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JPH07173637A - ハロゲン化物質の架橋及び還元方法 - Google Patents

ハロゲン化物質の架橋及び還元方法

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JPH07173637A
JPH07173637A JP6246347A JP24634794A JPH07173637A JP H07173637 A JPH07173637 A JP H07173637A JP 6246347 A JP6246347 A JP 6246347A JP 24634794 A JP24634794 A JP 24634794A JP H07173637 A JPH07173637 A JP H07173637A
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reduction
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Peter J Duke
ピーター・ジエイムズ・デユーク
Elizabeth Foster
エリザベス・フオスター
Martin J Goldberg
マーテイン・ジヨゼフ・ゴールドバーグ
Voya R Markovich
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リンダ・カロリン・マシユー
Donald G Mcbride
ドナルド・ジーン・マクブライド
Toole Terrence R O
テレンス・ロバート・オトウール
Stephen L Tisdale
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Alfred Viehbeck
アルフレツド・ビーベツク
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハロゲン化重合体物質を無電解メッキ浴から
の金属を含む次のメッキに適したものにする。 【構成】 ハロゲン化物質を架橋するために、ハロゲン
化物質を用意し、前記ハロゲン化物質の少なくとも１主
要表面の少なくとも一部に、前記少なくとも１主要表面
で前記ハロゲン化物質のハロゲン置換基を除去しそして
前記ハロゲン置換基が除去されたハロゲン化物質を架橋
するために有効な量の電子を供給することを含むハロゲ
ン化物質を架橋する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハロゲン化重合体化合
物の還元及び架橋方法に関し、特に還元剤を用いた電気
化学的還元による、ハロゲン化重合体化合物の還元及び
架橋方法に関するものである。
【０００２】本発明の方法は電子デバイスの加工に特に
有利である。その上に、本発明はハロゲン化重合体含有
層上に導電性パターンを含む構造体に関する。
【０００３】
【従来の技術】ポリ（テトラフルオロエチレン）（ＰＴ
ＦＥ）およびポリ（トリフルオロモノクロロエチレン）
のようなハロゲン化重合体物質は、その非常に低い誘電
率、優れた化学的安定性、低い溶媒／水分吸収および優
れた熱安定性のために高度の電子パッケージングで多分
に応用できる物質である。さらに、ガラスまたはセラミ
ック微細粒子のような充填材を使用する複合ＰＴＦＥ物
質を使用する複合ハロゲン化重合体組成物は改良された
寸法安定性および低い熱膨張率（ＣＴＥ）を有する。
【０００４】たとえば、商標名ＲＯ ２８００TMのもと
に市販されているガラス／セラミック充填ポリ（テトラ
フルオロエチレン）は１６ppm／℃のＣＴＥ（ｘ−ｙ）
を有し、金属銅の値１６.９ppm／℃と極めて近い。この
ことはＲＯ ２８００TM／銅界面の熱サイクル信頼性を
高める。高性能パッケージングまたは多層構造体におい
てこれらの物質を使用すればシグナルディレイおよび立
上がり時間の低減、所定のインピーダンスでのクロスト
ークの低減、および回路密度の増大をもたらすであろ
う。パッケージング構造部材の信頼性のかなりの増大は
重合体の水吸収が低いために得られるものである。この
ことは腐食の問題、吸湿性の膨張をとり除き、金属と誘
電体の接着の信頼性を改善することになろう。
【０００５】しかしながら、それらの相対的な化学的不
活性および疎水性のために、これらのハロゲン化重合体
物質は電子パッケージング構造体に加工処理することが
困難である。有効な加工技術の不足は、電子工業による
これらの物質の活用化を抑制してきた。これらの物質の
低い表面エネルギーは他の表面へ接着できなくさせてお
り、実用的な電子パッケージング応用のための所望の金
属接着を生じさせるために効果的に克服されなければな
らない。
【０００６】印刷回路カードおよび印刷回路板の製造に
おいて、誘電体シート材料が基体として利用される。導
電性回路パターンが基体の主要表面の片面または両面に
付与される。誘電体物質は非導電性であるから、基体上
にメッキするために、その上に金属が付着する前に種付
け、つまり触媒化されなければならない。
【０００７】基体を触媒化するためにより広く使用され
