特徴とする触媒処理方法。
【請求項２】
前記パターニング工程における前記めっき膜形成部と空気との接触を遮断する手段として、前記塩化錫膜を水に接触させることを特徴とする請求項１に記載の触媒処理方法。
【請求項３】
前記パターニング工程の後、前記めっき膜形成部に、触媒となる金属を付着させて触媒層を形成する付着工程を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の触媒処理方法。
【請求項４】
前記錫処理工程において、前記基材を塩酸酸性の塩化錫水溶液に接触させて前記塩化錫膜を形成することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の触媒処理方法。
【請求項５】
前記パターニング工程において、前記めっき膜形成部を水に接触させながら、前記非めっき膜形成部を乾燥させて酸化させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の触媒処理方法。
【請求項６】
前記パターニング工程において、前記塩化錫膜の全体を水に接触させながら、前記非めっき膜形成部に紫外線を照射して酸化させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の触媒処理方法。
【請求項７】
前記パターニング工程における前記紫外線の波長が、２５４ｎｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の触媒処理方法。
【請求項８】
基材に塩化第一錫を含む塩化錫膜を形成する錫処理工程と、
前記塩化錫膜をめっき膜が形成されるめっき膜形成部と、前記めっき膜が形成されない非めっき形成部とにパターニングするパターニング工程と、
前記パターニング工程の後、前記めっき膜形成部に、触媒となる金属を付着させて触媒層を形成する付着工程と、
前記基材をめっき液に接触させて、前記めっき膜形成部にめっき膜を形成するめっき処理工程とを有することを特徴とする無電解めっき方法であって、
前記パターニング工程が、前記塩化錫膜の一部と空気との接触を遮断しながら前記塩化錫膜の残部を酸化させることにより、前記塩化錫膜を、酸化されて４価の錫を多く含む前記非めっき膜形成部と、酸化されずに２価の錫を多く含む前記めっき膜形成部とにパターニングするものであることを特徴とする無電解めっき方法。
【請求項１】
基材に対し無電解めっき膜の形成を可能にする触媒処理方法であって、
前記基材に、塩化第一錫を含む塩化錫膜を形成する錫処理工程と、
前記塩化錫膜を前記めっき膜が形成されるめっき膜形成部と前記めっき膜が形成されない非めっき膜形成部とにパターニングするパターニング工程とを有し、
前記パターニング工程が、前記塩化錫の一部と空気との接触を遮断しながら、前記塩化錫膜の残部を酸化させることにより、前記塩化錫膜を、酸化されて４価の錫を多く含む前記非めっき膜形成部と、酸化されずに２価の錫を多く含む前記めっき膜形成部とにパターニングするものであることを特徴とする触媒処理方法。
【請求項２】
前記パターニング工程における前記めっき膜形成部と空気との接触を遮断する手段として、前記塩化錫膜を水に接触させることを特徴とする請求項１に記載の触媒処理方法。
【請求項３】
前記パターニング工程の後、前記めっき膜形成部に、触媒となる金属を付着させて触媒層を形成する付着工程を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の触媒処理方法。
【請求項４】
前記錫処理工程において、前記基材を塩酸酸性の塩化錫水溶液に接触させて前記塩化錫膜を形成することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の触媒処理方法。
【請求項５】
前記パターニング工程において、前記めっき膜形成部を水に接触させながら、前記非めっき膜形成部を乾燥させて酸化させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の触媒処理方法。
【請求項６】
前記パターニング工程において、前記塩化錫膜の全体を水に接触させながら、前記非めっき膜形成部に紫外線を照射して酸化させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の触媒処理方法。
【請求項７】
前記パターニング工程における前記紫外線の波長が、２５４ｎｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の触媒処理方法。
【請求項８】
基材に塩化第一錫を含む塩化錫膜を形成する錫処理工程と、
前記塩化錫膜をめっき膜が形成されるめっき膜形成部と、前記めっき膜が形成されない非めっき形成部とにパターニングするパターニング工程と、
前記パターニング工程の後、前記めっき膜形成部に、触媒となる金属を付着させて触媒層を形成する付着工程と、
前記基材をめっき液に接触させて、前記めっき膜形成部にめっき膜を形成するめっき処理工程とを有することを特徴とする無電解めっき方法であって、
前記パターニング工程が、前記塩化錫膜の一部と空気との接触を遮断しながら前記塩化錫膜の残部を酸化させることにより、前記塩化錫膜を、酸化されて４価の錫を多く含む前記非めっき膜形成部と、酸化されずに２価の錫を多く含む前記めっき膜形成部とにパターニングするものであることを特徴とする無電解めっき方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−１５４２７７（Ｐ２００７−１５４２７７Ａ）
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５３２２２（Ｐ２００５−３５３２２２）
【出願日】平成１７年１２月７日（２００５．１２．７）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月７日（２００５．１２．７）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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