专利名称：构图的多孔模制产品或无纺织物的制造方法及电路元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及多孔模制产品或无纺织物的制造方法，其中穿透部分(如穿透孔和穿透沟槽)和凹进部分(如沟槽)已被构图。并且，本发明涉及多孔模制产品或无纺织物的制造方法，其中镀层通过构图选择地形成在凹进部分、穿透部分或二者的表面上。此外，本发明还涉及由具有成图案的镀层的多孔模制产品或无纺织物制成的电路元件。根据本发明，具有成图案的镀层的多孔模制产品或无纺织物可以优选地应用于半导体装置安装构件、电气可靠性检验构件等技术领域。
背景技术：
制作电子元件的基板可能要求在其中形成有穿透孔、穿透沟槽、凹进部分等。从而，可以通过向形成在基板中的穿透孔、穿透沟槽和凹进部分填充导电材料，或在穿透孔、穿透沟槽和凹进部分的表面上形成镀层来建立电连接或形成电路。
例如，在双面印刷电路板或多层印刷电路板中，通过向形成在基板中的穿透孔内填充银得到的银穿透孔或在穿透孔中电镀金属得到的电镀穿透孔，来连接相对面或各层的布线图案。而且，作为半导体封装，有一种熟知的插入式封装，通过将从封装上引出的引线插入到带有所谓穿透孔的孔的基板来安装。
作为在印刷电路板中形成穿透孔的孔加工方法，如熟知的有机械加工方法，比如冲孔膜冲裁和钻切割法。然而，采用此机械加工方法，难于精细加工，或根据基板的材料(具体)该方法难于应用。
同样，在电子元件基板的沟槽加工中，传统上沟槽也通过冲膜冲裁来形成。然而，不可避免地会在冲裁处形成有害的毛刺。在此情况下，提出了将带有金属箔的电子元件基板通过水冲来加工沟槽的方法。具体地讲，提出一种将基板支撑在提供有水冲释放孔的支架上并通过水冲来进行沟槽加工的方法，而且因此防止了该金属箔的浮起(例如，见专利文档1)。然而，就这种方法而言，沟槽加工允许的尺寸取决于该水冲喷嘴的直径。因此，精细加工困难，另外该方法不适合于带有多种图案沟槽的加工。
传统上提出一种方法，其中玻璃片或烧结陶瓷片通过喷沙工艺以形成穿透孔和凹进部分(例如，见专利文档2)。具体地讲，通过光工艺在玻璃片或烧结陶瓷片上形成抗蚀图案。因此，喷沙工艺从该抗蚀图案上方进行，从而高精度地加工穿透孔和凹进部分的位置和形状。在抗蚀图案中，形成有对应穿透孔和凹进部分的开口图案。因此，在喷沙工艺中该抗蚀图案充当掩模。在穿透孔和凹进部分中填充导电材料来形成布线层。多个布线层彼此层叠以制成多层布线结构。
或者，提出下面的方法。在印刷布线板中，形成有每个用于穿过连接引线以连接要安装的电子元件和接触端子的开口。在该步骤，对覆盖有喷沙抗蚀膜的基板进行喷沙工艺，从而形成开口(例如，见专利文档3)。作为基板，这里采用含有玻璃纤维的双面金属层压树脂涂膜基板。在喷沙抗蚀膜中，形成了对应于开口的开口图案。
然而，就传统的喷沙工艺而言，很难形成精细间距布线、深穿透孔和深的沟槽。其首要原因是，要进行喷沙工艺的基板是高硬度材料，如玻璃片、烧结陶瓷片、包含玻璃纤维的树脂基板或带有金属层的树脂涂膜板。另一原因如下当间距更加精细时，要求减小用于喷砂的掩模材料例如抗蚀膜的厚度；然而，这导致掩模本身无法承受苛刻的喷沙工艺或承受长时间的喷沙工艺。甚至采用硬质材料如不锈钢薄片作为掩模材料的情况下，当加工目标为硬基板时，形成在掩模上的精细穿透孔、穿透沟槽等的掩模图案仍在喷沙工艺中碎裂。因此，难于在高精度的基板中形成深穿透孔和沟槽。
(专利文档1)JP-A-2000-246696(专利文档2)JP-A-10-284836(专利文档3)JP-A-11-102992发明内容本发明的目标是提供制造多孔材料的方法，其中使用软质多孔材料代替传统硬质基板材料，并且构图复杂而精细的穿透部分和凹进部分。
特别是，本发明的另一个目标是提供多孔模制产品或无纺织物的制造方法，其中通过使用流体工艺方法，构图精细的穿透孔、沟槽等，如用多孔模制产品或无纺织物的喷沙工艺，目标是在低掩模损伤条件下进行加工。
本发明的再一个目标是提供由构图的多孔模制产品或无纺织物制造的电路元件，其中镀层可选择地形成在穿透部分和凹进部分的表面上。
发明人进行了深入地研究以到达上述目标。结果，发现如下事实。通过其中流体经带有成图案的穿透部分的掩模进行喷射的加工方法，采用软质多孔材料用于加工，可以得到具有穿透部分和凹进部分的多孔材料，掩模上的精细穿透部分图案转移到其上，传统上认为使用机械加工方法对于软质多孔材料难于或不可能形成用于加工的精细图案。作为流体，优选使用含有磨粒的流体。
发现了以下事实。就这种方法而言，可以进行精细加工，例如形成深穿透孔和深沟槽，而不破坏多孔模制产品的多孔结构。而且，导电金属设置在比如穿透孔和穿透沟槽的穿透部分的表面上，并通过该方法形成如沟槽的凹进部分。结果，可以得到软质弹性电路基板和电路元件，如电可靠性检测构件。本发明基于上述发现完成。