ている方法の中には、金属パラジウム粒子の層を形成す
るため塩化パラジウム活性化剤および塩化スズ増感溶液
の使用がある。例えば、誘電体基体に触媒作用を与える
方法の一つが米国特許第３,０１１,９２０号によって例
示されているが、それはコロイド金属の溶液を使用して
先ず基体を処理することによって基体を増感させ、選択
溶媒を使用して処理物を活性化して増感された誘電体基
体上のコロイドから非反応性領域を除去し、次いで、例
えば銅塩および還元剤の溶液から銅によって増感された
基体上に金属コーティングを無電解的に付着させること
を含む。
【０００８】また、例えば米国特許第３,００９,６０８
号が示唆しているように、誘電基体上に半コロイド状溶
液から、パラジウム金属のような導体タイプの金属粒子
の薄膜を付着させることによって誘電基体を前処理し
て、導体化ベース上に導電性金属を使用して電解メッキ
を可能ならしめる導電性ベースを得ることができる。
【０００９】その上、非貴金属触媒の基体への付着を高
めるためにある物質を使用して基体を処理するさまざま
な提案がなされている。例えば、米国特許第４,３０１,
１９０号は非貴金属触媒の基体への付着を高めるために
吸収改良剤による基体の予備湿潤処理を示唆している。
ある種の界面活性剤、含水酸化物ゾルおよびある種の錯
化剤が吸収改良剤として示唆されている。しかしなが
ら、さまざまな有機重合体基体を触媒化即ち種付けする
方法は完全に満足なものではなくて、基体と最終金属層
の密着度における改善は期待以下であった。
【００１０】このことはポリ(テトラフルオロエチレン)
（ＰＴＦＥ）のようなポリハロアルキレン含有基体の場
合特に言えることであり、事実、効果的な処理技術の不
足は電子工業によるこれらの重合体物質の有効利用を抑
制してきた。ポリ（ハロアルキレン）重合体の表面の疎
水性および低いエネルギーは金属化または金属層との結
合を全く困難にし、結果的に通常金属層と重合体表面の
密着度が悪くなる。
【００１１】重合体表面の表面エネルギーを増大して湿
潤性にし金属、プラスチック、木材およびガラスとの接
着結合を改良するために液体アンモニア中のナトリウム
またはテトラヒドロフラン溶液中のナトリウム−ナフタ
レンのような元素のアルカリ金属のような非常に強い還
元性のものでＰＴＦＥを処理することは、例えば英国特
許第７９３,７３１号およびA.A. BenderlyのJ. Appl. P
olymer Science, 6, 221 (1962）に示唆されている。
【００１２】Fieldsの米国特許第２,９４６,７１０号に
示唆されているように感圧テープ応用のため接着を改良
するために液体アンモニア溶液中のアルカリ金属を用い
てＰＴＦＥフィルムを処理してきた。Purvis等の米国特
許第２,７８９,０６３号にはペルフルオロカーボン重合
体表面をアミン溶媒またはアンモニア中高温でアルカリ
金属、マグネシウムおよび亜鉛で処理して活性化し、有
機接着塗膜に対する結合を改善する方法が報告されてい
る。米国特許第２,８０９,１３０号においてRappaport
はアルカリ金属のポリアリール炭化水素溶媒溶液で表面
を処理することによるフッ素化樹脂と他の物質との結合
を改善する方法を示唆している。しかしながら、これら
の先行技術のいずれにもフルオロポリマー表面の化学的
変性というその場所での続いての還元を用いて種金属が
その後に付着するための触媒として使用することは含ま
れていない。
【００１３】Dousek等、Electrochimica Acta, 18, 1
(1975)ではアルカリ金属およびアルカリアマルガムの使
用をしてＰＴＦＥを処理し親水性炭素質表面を得ること
を論じている。アルカリ金属は水と接触すると爆発的に
反応して水素ガスを発生するから、これらの系は極度に
危険である。TetraEtchR (W.L. Gore and Associates）
のような市販のナトリウムナフタリドの溶液はモノグラ
イムのようなエチレングリコールジメチルエーテルの溶
液であり、引火点が非常に低く(例えば３４°Ｆ）水と
激しく反応する。アルカリ金属−液体アンモニアおよび
ナトリウムナフタリド溶液の高反応性に加えて原料試薬
および廃液を取扱う上の種々の危険と安全のための大き
な資本投下を必要とするので工業上の安全規制のもので
これらの処理は禁止されている。従って、高い設備コス
トに加えてそのような方法に対して必要な安全面での管
理や配慮から、前記の技術は製造の点からみてさしたる
魅力のないものになる。
【００１４】また、真空またはプラズマ処理法は高価な
真空装置が必要であるという不利な点があり、かつスル
ープット能力が低い。更に、そのような処理は表面の最
も外側のわずかな原子層だけを変えることに限定され、
そして生じる表面変性は不安定であって数時間内に更に
変化を受ける。
【００１５】例えば、米国特許第３,６８９,９９１号お
よびTummala等、「Microelectronics Packaging Handbo
ok」409〜435頁、Van Nostrand Reinholdに記述されて
いるように、可撓性のある重合体フィルムは、いわゆる
ＴＡＢ（テープ自動ボンディング）におけるような半導
体チップのパッケージングの担体として使用できる。現
在まで、そのために使用された主要な重合体物質はポリ
イミドであった。
【００１６】可撓回路用誘電体および／または回路担体
としてポリイミドを使用した１つの方法としては、金属
（ステンレス鋼またはアルミニウムのような）シート上
へのポリアミド酸のスプレーコーティングまたはローラ
ーコーティングがある。フィルムは次いで硬化またはイ
ミド化されて、十分にまたは実質的に十分に硬化したフ
ィルムを生じる。ポリイミドを有する金属は像形成でき
るしまた、除去するかまたはそのままにしておくことが
できる。ポリイミドの一番上に、３層の金属が例えば蒸
着またはスパッタリングのいずれかによって付着する。
導体はクロムまたはニッケル、次に銅の層、更にクロム
またはニッケルの層である。ホトリトグラフ操作によっ
て、この金属は回路に像形成される。回路の用途によっ
ては、回路の形成の前または後のいずれかに、硬化ポリ
イミドを像形成してもよくまたは像形成しなくてもよ
い。
【００１７】可撓回路またはポリイミドのような独立し
ている重合体フィルムを使用してその上に金属層を真空
蒸着、積層、または接着させて形成されてきた。金属回
路パターンはメッキマスクとして作用するかまたは金属
層のエッチング用マスクとして作用するかいずれかのた
めのホトレジストパターンを使用することによって形成
される。重合体フィルムの貫通孔はドリリング、パンチ
ングまたはエッチングによって形成できる。
【００１８】多くの場合に、重合体層にバイアを形成し
て冶金の異なる層間の電気的接続を可能にすることが必
要である。相互接続ができるだけ正確であるためには、
重合体フィルムは所望のパターンのひずみに耐性を有し
他の湿式加工化学薬品からの破壊作用によく耐性である
ことが必要である。例えば、チップを据え付けるための
多層基体の形成において、金属化の下層すなわち第１層
上の導体の幾つかに上層すなわち第２層の導体の幾つか
を電気的に接触させることが必要である。そのために、
重合体層に所望のバイアを形成して金属化の上層と下層
間の金属接続およびチップおよび／または回路板への接
続を可能にするために重合体層は選択的にエッチングさ
れなければならない。
【００１９】ＴＡＢ構造体において内部リードおよび外
部リードのような金属ボンディングリードを露出してＴ
ＡＢパッケージへのチップ取付けおよび回路カードへの
ＴＡＢパッケージ取付けの両方を可能にするために重合
体層中の特別の領域（ウィンドウ）がエッチングされな
ければならない。誘電体としてポリイミドを含有するＴ
ＡＢ構造体中にそのようなウィンドウを形成するために
苛性溶液が一般に使用される。
【００２０】
【発明の解決しようとする問題点】従来の電子パッケー
ジは一定の金属領域からなる導体を有し、また表面に取
付けられたコンデンサおよび抵抗体を有することもあ
る。誘電体のある領域を導電性物質へ直接的変換する
と、余分な要素を取付ける必要なしに平面電子要素（す
なわち、抵抗体）を誘電体表面に直接形成することがで
きる。
【００２１】市販のポリ（テトラフルオロエチレン）の
ようなさまざまなポリ（ハロゲン化）オレフィン性重合
体のウエットエッチングはアルカリ金属たとえばナトリ
ウムナフタリドまたは液体アンモニア溶液を使用して行
なわれてきた。しかしながら、そのような方法は上述し
た不利益をこうむる。
【００２２】そこで、本発明の第一の目的は、ハロゲン
化重合体物質を無電解メッキ浴からの金属を含む次のメ
ッキに適したものにするための処理方法を提供すること
にある。本発明の第二の目的は、金属の重合体物質への
密着の増大を提供することにある。
【００２３】
【問題を解決するための手段】本発明の第一の構成は、
重合体物質のハロゲン置換基を除去してハロゲン置換基
が除去された物質を架橋するに十分な量の電子をハロゲ
ン化重合体物質の少なくとも１主要面の少なくとも一部
に供給することに関する。本発明は、自己支持性のハロ
ゲン化重合体含有層および前記層上の導電性パターンか
らなる構造体に関する。好ましい構造体は、複数の梁リ
ードを有し少なくともその一部が片持ち梁式に一端がハ
ロゲン化重合体含有層中の開口部の中に延びている導電
性パターンを含む。
【００２４】本発明の第一の構成によれば、ハロゲン化
物質を架橋する方法において、ハロゲン化物質を用意
し、前記ハロゲン化物質の少なくとも１主要面の少なく
とも一部に、前記少なくとも１主要表面で前記ハロゲン
化物質のハロゲン置換基を除去しそして前記ハロゲン置
換基が除去されたハロゲン化物質を架橋するために有効
な量の電子を供給することを含むハロゲン化物質を架橋
する方法が提供される。
【００２５】なお、本発明の構成において、前記ハロゲ
ン化物質は、ポリ(テトラフルオロエチレン)、テトラフ
ルオロエチレンとへキサフルオロプロピレンの共重合
体、ポリトリフルオロクロロエチレン、テトラフルオロ
エチレンとオレフィンの共重合体、トリフルオロクロロ
エチレンとオレフィンの共重合体、テトラフルオロエチ
レンとポリペルフルオロアルコキシ樹脂の共重合体、ポ
リフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ(テトラフルオロ)エチレ
ンとポリ(ジトリフルオロメチル(ジオキソールジフルオ