<本发明的公开>
根据本发明，提供了构图的多孔模制产品或无纺织物的制造方法，其特征在于，在由有机聚合材料形成的膜状或薄片状多孔模制产品或无纺织物的至少一侧上设置具有成图案的穿透部分的掩模，从掩模上方喷射流体或含有磨粒的流体，并在该多孔模制产品或无纺织物中形成穿透部分、凹进部分或二者，掩模上的穿透部分的开口的形状转移到穿透部分、凹进部分或二者。
此外，根据本发明，提供了具有成图案的镀层的构图的多孔模制产品或无纺织物的制造方法，该方法有以下1到4的步骤(1)步骤1，在由有机聚合材料形成的膜状或薄片状多孔模制产品或无纺织物的至少一侧上经抗蚀剂树脂层设置具有成图案的穿透部分的掩模，从掩模上方喷射流体或含有磨粒的流体，并在抗蚀剂树脂层和多孔模制产品或无纺织物上形成穿透部分、凹进部分或二者，该掩模上的穿透部分的开口的形状转移成到穿透部分、凹进部分或二者，(2)步骤2，把电镀催化剂涂加在包括抗蚀剂树脂层的多孔模制产品或无纺织物的整个表面上，其中已经形成了穿透部分、凹进部分或二者，(3)步骤3，剥去该抗蚀剂树脂层，和(4)步骤4，电镀多孔模制产品或无纺织物，并且在穿透部分、凹进部分或二者的已经沉积了镀层催化剂的表面上选择性地形成镀层。
此外，根据本发明，提供了具有成图案的镀层的多孔模制产品或无纺织物的电路元件，其特征在于，在由有机聚合材料形成的膜状或薄片状多孔模制产品或无纺织物中，形成有成图案的穿透部分、凹进部分或二者，并且镀层选择性地形成在穿透部分、凹进部分或二者的表面上。
<本发明的优点>
根据本发明的方法，可以在软质多孔材料上形成传统机械加工方法难于到达的精细而复杂的图案。就本发明的方法而言，在导致低掩模损害的条件下，可以在多孔材料上执行流体工艺，如喷沙。这允许简单地地形成精细沟槽和穿透孔。即根据本发明，在软质而难于切割的多孔模制产品或无纺织物上可以做深沟槽加工和深孔加工，而且该多孔结构不会损坏。本发明的方法实现了低成本，而且适合各种产品。
此外，根据本发明，提供电路元件如软质和现对低介电常数的电路基板。就本发明的电路元件而言，由于载荷畸变或热畸变引起的应力集中在基板和电路的交接面处很少可能出现。就本发明的电路元件而言，多孔材料吸收畸变，因此布线时很少会出现过载，而且很少会出现断路。
图1是示出本发明中采用流体喷射方法的构图方法的一个实例的剖面图；图2是示出本发明中采用流体喷射方法的构图方法的一个实例的剖面图；图3是示出本发明中采用流体喷射方法的构图方法的另一个实例的剖面图；图4是示出本发明中采用流体喷射方法的构图方法的另一个实例的剖面图；图5是示出本发明中采用流体喷射方法的构图方法的另一个实例的剖面图；图6是示出本发明中采用流体喷射方法的构图方法的另一个实例的剖面图；图7是示出在多孔模制产品的穿透部分和凹进部分上形成镀层的方法的一个实例的剖面图；和图8是示出在多孔模制产品的穿透部分和该凹进部分上形成镀层的方法的一个实例的剖面图。
顺便提及，附图中的参考数字，1表示多孔模制产品；2，静止平台；3，掩模；4，穿透部分；5，流体喷射；6，穿透孔；7，缓冲材料；51，多孔模制产品；52，掩模；53，掩模；54，狭缝；55，狭缝；56，沟槽；57，沟槽；58，穿透孔；71，多孔模制产品；72，掩模；73，抗蚀膜；74穿透孔，；75，沟槽；76，沟槽；77，镀层。
具体实施例方式
在本发明中，在由有机聚合材料形成的膜状或片状多孔模制产品或无纺织物上进行构图。膜是指具有膜厚度小于250μm的片状制品。片表示具有膜厚度250μm或更厚的片，并包括板状制品。膜或片可以是单层或多层的形式。
根据需要的目标，可以使用各种材料作为该有机聚合材料。其中的具体实例可以包括弹性材料，如天然橡胶、聚氨酯和硅橡胶；树脂材料，如环氧树脂胶、丙烯酸树脂、聚酰亚胺、聚四氟乙烯和聚乙烯。对于这些弹性材料或树脂材料，如果需要，可以混入填料(如碳或二氧化硅)、着色剂、润滑剂和各种其他添加剂。
当采用多孔模制产品或无纺织物作为基板材料时，希望其由绝缘有机聚合材料形成。而且，当多孔材料或无纺织物适合于半导体装置等在高频信号中的应用时，优选由低介电常数合成树脂形成的材料，以避免引起信号延迟。
对于该多孔模制产品和该无纺织物，在进行精确喷沙工艺等精细加工中优选多孔模制产品，而且此时该电路基板制造简单。因此，下面将集中描述多孔模制产品。然而，根据本发明的方法的图案可以以同样的方式在无纺织物上进行。