ロ)エチレンの共重合体、およびその混合物からなる群
から選ばれるハロゲン化重合体とすることが望ましい。
【００２６】また、前記電子は、電気化学的に供給され
るように構成するのば好ましく、前記電子は、化学的還
元剤により供給され、該化学的還元剤はアントラセン、
９,１０−ジフェニルアントラセン、ナフタレン等の不
飽和芳香族炭化水素、ベンゾフェノン、ベンズアルデヒ
ド、アトセフェノン、ジベンゾイルメタン等のアルデヒ
ドおよびケトン、Ｎ−ｎ−ブチルフタルイミド、Ｎ,
Ｎ′−ジ−ｎ−ブチル３,３′,４,４′−ビフェニルテ
トラカルボキシルジイミド等のイミド、α−ナフトニト
リル、フタロニトリル等のニトリル、ビス（ｐ−クロロ
フェニルカルボジイミド等のカルボジイミド、９,１０
−ジアザフェナントレン、キノリン、キノキサリン、フ
ェナントリジン等の芳香族複素環式窒素化合物、１,８
−熱水ナフタル酸、３,３′,４,４′−ベンゾフェノン
二無水テトラカルボン酸等の酸無水物、１−臭化エチル
ピリジニウム等の第四芳香族窒素化合物、Ｎ−ｐ−ビフ
ュニルベンザリミン等のアゾメチン、Ｎ−エチル−Ｎ−
メチルベンゾフェノンインモニウム塩等のインモニウム
塩、４,４′−アゾビフェニル等のアゾ化合物、アクリ
ジンＮ−オキシド等の酸化アミン、ヨウ化ジビフェニル
クロム(Ｉ)、または（トリスビピリジル)二過塩素酸ル
チニウム等の有機金属化合物より選択される有機化合物
より選択されるように構成することが望ましい。
【００２７】本発明の第二の構成によれば、中性有機化
合物溶液を供給し、該溶液に電子を供給して電気化学的
に前記中性化合物の還元種を生成して還元剤を形成し、
ハロゲン化重合体物質の表面を前記還元剤に接触させて
前記表面を還元するようにしたことを特徴とするハロゲ
ン化重合体物質の表面を還元する方法が提供される。な
お、この場合、前記還元剤は、電子を前記ハロゲン化重
合体物質の表面に供給して前記表面に不可逆還元状態で
化学変性を生起するものとすることが望ましい。
【００２８】本発明の第三の構成によれば、自己支持性
のハロゲン化重合体含有層および前記層の上の電導性パ
ターンを含んでなる構造体が提供される。なお、前記導
電性パターンが複数の梁リードを有し少なくともその一
部が前記ハロゲン化重合体含有層中の開口部中に片持梁
式に延伸しているように構成することが出来る。
【００２９】発明を実施するための最良のおよび様々な
態様 本発明によって処理されるハロゲン化重合体物質は公知
であり市販されているポリ（ハロ）エチレン物質、しば
しば式−(ＣＦ2−ＣＦ2)n−で与えられるポリ（テトラ
フルオロエチレン）、テトラフルオロエチレンとヘキサ
フルオロプロピレンの共重合体、ポリトリフルオロクロ
ロエチレン、例えばエチレンおよびプロピレンのような
オレフィンとテトラフルオロエチレンの共重合体；例え
ばエチレンおよびプロピレンのようなオレフィンとトリ
フルオロクロロエチレンの共重合体；次の一般式を有す
るテトラフルオロエチレンとポリペルフルオロアルコキ
シ樹脂の共重合体：
【００３０】
【化１】 （式中ｎおよびｍはそれぞれ１またはそれ以上のすべて
の整数であり、ｘおよびｙは１またはそれ以上のすべて
の整数である）；ポリフッ化ビニル；ポリフッ化ビニリ
デン；ポリ塩化ビニル；ポリ塩化ビニリデン；および次
のような一般式を有するポリ（テトラフルオロ）エチレ
ンとポリ（ジトリフルオロメチルジオキソールジフルオ
ロ）エチレンの共重合体：
【００３１】
【化２】 （ここでジオキソールの好ましいモルパーセントはジオ
キソール約４５から約９５モルパーセントでこれは２.
０未満の誘電率をもつ物質を生じる）の如きフィルムの
形のものが挙げられる。
【００３２】さらに、本発明によって処理される重合体
物質はガラスおよびセラミックスのような充填剤、酸化
防止剤、安定剤、可塑剤、および混合物を構成するため
ポリイミドのような他の重合体物質のような慣用の成分
と混合することができる。
【００３３】処理された重合体物質は自己支持性である
ことができるかまたは金属もしくはポリイミドフィルム
のような基体上に供給することができる。
【００３４】本発明によって処理される前記の市販のハ
ロゲン化重合体物質としてはTEFLON R FEP（フッ化エチ
レン−プロピレン共重合体）；TEFLONR PFA（コポリペ
ルフルオロアルコキシ−テトラフルオロエチレン）；TE
FZELR（テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合
体）を含むテトラフルオロエチレンの重合体を含む商業
名称TEFLON（デュポン登録商標）のもとに入手できるも
の；Allied-Signal社から入手できる ACLARR 22、88、3
3フルオロポリマーフィルム（主にクロロトリフルオロ
エチレンから成る共重合体およびターポリマー）および
HALARR（クロロトリフルオロエチレンとエチレンの共重
合体）；Pennwalt社から入手できる KYNARR500（ポリ
（フッ化ビニリデン））；KFL-FR（クロロトリフルオロ
エチレンの重合体）；HBF-430（クロロトリフルオロエ
チレンの重合体）；Rogers社から入手できるRO 2800TM
（ガラスと公称５７重量％のセラミック粒子を充填した
ポリ（テトラフルオロエチレン））；RO 2500TM（公称
１１重量％の充填材ガラス粒子を充填した（ポリ（テト
ラフルオロエチレン））；およびRO 2500TM（公称１１
重量％の充填材を有するテフロンR PFAで構成されてい
る）およびデュポンから入手できるKaptonRタイプＦお
よびタイプＦＮ（フッ化エチレン−プロピレン共重合体
で塗被されたポリイミド）；宇部興産のFEPフッ化炭素
樹脂でUpilexR Ｒポリイミドフィルムを塗被または積層
することによって得られ、ICI Americas社により販売さ
れるUpilexR Ｃ複合フィルム；Allied-Signal社のApica
lR AF（FFPフルオロポリマーで塗被されたポリイミドフ
ィルム）；およびデュポンTeflonRAF（ポリ（テトラフ
ルオロ）エチレンとポリ（ジトリフルオロメチルジオキ
ソールジフルオロ）エチレンとの共重合体）でAF 1600
ＲおよびAF 2400Ｒとして入手できる可溶性のスピンコ
ート可能な材料を挙げることができる。
【００３５】還元剤は還元剤すなわちそれ自体が強い電
子供与力を持つ化合物であり得て、すなわち電気化学的
方法によりその場所で生じ得る。還元剤はベンゾインと
第三ブトキシカリウムと反応させて陰イオン種を生ずる
か、またはベンゾフェノンやアントラセンのような芳香
族化合物と（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのような）ア
ルカリ金属とを反応させて陰イオン種または芳香族化合
物のアルカリ金属錯体を生ずるような化学反応によって
作ることができる。
【００３６】電解質溶液中で電気化学的に還元されて化
学的還元剤を提供することのできる適切な有機化合物の
例は次の化合物群を含むが、これらに限定されるもので
はない。
【００３７】不飽和芳香族炭化水素（例えば、アントラ
セン、９,１０−ジフェニルアントラセン、ナフタレ
ン）、アルデヒドおよびケトン（例えば、ベンゾフェノ
ン、ベンズアルデヒド、アトセフェノン、ジベンゾイル
メタン）、イミド（例えば、Ｎ−ｎ−ブチルフタルイミ
ド、Ｎ−Ｎ′−ジ−ｎ−ブチル−３,３′,４,４′−ビ
フェニルテトラカルボキシルジイミド）、ニトリル（例
えば、α−ナフトニトリル、フタロニトリル）、カルボ
ジイミド（例えば、ビス（ｐ−クロロフェニルカルボジ
イミド）、芳香族複素環式窒素化合物（例えば、９,１
０−ジアザフェナントレン、キノリン、キノキサリン、
フェナントリジン）、酸無水物（例えば、１,８−無水
ナフタル酸、３,３′,４,４′−ベンゾフェノン二無水
テトラカルボン酸）、第四芳香族窒素化合物（例えば、
１−臭化エチルピリジニウム）、アゾメチン（例えば、
Ｎ−ｐ−ビフェニルベンザリミン）、インモニウム塩
（例えば、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルベンゾフェノンイン
モニウム塩）、アゾ化合物（例えば、４,４′−アゾビ
フェニル）、酸化アミン（例えば、アクリジンＮ−オキ
シド）、有機金属化合物（例えば、ヨウ化ジビフェニル
クロム（Ｉ）、または（トリスビピリジル）二過塩素酸
ルチニウム）。
【００３８】ベンゾフェノン、アントラセン、フタロニ
トリル、フルオランセン、フェニルアセチレン、ジベン
ズアントラセン、ベンゾピレン、フェナントレン、ジベ
ンゾフルエン、フェニルヘキサトリエン、フルオレン、
ナフタセン、ナフタレン、ペリレンおよびトランススチ
ルベンは、本発明を実施するために適した化学的還元剤
を提供するために還元され得る特別な化合物の例であ
る。これらの化合物を陽極と陰極、陽極と陰極のための
分離室、不活性電解液を含む電気化学的電解槽に適用
し、その後バイアス、電圧または電流を印加することに
より還元され得る。
【００３９】これらの化合物は電気化学的にまたはバル
ク電気分解により還元され得る。典型的にはこれは二槽
式電解槽を使用してなされる。これらの室は約５０μｍ
未満好ましくは１０μｍ未満の多孔度をもつ半融ガラス
円盤またはフリットにより分割されている。塩橋または
半透膜、フィルムまたはイオン交換物質も室を分割する
ために使用できる。作用室は白金、水銀、またはステン
レス鋼のような金属で構成された陰極を収容する。陽極
は、白金、炭素またはステンレス鋼のような導体で構成
されている。定電位操作のために、適切な参照電極が作
用室におかれる（例えば、Ａｇ／０.１Ｍ ＡｇＮ
Ｏ3）。この電解槽は挿入管および一方向弁またはバブ
ラーを使用して窒素またはアルゴンのような不活性ガス
でパージすることができる。または操作は不活性雰囲下
でグローブボックス中で行ないうる。
【００４０】還元剤の電気化学的生成は定電流、定電位
または電圧制御電気分解のいずれかによって達成され
る。典型的に定電流還元の電流密度範囲は０.１〜１０m
A／cm2である。定電位方法では還元は典型的に同じ参照
電極に対して測定されたとき有機化合物に対する還元電
位よりも更に卑である（例えば、５０mVまたはそれ以
上）電位を陰極に印加することによってなされる。
【００４１】例えば、溶液中の芳香族有機化合物の陰イ
オン形のような活性還元剤を生成するためのバルク電気