形成多孔模制产品的合成树脂的优选实例可以包括氟树脂，如聚四乙烯(PTFE)、四氟乙烯/六氟丙烯聚合物(FEP)、四氟乙烯/全氟羟基乙烯醚聚合物(PFA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯共聚物和次乙基/四氟乙烯共聚物(ETFE树脂)；工程塑料，如聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚酰胺(PA)、变性聚苯醚(mPPE)、硫酸聚苯(PPS)、聚醚酮(PEEK)、聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)和液晶聚合体(LCP)。
当使用多孔模制产品作为电路基板时，优选采用环氧树脂，聚酰亚胺或氟树脂多孔模制产品。特别是，由于高绝缘特性、低相对介电常数、低吸湿性和高抗热性，优选由氟树脂如PTFE制造的多孔模制产品。
即对于上述树脂，优选氟树脂，而从抗热性、耐化学性、可加工性、机械特性、介电特性(低介电常数)等方面考虑优选PTFE。对于本发明的制造方法，可以使用溶剂进行清洗处理。因此，形成多孔模制产品的合成树脂优选难溶或微溶于溶剂。优选氟树脂，并且由于难溶于溶剂而优选PTFE。作为膜状或片状多孔模制产品的制造方法，将涉及到孔制造方法、相分离方法、溶剂萃取方法、拉制法、激光辐射法等。
对于多孔模制产品，拉制法得到的多孔聚四氟乙烯膜或片(下面简记为“多孔拉制PTFE”)具有极好的抗热性、可加工性、机械特性、介电特性等特性，而且细孔大小分布均匀，因此其为极佳的作为基板的材料。
本发明中使用的多孔拉制PTFE膜或片例如可以通过在JP-B-42-13560中描述的方法制造。首先，在未烧结的PTFE粉末中混入液体润滑剂，并通过柱塞挤压将混合物挤压成管状或板状。当要求小厚度的膜或片时，可以通过轧缩辊轧制成板状体。在挤压扎制步骤之后，如果需要，从挤压模制产品或轧制模制产品中去除液体润滑剂。因此该压制模制产品或轧制模制产品至少以单轴向拉制得到，从而可以得到膜形式的未烧结的多孔PTFE。在固定防止其收缩的同时，加热未烧结的多孔PTFE膜到至少PTFE的熔点327℃，以便拉制结构的烧结和固定。这使多孔拉制PTFE膜或片具有高的强度。通过沿长度方向切割，该多孔拉制PTFE管可变为平坦的膜或片。
每一多孔拉制PTFE膜或片具有精细的纤维组织，包括由PTFE形成的非常精细的纤维以及通过纤维彼此连接的节点。在多孔拉制PTFE膜或片中，精细纤维组织形成了多孔结构。因此，在多孔拉制PTFE膜或片中，多孔结构的树脂部分包括纤维和节点，而且该多孔结构的空隙是由纤维和节点形成的空间。多孔拉制PTFE膜或片沿膜厚度方向具有优秀的弹性，并且也具有优秀的弹性恢复特性。多个多孔拉制PTFE膜或片可以彼此层叠并热卷曲，从而融合成整体的多层膜或片。
该多孔模制产品的孔隙度优选为20％或更高，而且更优选为40％或更高。这样要求是因为要提高喷沙的加工性。然而，当使用多孔模制产品作为电路基板时，孔隙度优选为20％到90％的范围，而且更优选为40％到80％。这样要求是为了满足减小相对介电常数及保持形变吸收力和形状保持力。
多孔模制产品的孔隙尺寸(平均孔隙尺寸)优选为10μm或更小，而且更优选为5μm或更小。优选地，当该多孔模制产品的孔隙尺寸为1μm或更小时，超精细加工成为可能，另外，通过锚定作用电镀膜可以具有高固定性。多孔模制产品的孔隙尺寸优选为等于或小于包含在加工所用的流体中的磨粒的平均直径，而且更优选为小于该磨粒的平均直径。
多孔模制产品的厚度可以根据要求的目标、场所等合理选择。然而，一般为3mm或更小，而且更优选为2mm或更小。其下限一般为5μm，而且优选约为10μm。当产品以用于检验半导体的探针板的方式使用时，该多孔模制产品的厚度一般设置为1到2mm(1000到2000μm)，当产品作为柔性基板使用时，其厚度一般为1mm(1000μm)或更小，而且优选为500μm或更小，当产品作为多层高密度布线基板时其厚度为100μm或更小。
就本发明的方法而言，在图案中带有穿透部分的掩模设置在多孔模制产品或无纺织物的至少一侧上。流体或含有磨粒的流体向掩模上喷射，从而在多孔模制产品或无纺织物中形成由掩模上的穿透部分的开口形状转移成的穿透部分、凹进部分或二者。
作为用于形成所要求的图案的掩模，可以是使用例如通过机械加工如压力冲裁或切割来构图膜或金属板而得到的掩模，或通过激光等的方法构图而得到的掩模。或者，也可以使用通过光刻、无电镀及电镀或这些方法的组合制造的带有精细图案的掩模。在这种情况下，更精细和复杂的工艺成为可能。
掩模中形成的穿透部分的形状为(例如)针孔(穿透孔)、狭缝(穿透沟槽)和其他设定的图案形状。可以有一个或多个穿透部分。掩模的具体实例可以包括不锈钢制成的膜或薄板，其厚度一般为0.01到1mm，而且优选为0.02到0.5mm。
作为用于图案中的流体，其可以是气体如压缩空气，或液体如水。该流体优选地允许包含磨粒以增强加工性。在本发明中，特别优选采用含有磨粒的压缩空气的喷沙工艺方法。