分解は、前述のような三電極方式を使用した定電位操作
によって達成される。この方法の操作では、還元剤溶液
の還元力または酸化還元電位は、参照電極が使用される
ので処理の間じゅう制御および連続的に維持することが
できる。これにより還元剤溶液を使用する処理を大いに
促進し、再生可能な溶液状態が得られる。さらに、還元
された芳香族有機化合物を電気化学的生成するというこ
とはこれらの物質の反応性還元形が必要に応じて生成さ
れるという点で有利であり、還元された溶液を保存する
必要がない。さらに、電気化学的制御の利するところと
しては、活性還元剤は追加のアルカリ金属を加える必要
なしに酸化されるので、溶液の還元力を電気化学的に維
持可能にすることによりアルカリ金属と芳香族有機化合
物の反応から成る還元溶液を使用することもできる。後
者の場合、電気化学性を維持するために溶液を十分に導
電性にするためには支持電解質の存在を必要とする。
【００４２】第三ブトキシカリウムのような化合物は、
芳香族ケトンおよびアルコールと反応して、電子移動
（還元）剤として作用することのできる陰イオン種を形
成することができる。例えば、第三ブトキシカリウムは
ベンゾインと反応してベンゾインのジアニオンを形成す
る。
【００４３】還元剤は、好ましくは非プロトン溶媒中で
生成される。
【００４４】芳香族炭化水素化合物とリチウム、ナトリ
ウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムのような固
体アルカリ金属との、テトラヒドロフラン、ジメチルエ
ーテル、ジメチルグリコールエーテルを含むエーテルの
ような溶媒中およびアンモニア、エチレンジアミン、ヘ
キサメチルホスホルアミドおよびモルホリンのようなア
ミン溶媒中で反応すると対応するアルカリ金属−芳香族
化合物陰イオンが生成し、還元された芳香族化合物は還
元剤として作用することができる。アルカリ金属−芳香
族化合物陰イオン錯体の生成は、エーテル溶液中が好ま
しい。これは沈殿、濾過または蒸発のような化学的分離
法によってアルカリ金属−芳香族化合物陰イオン錯体の
固体の次の単離を容易にする。固体陰イオン錯体は再溶
解されてより安全なまたよりよい製造のため揮発性の低
い溶媒中で使用できる。
【００４５】好ましい芳香族有機化合物は（アルカリ金
属との反応によって）還元された形においては−２.３
Ｖ（対飽和カロメル電極ＳＣＥ参照電位、本明細書中で
は別に述べない限り全ての電位が当てはまる）〜−１.
５Ｖの範囲の、好ましくは−２.１〜−１.６Ｖの範囲、
そして最も好ましくは−２.０〜−１.８Ｖの範囲の還元
電位を持つ。
【００４６】芳香族有機陰イオンに対する還元電位の範
囲は、溶媒還元が一般に使用される非水性、中性、極性
溶媒に対して始まる電位よりも貴であることが好まし
い。溶媒は危険性がなく、引火点が高くかつ揮発性が低
いことが好ましい。
【００４７】使用できる有機化合物の例としてはポリア
リール化合物（例えば、アントラセン、９,１０−ジフ
ェニルアントラセン）および芳香族カルボニル含有化合
物（例えば、ベンゾフェノン）、芳香族ニトリル（例え
ば、ナフトニトリル、フタロニトリル）および芳香族複
素環式窒素化合物（例えば、フェナントリジン）が挙げ
られる。反応化合物の好ましい陰イオンの形は１電子還
元された、ラジカル−アニオン状態である。なぜなら
ば、一般的に、それらはジアニオンまたはトリアニオン
形のような多陰イオンと比べて分解および副反応に影響
を受けにくいからである。
【００４８】有機化合物は典型的に最終濃度約０.０１
〜約２モル、好ましくは約０.１〜約１.２モルの濃度範
囲を与える量で溶媒に添加される。
【００４９】Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのようなアル
カリ金属、およびアルカリ土類金属（Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ）、３Ｂ族元素（Ｓｃ、Ｙ、Ｌ
ａ）およびランタノイド元素（Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｅ
ｕ）のような金属が有機化合物／溶媒混合物に、好まし
くは有機化合物濃度を越えないような量で加えられる。
反応混合物は、酸素不含、水不含の不活性（Ｎ2または
Ａｒ）ガス雰囲気下で維持されたとき最も安定である。
アルカリ金属を加えると、典型的には強く着色した（一
般には青）反応生成物が添加後約３０秒以内に金属表面
から流れ出るのが見られる。好ましい金属はアルカリ金
属であり、最も好ましいのはＫおよびＮａである。
【００５０】アルカリ金属陽イオンは有機化合物陰イオ
ン錯体の好ましい陽イオンであるけれども、テトラアル
キルアンモニウム陽イオン、混合アルキル−アリールア
ンモニウム陽イオン、アンモニウム陽イオン、ホスホニ
ウム化合物陽イオン、第４アンモニウム陽イオン、キレ
ート化もしくは錯化金属陽イオン、または上述されたよ
うな他の金属イオンのような他の陽イオンが使用できあ
るいはアルカリ金属と交換できる。これらの陽イオンは
イオン交換法により導入できる。
【００５１】これらの溶液は本発明の方法においては上
述のように直接使用できるけれども、前述の反応から得