作为使用的磨粒，一般比形成多孔模制产品、无纺织物等材料具更高的硬度的材料。磨粒的实例可以包含氧化硅、氧化铝等的颗粒。优选地磨粒可在加工后由溶剂提取/清洗和除去。例如，由于处理方便，优选使用水溶性无机盐，如氯化钠。使用平均粒直径尽可能小的磨粒可以保证加工精度和高准确度。磨粒的平均直径一般为0.1到10μm.，优选为1到8μm。磨粒平均粒直径优选为等于或大于多孔模制产品的平均孔隙尺寸，而且更优选为大于平均孔隙尺寸。喷沙工艺可以根据使用包含磨粒的压缩空气的普通方法进行。
现将参考附图描述适合于本发明中的工艺方法。如图1所示，多孔模制产品(或无纺织物)1固定在静止平台2上，而具有要求图案的穿透部分4的掩模3设置在其上。该掩模优选固定在该多孔模制产品上，以防止掩模在加工中移动。作为将多孔模制产品1固定到静止平台2上的方法和将掩模3固定到该多孔模制产品1上的方法，其可以是使用塑料带或胶带的固定方法、使用粘合剂的固定方法等。然而，方法并不局限于这些方法。当用粘合剂将掩模3固定到多孔模制产品1上时，粘合层的厚度优选为很薄，或在掩模3的穿透部分4之外的地方涂抹粘合剂，从而不妨碍制备孔的加工。
然后，如图2所示，流体(气体或液体)5从上向掩模3喷射。作为流体5，优选采用包含磨粒的压缩空气。通过喷射流体5，在多孔模制产品1中，形成穿透部分、凹进部分或二者，掩模的穿透部分4的开口形状转移到这些部分。凹进部分为非穿透孔或沟槽等，但其中一部分可以是穿透的。图2示出了在多孔模制产品1中形成穿透孔(或穿透沟槽)6，掩模的穿透部分4的开口形状转移到其上。
图3和图4示出了用如图1和图2中相同的方式进行构图的实施例，除具有柔性的缓冲材料7如无纺织物(包括毡)或多孔产品设置在静止平台2上，且多孔模制产品(或无纺织物)1固定其上以外。通过设置缓冲材料7，可以在多孔模制产品1中形成更微小和精确的穿透部分或凹进部分。
在构图后，多孔模制产品1(或无纺织物)从静止平台2、掩模3、缓冲材料7等上剥离出来。在剥离阶段中，如果需要，使用有机溶剂或水进行清洗，以便溶解或去除使用的粘合剂，并且除去沉积在穿透部分和凹进部分中的磨粒。
图5和图6示出了掩模52和53设置在多孔模制产品51(或无纺织物)相对的面上以进行构图的实施例。当多孔模制产品51为单层或大厚度的多层板时，可以从其相对的面进行构图。狭缝54和55分别形成在掩模52和53中。在掩模52和53已经固定在多孔模制产品51的相对的面上之后，一面(如掩模53的一面)固定在静止平台上，以便从掩模52上进行喷沙等工艺。在这种情况下，沟槽形成为多孔模制产品51厚度的一半的深度。然后，把加工过的一面固定在静止平台上，以便从掩模53上进行喷沙工艺等工艺。还在这种情况下，沟槽深度形成为多孔模制产品51厚度的一半。结果，沟槽56和57形成在多孔模制产品51的两相对面上，从而穿透孔(透孔)58形成在这些沟槽的交叉处。
图1到图6中所示的工艺方法示出了本发明的工艺方法的具体实例，而本发明的方法不局限于此。通过使用提供有指定形状的穿透部分的掩模，可以在多孔模制产品或无纺织物中形成指定的图案。
根据本发明的方法，可以形成穿透部分和凹进部分而不破坏该多孔模制产品的多孔结构，并且也可以保持穿透部分和凹进部分的壁(如侧壁)的多孔结构。通过使用多孔模制产品的穿透部分和凹进部分的多孔结构，可以形成强固定的镀层(镀膜)。
为了给形成在多孔模制产品(或无纺织物)中的穿透部分和凹进部分电镀，并形成电路，需只在穿透部分和凹进部分形成镀层。为此，进行流体喷射(如喷沙)前，在多孔模制产品(或多孔基板)上需要形成抗电镀抗蚀膜。流体喷射(如喷沙)可以按照掩模上的穿透部分切掉该抗蚀膜。要求该抗蚀膜由不会影响到位于其下的多孔模制产品的穿透部分和凹进部分的形成的材料形成。
抗电镀抗蚀膜理想情况下可以在进行无电镀或电解电镀之后，或在电镀过程中，使用溶剂等溶解或除去，或可以机械剥离或除去。作为抗电镀抗蚀膜，例如可以使用商业上可获得的粘合带。或者，作为该抗蚀膜，可以使用丙烯酸树脂膜，该丙烯酸树脂膜通过在有机溶剂如丙酮中溶解丙烯酸树脂，将得到的溶液涂到多孔基板上，再干燥并除去该溶剂而形成。
此外，作为抗电镀抗蚀膜，可以使用膜状的或片状的多孔模制产品。具体地讲，三层或更多层的多孔膜彼此层叠，以形成多层多孔模制产品。采用多层多孔模制产品，并经过构图。然后，向其加入电镀催化剂，再从相对面剥离和移除该多孔膜。结果，可以获得其中电镀催化剂仅设置在穿透部分和凹进部分上的多孔模制产品。通过进行无电镀和进一步采用电镀催化剂进行的电镀，可以选择性地形成具有要求厚度的镀层。