られたアルカリ金属−有機化合物陰イオン錯体は反応溶
媒から単離され、固体または結晶形の錯体が得られる。
固体錯体はロータリーエバポレーション、真空蒸留、ま
たは非溶媒または溶液の冷却を使用することによる沈殿
を含む様々な技術を使用して単離することができる。一
度固体生成物が単離されると錯体の最大の安定性を達成
するために、酸素および水を含まない不活性ガス雰囲気
下に保存しなければならない。
【００５２】この固体アルカリ金属−有機化合物陰イオ
ン錯体はＮ−メチル−２−ピロリドンのような所定の処
理溶媒に直接加えられ、直ちに重合体物質を処理するた
めの還元浴を生成する。この錯体は好ましくは酸素およ
び水を除くため予めパージしておいた処理溶液に加えら
れ、一面の不活性ガス下に維持されなければならない。
この一面の不活性ガスは最大限有用な浴の寿命を達成す
るために、還元浴上に維持しなければならない。高濃度
に濃縮された還元剤溶液はこの方法で生成される。追加
の固体錯体は所望の還元力を維持するために、連続的に
処理溶液に添加される。アルカリ金属−有機化合物陰イ
オン錯体溶液はまた、この溶液の導電性を確保するため
および本発明による処理を容易にするために不活性支持
電解質塩を含むことができる。電解質塩はアルキルアン
モニウム、アルキルホスホニウム、またはアルカリ金属
のような陽イオンを含みまた、ハロゲン化物、テトラフ
ルオロホウ酸塩、ヘキサフルオロリン酸塩、過塩素酸
塩、またはアリールスルホン酸塩イオンのような陰イオ
ンも含むことができる。この支持電解質は電気化学的還
元のような電気分解方法が本来の還元剤の再生または機
能をモニターするために採用されるときは望ましい。
【００５３】アントラセン、９,１０−ジフェニルアン
トラセン、およびベンゾフェノンのアルカリ金属錯体は
好ましい錯体である。
【００５４】本発明に使用するのに適した非プロトン溶
媒としては以下のものが挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。ニトリルおよびニトロ化合物（例え
ば、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ニトロメタ
ン）、アミドおよび環状アミド化合物（例えば、Ｎ,Ｎ
−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、
Ｎ,Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミ
ド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−
ピロリドン、ヘキサメチルホスホルアミド）、エステ
ル、環状エステル、およびエーテル化合物（例えば、炭
酸プロピレン、炭酸エチレン、γ−ブチロラクトン、酢
酸エチル、テトラヒドロフラン、ジメチルエーテル）、
酸化物およびスルホ化合物（例えば、ジメチルスルホキ
シド、アセトン、流状二酸化硫黄、スルホラン、ジメチ
ルスルホン）。最も好ましい溶媒はＮ−メチル−２−ピ
ロリドン、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、および炭酸
プロピレンである。ハロゲン化物質は重合体の所望の還
元程度により通常約０.１〜約３０分間還元剤にさらさ
れる。好ましい露出時間は約０.５〜約３分である。還
元剤にさらすことによってポリマー構造の脱ハロゲン化
を生じ、炭素−炭素不飽和の形成、炭素−水素結合およ
びポリアセチレン単位のような基のような炭素に富んだ
表面を残しそしてより高い表面エネルギーとより親水性
の表面を提供する。還元処理によって形成された特定の
基は電気化学的または化学的還元を受けて還元種として
作用することのできる陰イオン種を形成することができ
る。
【００５５】液体窒素温度で冷却されたＨｇＣｄＴｅ検
出器およびＫＲＳ−５（臭沃化タリウム内部反射要素）
を備えたＩＢＭの装置ＩＲ−４４を使用した減衰全反射
フーリエ変換赤外（ＡＴＲ−ＦＴＩＲ）分析を次の物質
について行った。ポリテトラフルオロエチレン、テトラ
フルオロエチレン−ペルフルオロアルコキシ共重合体、
ポリフッ化エチレン−プロピレン、エチレン−テトラフ
ルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチ
レン並びにセラミツクおよびガラス充填フルオロポリマ
ーフィルム。０.１Ｍテトラブチルアンモニウムテトラ
フルオロホウ酸塩（ＴＢＡＦＢ）または０.１Ｍヘキサ
フルオロリン酸カリウム（ＫＰＦ6）の支持電解質を含
み、窒素雰囲気下で対応するラジカル−アニオン形に電
気化学的に還元された１０mMアントラセンを含むＮ,Ｎ
−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）またはＮ−メチル−
２−ピロリドン（ＮＭＰ）の溶液にこれらのフルオロポ
リマーフィルムをさらすことにより、表面における炭素
−フッ素（Ｃ−Ｆ）（および塩素）結合を失い、赤外領
域における新しい吸収が現れる。ペルフルオロポリマー
に対しては、表面の還元は還元浴により長くさらすこと
によって、１２０３および１１４５cm-1における吸収