在本发明中，优选采用上述的丙烯酸树脂膜或多孔模制产品(多孔膜)作为抗蚀树脂膜。即用于制造电路元件，优选采用制造带有图案镀层的构图多孔膜制产品或无纺织物的方法，其通过以下步骤1到4(1)步骤1，把带有穿透孔图案的掩模经抗蚀剂树脂层设置在由有机聚合材料形成的膜状或薄片状多孔模制产品或无纺织物的至少一个面上，向该掩模上面喷射流体或含有磨粒的流体，并在该抗蚀剂树脂层和该多孔模制产品或无纺织物上形成穿透部分、凹进部分或二者，该掩模上的穿透部分的开口形状转移到其上；(2)步骤2，在该多孔模制产品或该无纺织物的整个表面并包括抗蚀剂树脂层上涂覆电镀催化剂，其中已经形成有穿透部分、凹进部分或二者；(3)步骤3，剥去抗蚀剂树脂层，和(4)步骤4，电镀多孔模制产品或无纺织物，并选择性在穿透部分、凹进部分或二者的表面上形成镀层，在其上设置了电镀催化剂。
图7和图8示出了电镀步骤的一个实例。在多孔模制产品(或无纺织物)71相对的面上，设置了抗电镀抗蚀膜(抗蚀剂树脂)73。而且，在其上设置了掩模72。因此，通过流体喷射如喷沙形成穿透孔74和沟槽75和76(其中一部分是穿透的)。在构图之后，剥掉掩模72。然后，在加入电镀催化剂后，剥掉和除去抗蚀膜73。通过在穿透孔74和沟槽75和76的壁上设置电镀催化剂进行无电镀，可以选择地形成镀层77。在无电镀层上，沉淀有电镀层的其他导电材料微粒等。
为了形成镀层，首先使用已经构图并带有抗蚀膜的多孔模制产品，电镀催化剂(即加速金属离子还原反应的催化剂)设置在其整个表面，包括该穿透孔、穿透沟槽和凹进部分的壁上。作为在多孔模制产品的穿透孔、穿透沟槽和凹进部分的壁上沉积导电金属的方法，优选无电镀法。就无电镀方法而言，一般在要求镀层沉淀的位置上预先加入促进化学还原反应的催化剂。为了只在多孔模制产品的穿透部分和沟槽部分的壁上进行无电镀，要求只在这些位置上设置电镀催化剂。当在穿透孔和凹进部分的壁之外的位置沉积电镀时，每一个由沉积在穿透孔、穿透沟槽和凹进部分等壁上的镀层形成的导电部分都会短路。因此，在加入电镀催化剂的步骤中要使用前述的抗蚀膜。
为了加入电镀催化剂，如果需要，则带有抗蚀膜并已经构图的多孔模制产品要进行调整(conditioning)处理。然后，例如把多孔模制产品浸入到加入有钯锡胶质催化剂的溶剂中并充分搅拌。在加入催化剂的溶剂中浸泡后，除去抗蚀膜。结果，可以得到只在其穿透部分和凹进部分壁上沉积上电镀催化剂微粒的该多孔模制产品。
通过使用沉积并保留在多孔模制产品的穿透部分和凹进部分的壁上的电镀催化剂，导电金属沉积在该壁上。作为沉积导电金属的方法，优选采用无电镀方法。通过把多孔模制产品浸入到无电镀溶液中，可以只在穿透孔、穿透沟槽和凹进部分的壁上沉淀导电金属。结果，形成导电部分(电路)。作为导电金属，涉及的可以是铜、镍、银、金、镍合金等。尤其当要求高导电性时，优选使用铜。
当使用多孔拉制PTFE膜或片时，电镀微粒(晶体微粒)首先沉淀在暴露在穿透部分和凹进部分的壁上的纤维上。因此，通过控制电镀时间，可以控制导电金属的沉积情况。通过控制无电镀时间，可以到达适当的电镀量，在赋予导电性的同时具有弹性。该多孔结构的树脂部分的厚度(如纤维的厚度)优选为50μm或更小。导电金属的微粒直径优选为0.01到5μm。导电金属的沉积量优选约为0.01到4.0g/ml，以保持该多孔结构和弹性。
对于如上描述制造的导电部分(电路)，优选使用抗氧化剂，或涂有贵金属或贵金属合金，以增加抗氧化性和电接触特性。作为贵金属，优选电阻率小的钯、铑或金。贵金属涂层等的厚度优选为0.005到0.5μm，而且更优选为0.01到0.1μm。
(实例)下面将结合实例和比较实例更具体地描述本发明。
(实例1)将孔隙尺寸0.1μm、孔隙率(ASTM D-792)约50％、膜厚度60μm的多孔拉制PTFE(商品名为HP010-60，由SMMITOMO ELECTRIC FINEPOLYMER，INC制造)平滑处理并设置到玻璃板上，并且在其边缘用塑料带固定以防移动。在多孔拉制PTFE上，薄薄地涂上即时粘合剂(商品名为Aron Alpha，TOAGOSEI Co.，Ltd.制造)。然后，在该即时粘合层上，设置由不锈钢制成的其上开口有宽100μm长5mm的狭缝的掩模，其厚度为0.05mm。使该膜保持静置一昼夜，以使该即时粘合剂充分干燥，从而把不锈钢掩模固定到多孔拉制PTFE上。
从不锈钢制成的掩模上方，使用平均粒直径约为5μm的铝磨粒，通过压缩空气进行喷沙工艺。通过透射光检测，证实在该多孔拉制PTFE膜中形成了狭缝状穿透沟槽。然后，从玻璃板上移除多孔拉制PTFE膜和不锈钢掩模。
其浸入到丙酮中数小时以溶解粘合剂，并使不锈钢掩模和多孔拉制PTFE膜彼此分离。然后，干燥多孔拉制PTFE膜。在多孔PTFE膜中，形成了狭缝状的穿透沟槽。在此状态下目视观察，可以确认穿透沟槽的边界带有颜色，而且磨粒沉积在上面。
其浸入到乙醇中，进行5分钟的超声波清洗，并干燥。结果，目视看不到沉积的磨粒。对该狭缝处理部分的截面和侧壁进行SEM观察，结果确认磨粒不可能存在。而且，沟槽侧壁的多孔结构保持未破坏。
(实例2)孔隙尺寸5μm、孔隙率约80％、膜厚度100μm的多孔拉制PTFE膜(商品名为WP500-100，由SMMITOMO ELECTRIC FINE POLYMER，INC.制造)经平滑处理并设置到玻璃板上，并用胶带固定以防移动。在多孔拉制PTFE上薄薄地涂上即时粘合剂(商品名为Aron Alpha，TOAGOSEI Co，.Ltd.生产)。然后，在即时粘合层上，设置由不锈钢制成的其上开口有宽100μm长5mm的狭缝的掩模，其厚度为0.05mm。使该膜保持静置一昼夜，以使该即时粘合剂充分干燥，从而将该不锈钢掩模固定到多孔拉制PTFE上。
从不锈钢掩模上方，使用平均粒直径约为5μm的铝磨粒，通过压缩空气进行喷沙工艺。通过透射光检测，证实在该多孔拉制PTFE膜中形成了狭缝穿透沟槽。然后，从玻璃板上移除多孔拉制PTFE膜和不锈钢掩模。
其浸入到丙酮中数小时以溶解粘合剂，并使不锈钢掩模和多孔拉制PTFE膜彼此分离。然后，干燥多孔拉制PTFE膜。在多孔拉制PTFE膜上形成狭缝穿透沟槽。在此状态下目视观察，确认穿透沟槽的边缘带有颜色，而且磨粒沉积在上面。
其浸入到乙醇中，进行5分钟的超声波清洗，并干燥。结果，目视看不到沉积的磨粒。然而，对狭缝处理部分的截面和侧壁进行SEM观察的结果，可以看到磨粒，而且磨粒嵌入并保留在多孔拉制PTFE膜的穿透沟槽的侧壁上。然而，沟槽侧壁的多孔结构并未破坏。
(实例3)孔隙尺寸5μm、孔隙率约80％、膜厚度100μm的多孔拉制PTFE膜(商品名为WP500-100，SMMITOMO ELECTRIC FINE POLYMER，INC.制造)经平滑处理并设置到玻璃板上，并用胶带固定以防移动。在多孔拉制PTFE上薄薄地涂上即时粘合剂(商品名为Aron Alpha，TOAGOSEI Co，.Ltd.制造)。然后在粘合层上，设置由不锈钢制成的其上开口有宽100μm长5mm的狭缝的掩模，其厚度为0.05mm。使该膜保持静置一昼夜，以使即时粘合剂充分干燥，从而把不锈钢掩模固定到多孔拉制PTFE上。
从不锈钢掩模上方，使用平均粒直径约为5μm的氯化钠磨粒，通过压缩空气进行喷沙工艺。通过透射光检测，证实在多孔拉制PTFE膜中形成了狭缝穿透沟槽。然后，从玻璃板上移除多孔拉制PTFE膜和不锈钢掩模。
其浸入到丙酮中数小时以溶解粘合剂，并使不锈钢掩模和多孔拉制PTFE膜彼此分离。然后，干燥多孔拉制PTFE膜。在多孔PTFE膜上形成狭缝穿透沟槽。在此状态下使用光学显微镜观察，可以确认磨粒沉积在周围。
其浸入到乙醇中，再浸入水中，进行5分钟的超声波清洗，并干燥。对狭缝处理部分的截面和侧壁进行SEM观察，结果确认不存在磨粒。而且，该沟槽侧壁的多孔结构保持未被破坏。
(实例4)在玻璃板上铺放膜厚为1mm、孔隙率为50％的聚氨酯泡沫，并用胶带固定其边缘。在该聚氨酯泡沫上，平滑处理并设置孔隙尺寸0.1μm、孔隙率约50％、膜厚度60μm的多孔拉制PTFE膜(商品名为HP010-60，SMMITOMOELECTRIC FINE POLYMER，INC制造)到，并用塑料胶带固定其边缘以防移动。在该多孔拉制PTFE上薄薄地涂上即时粘合剂(商品名为Aron Alpha，TOAGOSEI Co，.Ltd.制造)。然后，在即时粘合层上，设置由不锈钢制成的其上开口有宽100μm长5mm的狭缝的掩模，其厚度为0.05mm。使该膜保持静置一昼夜，以使瞬间粘合剂充分干燥，从而把不锈钢掩模固定到多孔拉制PTFE上。
从不锈钢掩模上方，使用平均粒直径约为5μm的氧化铝磨粒，通过压缩空气进行喷沙工艺。通过透射光检测，证实在多孔拉制PTFE膜中形成了狭缝穿透沟槽。然后，从玻璃板上移除多孔拉制PTFE膜和不锈钢掩模。
其浸入到丙酮中数小时以溶解粘合剂，并使不锈钢掩模和多孔拉制PTFE膜彼此分离。然后，干燥多孔PTFE膜。在多孔PTFE膜上形成狭缝穿透沟槽。在此状态下目视观察，确认穿透沟槽周围带有颜色，而且磨粒沉积在上面。
其浸入到乙醇中，进行5分钟的超声波清洗，并干燥。结果，目视不可能观察到磨粒的沉积。对狭缝处理部分的截面和侧壁进行SEM观察，结果确认不存在磨粒。进而，沟槽侧壁的多孔结构保持并未被破坏。而且，可以观察到侧壁的粗糙度低于实例1中穿透沟槽的粗糙度。
(实例5)1、多层多孔拉制PTFE板的制造步骤20个孔隙尺寸0.1μm、孔隙率约50％、膜厚度60μm的多孔拉制PTFE膜(商品名为HP010-60，SMMITOMO ELECTRIC FINE POLYMER，INC.制造)彼此叠放。这些膜夹在两个200平方毫米、厚4毫米的不锈钢薄板之间，加热至340度或更高的温度，并熔化。结果，制成膜厚约1200μm的20层结构的多孔拉制PTFE板。
2、沟槽和穿透孔的形成步骤在多孔拉制PTFE板相对的面上，薄薄涂上即时粘合剂(商品名为AronAlpha，由TOAGOSEI Co，.Ltd.制造)。然后，在各粘合层上，分别设置厚0.05mm且具有宽100μm、长5mm的狭缝的不锈钢掩模。在此步骤中，设置了每个由不锈钢制成的两个掩模使得各狭缝垂直相交。使薄板保持静置一昼夜，以使瞬间粘合剂充分干燥，从而把不锈钢掩模固定到多孔拉制PTFE板上。
将其设置在玻璃板上。对上述的不锈钢掩模，使用平均粒直径约为5μm的氧化铝磨粒，每次一面对两个面通过压缩空气进行喷沙工艺。当可以确认沟槽的深度约为膜的厚度的一半时，而且两个相对面上的狭缝的相交部分贯穿穿透时，停止喷沙工艺。
其浸入到丙酮中数小时以溶解粘合剂，并使不锈钢掩模和多孔拉制PTFE膜彼此分离。然后，干燥多孔PTFE膜。可以确认，在多孔拉制PTFE膜中，在相对的两面上形成了狭缝状穿透沟槽，而且只有两个相对面上的穿透沟槽的每一相交部分是贯穿穿透的。其浸入乙醇中并进行5分钟的超声波清洗。
3、加入电镀催化剂的步骤然后，在60℃温度下，把多孔拉制PTFE板浸入到稀释成100ml/L的Meltec Inc.制造的Melplate PC-321中4分钟，并进行调整。再把多孔拉制PTFE板浸入10％硫酸中1分钟。然后，把薄板浸入到由0.8％的盐酸以180g/L的比率溶解由Meltex Inc.制造的Enplate PC-236得到的溶液中2分钟。对于其中溶解了含3％的Enplate活化剂444、含1％的Enplate活化剂添加剂(由Meltex Inc.制造)和3％的盐酸的含水溶液，以150g/L的比率溶解由Meltex Inc.制造的Enplate。把多孔拉制PTFE板浸入到所得到结果溶液中5分钟，使得锡钯颗粒沉积在包括多孔PTFE的穿透沟槽和穿透孔的整个表面上。
然后，把多孔拉制PTFE板浸入到由Meltex Inc.制造的PA-360以50ml/L的比率用蒸馏水稀释而得到溶液中，从而活化催化剂。此后，从带有多层结构的多孔拉制PTFE板的每个相对的表面层上，分别剥离多孔拉制PTFE板，结果该电镀催化剂只沉积在多孔拉制PTFE板的沟槽和穿透孔中。
4、电镀工艺步骤在由Meltex Inc.制造的Cu-3000A、Melplate Cu-3000B、MelplateCu-3000C和Melplate Cu-3000D每个按5％和Melplate Cu-3000稳定剂按0.1％制成的无电镀铜的溶液中，浸入多孔拉制PTFE板，并空气搅拌30分钟，以致在沟槽和穿透孔的侧壁上镀铜。
然后，该多孔拉制PTFE板浸入在Atotech制造的活性剂Aurotech SIT添加剂(80ml/L)中3分钟。然后，把该板浸入到由Atotech制造的活性剂Aurotech SIT添加剂conc.(125mg/L)和由Atotech制造的活性剂Aurotech SIT添加剂(80mlk/L)的混合溶液中1分钟。结果，钯催化剂固定在上述形成的铜镀层上。
此外，在由次磷酸钠(20g/L)、柠檬酸三钠(40g/L)、硼酸铵(13g/L)、硫酸镍(22g/L)制成的无电镀锡溶液中，把多孔拉制PTFE板浸入5分钟，从而铜镀层表面涂上镍镀层。
然后，在60℃温度下，把多孔拉制PTFE板浸入到由Meltex Inc.制造的Melplate AU-6630A(200ml/L)、Melplate AU-6630B(100ml/L)、MelplateAU-6630C(20g/L)和亚硫酸钠金水溶液(金1.0g/L)制成的置换镀金溶液中5分钟。结果，又进行了镀金涂层。
通过至此的各步骤，可以制造由只有沟槽和穿透孔导电的多孔拉制PTFE板制成的电路基板。产生的电路能够承受胶带的剥离测试。而且，该电路基板质软，因此即使在使用中弯曲、受压或扭曲变形，该电路基板也不会剥落。
(比较实例1)把厚度100μm的非多孔PTFE膜(商品名为“NAFLON TAPE”，NICHIASCorporation制造)进行平整和设置到玻璃板上，并使用塑料胶带固定其边缘以防移动。在该非多孔PTFE膜上薄薄地涂上即时粘合剂(商品名为AronAlpha，TOAGOSEI Co.，Ltd.制造)。然后，设置由不锈钢制成厚度为0.05mm的掩模，其上开口有宽100μm、长5mm的狭缝。使该膜保持静置一昼夜，以使即时粘合剂充分干燥。结果该不锈钢掩模固定到非多孔PTFE膜上，并且进而用胶带固定其边缘。
对上述不锈钢掩模，使用平均粒直径约为5μm的氧化铝磨粒，通过压缩空气进行喷沙工艺。结果，在该非多孔PTFE膜上的穿透沟槽形成前，该不锈钢掩模的狭缝边缘被破坏变得粗糙，而且其边缘卷起并浮起，导致难于加工状况。因此，停止进行中的喷沙工艺。
其浸入到丙酮中数小时以溶解粘合剂，并使不锈钢掩模和非多孔PTFE膜彼此分离。然后，干燥该非多孔拉制PTFE膜。其浸入到乙醇中，进行5分钟的超声波清洗，并干燥。对该喷沙工艺部分的截面和侧壁进行SEM观察，结果每个沟槽的深度为20μm或更浅。此外，每个沟槽的边缘部分变钝。
参照具体的实施例已经对本发明进行了详细的描述。然而，对于本技术领域的技术人员，显然可以对其做出各种改变和修改，而不脱离本发明的精神和范围。
本应用以2004年1月14目申请的日本专利申请第2004-007043号为基础，将其内容引用结合于此。
<工业实用性>
本发明的方法适合作为在多孔模制产品或无纺织物上构图穿透部分(如穿透孔和穿透沟槽)和凹进部分(如沟槽)的方法。本发明的具有以图案形成的镀层的多孔模制产品或无纺织物，作为电路元件，可优选应用于半导体装置安装构件、电可靠性检查构件等技术领域。
权利要求
1.一种制造构图的多孔模制产品或无纺织物的方法，其特征在于将具有成图案的穿透部分的掩模设置在由有机聚合材料形成的膜状或薄片状多孔模制产品或无纺织物的至少一侧上，从所述掩模上方喷射流体或含有磨粒的流体，并且在所述多孔模制产品或无纺织物中形成穿透部分、凹进部分或二者，所述掩模的穿透部分的开口的形状转移到所述穿透部分、凹进部分或二者。
2.根据权利要求1的制造方法，其特征在于，在所述多孔模制产品或无纺织物一侧上形成凹进部分之后，在所述多孔模制产品或无纺织物的另一侧上形成凹进部分。
3.根据权利要求2的制造方法，其特征在于，在所述多孔模制产品或无纺织物一侧上形成凹进部分之后，在所述多孔模制产品或无纺织物的另一侧上形成凹进部分，以形成穿透孔。
4.根据权利要求1到3中任一的制造方法，其中所述流体是气体或液体。
5.根据权利要求1到4中任一的制造方法，其中所述磨粒的平均尺寸等于或大于所述多孔模制产品的平均孔隙尺寸。
6.根据权利要求1到5中任一的制造方法，其中所述磨粒是由可用溶剂提取或除去的材料制成的磨粒。
7.根据权利要求6的制造方法，其中所述磨粒是水溶性无机盐磨粒。
8.根据权利要求1到7中任一的制造方法，其中所述掩模设置在所述多孔模制产品或无纺织物的一侧上，而具有柔韧性的缓冲材料设置在与其上已经设置了所述掩模的一侧相对的一侧上，并且流体或含有磨粒的流体从所述掩模上方喷射，从而在所述多孔模制产品或无纺织物上形成穿透部分、凹进部分或二者，所述掩模的穿透部分的开口的形状转移到所述穿透部分、凹进部分或二者。
9.根据权利要求1到8中任一的制造方法，其中所述多孔模制产品是由多孔氟树脂制成的单层或多层膜或板。
10.一种制造具有成图案的镀层的构图的多孔模制产品或无纺织物的方法，包括以下步骤1到4；(1)步骤1，把具有成图案的穿透部分的掩模经抗蚀剂树脂层设置在由有机聚合材料形成的膜状或薄片状多孔模制产品或无纺织物的至少一侧上，从所述掩模上方喷射流体或含有磨粒的流体，并在所述抗蚀剂树脂层和所述多孔模制产品或无纺织物中形成穿透部分、凹进部分或二者，所述掩模的穿透部分的开口的形状转移到所述穿透部分、凹进部分或二者；(2)步骤2，把电镀催化剂涂加在包括所述抗蚀剂树脂层的多孔模制产品或无纺织物的整个表面上，在其中已经形成了所述穿透部分、凹进部分或二者，(3)步骤3，剥离所述抗蚀剂树脂层，和(4)步骤4，电镀所述多孔模制产品或无纺织物，并且在所述穿透部分、凹进部分或二者的已经沉积了所述镀层催化剂的表面上选择性地形成镀层。
11.根据权利要求10的制造方法，其中所述多孔模制产品是由多孔氟树脂制成的单层或多层膜或板。
12.一种具有成图案的镀层的构图的多孔模制产品或无纺织物的电路元件，其特征在于，在由有机聚合材料形成的膜状或薄片状多孔模制产品或无纺织物中，形成有成图案的穿透部分、凹进部分或二者，并且所述镀层选择性地形成在所述穿透部分、凹进部分或二者的表面上。
13.根据权利要求12的制造方法，其中所述多孔模制产品是由多孔氟树脂制成的单层或多层膜或板。
全文摘要
本发明的目标是提供制造多孔材料的方法，其中已经构图了复杂而精细的穿透部分、凹进部分等。其提供了构图的多孔模制产品或无纺织物，其中在穿透部分和凹进部分的表面上选择地形成了镀层。就本发明而言，具有成图案的穿透部分的掩模设置在多孔模制产品或无纺织物的至少一侧上。流体或含有磨粒的流体从掩模上方喷射，从而在多孔模制产品或无纺织物上形成穿透部分、凹进部分或二者，由掩模上的每个穿透部分的开口的形状转移到穿透部分、凹进部分或二者。本发明提供在穿透部分、凹进部分或二者的表面上选择地形成镀层的多孔模制产品或无纺织物、电路元件等。
文档编号H05K3/10GK1910013SQ200580002459
公开日2007年2月7日 申请日期2005年1月13日 优先权日2004年1月14日
发明者林文弘, 增田泰人, 奥田泰弘 申请人:住友电气工业株式会社