（すなわち、炭素−フッ素結合）のより大きな消失がお
こる。Ｃ−Ｆ消失に付随して、２９６０、２８７５、１
４７２、１３４５および１０５９cm-1に炭素−水素（Ｃ
−Ｈ）結合と一致しかつ未使用のおよびアントラセンラ
ジカル−アニオンで処理したＰＴＦＥフィルムに対して
図１にＩＲスペクトルによって示すようにおそらく炭素
−炭素二重結合（アルケン単位）およびアセチレン結合
（アルキン単位）による、１６３５、１６１０および２
１００cm-1での炭素不飽和と一致した新しいピークが現
れる。ＰＴＦＥフィルムに対する炭素１ｓおよびフッ素
１ｓコアレベルスペクトルのＸ線光電子分光（ＸＰＳ）
分析は、ＰＴＦＥ表面を還元アントラセン溶液にさらす
ことはフッ素信号が減損し、炭素信号が増加することを
示す。類似したＸＰＳデータが異なった溶媒および支持
電解質を使用して得られる。このことはコアレベルスペ
クトルにおいて観測された変化が吸着または混合された
反応物または溶媒によるものでないことを示し、また電
気化学的表面還元および化学的変性が起った証拠である
ことを示す。
【００５６】異なるフルオロポリマーフィルム紫外（Ｕ
Ｖ）／可視（Ｖｉｓ）スペクトル分析を還元と次の反応
の間のフィルム吸収特性の変化を調査するためHewlett-
PackardモデルHP 8452A半導体配列分光光度計を使用し
て行った。２ミルの厚さのTeflonR PFA（コ−ポリテト
ラフルオロエチレン−ペルフルオロアルコキシ）フィル
ムを１０mMアントラセンラジカル−アニオンを含むＤＭ
Ｆ溶液中に上述のように窒素雰囲気中で１０分間浸漬
後、もとの可視透明フィルムは図２のスペクトルによっ
て示されるように、紫外および可視領域の両方に強い吸
収を生じ金色を生ずる表面変性をおこす。還元されたフ
ィルムを酸化剤（例えば、空気）にさらすと、金色は消
え濃茶色から黒色の沈殿物が残る。後還元フィルムに対
して見られた可視吸収は表面還元の間に生じたＵＶ吸収
がまだ存在している間に失われる。さらに還元フルオロ
ポリマーフィルムを溶解した金属イオン（例えば、Ｐｄ
+2、Ｎｉ+2、Ｃｕ+1、Ｐｔ+2、Ｃｏ+2、Ａｇ+1）または
溶解した金属錯体（例えば、ＰｄＣｌ2、ＰｄＣｌ4 -2、
Ｐｄ(ＡｃＮ)2Ｃｌ2、ＰｄＢｒ2、ＰｔＣｌ2、ＰｔＢｒ
2、ＣｕＩＰ（ＯＣＨ3)3、ＣｕＢＦ4、ＣｏＣｌ2、Ｎｉ
Ｂｒ2、ＰｄＳＯ4、ＡｇＢＦ4）を含む溶液にさらすと
可視吸収の消失を生じ同時に金属（Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｐｔ、Ｃｏ、Ａｇ）の変性表面層におけるゼロ価状態へ
の付着が生じる。このような金属の付着物の存在はこの
ような表面が無電解金属メッキ溶液に対して容易に活性
であるという事実によって証明される。紫外−可視スペ
クトルおよび処理挙動における類似した変化は図３に示
したようなTeflon FEP（コ−ポリテトラフルオロエチレ
ン−ヘキサフルオロプロピレン）フィルムの還元および
酸化に対して観察される。これらの結果は重合体表面の
還元処理が紫外線吸光度をもつ重合体構造の不可逆的化
学変性を引き起こし、また次に酸化され得る変性層の可
逆的還元状態も生ずることを示唆している。
【００５７】このような表面還元処理が電気化学的脱フ
ッ素化を生じ、その結果ポリエン、ポリアセチレン、お
よび多環式芳香族基の生成において炭素不飽和の形成を
生じることができる。スキーム１に重合体の還元および
変性に対する可能な反応シークエンスを示す。このよう
な化学基は電子脱フッ素化を開始することができる還元
剤によって更に電気化学的還元を受けることが考えられ
る。還元フィルムの可視吸光度は、変性表面の化学基の
陰イオン形に帰せられる。
【００５８】スキーム１ 変性重合体の変性および還元を引き起すＰＴＦＥの電気
化学的または化学的還元に対する提案された機構
【００５９】
【化３】
【００６０】フルオロポリマー表面およびフッ化炭素化
合物の還元／変性のエネルゲティクを電気化学的技術を
使用して調査した。ＤＭＦ電解質溶液中のステンレス鋼
陰極とＰＴＦＥ表面の接触による表面の脱色として観察
された、直接的電気化学的表面還元に必要な最小電位は
ＳＣＥに対して−１.７９Ｖであった。ＤＭＦ中でのフ
ッ素化モデル化合物、２,２,３,３,４,４,４−ヘプタフ
ルオロブタノール（ＨＦＢｕＯＨ）のサイクリックボル
タンメトリーはＳＣＥに対し約−１.５Ｖで還元の開始
を示す。正方向スィープでは不可逆的還元過程を示すア
ノード波形は見られなかった。ＨＦＢｕＯＨ還元に対し
て提案された機構はＦ-イオンの脱離とさらに進んだ還
元／脱離によって進行させられるＨＦＢｕＯＨラジカル
の生成を引き起こす電子移動である。この電気化学的デ
ータはＰＴＦＥ表面還元をひきおこすのに十分に卑な酸
化電位と還元剤に対する能力に一致する。例えばアント
ラセンラジカル−アニオン（Ｅ0＝−１.９Ｖ対ＳＣＥ）
はベンゾフェノンラジカル−アニオン（Ｅ0＝−１.７
Ｖ）と比べてフルオロポリマーを還元することにおいて
より効果的であり、一方ベンジルラジカル−アニオン
（Ｅ0＝−１.０Ｖ）は全く効果がない。これらの結果
は、米国特許第４,７０７,２３０号において Ajamiによ
って議論されたように溶液中で他のハロゲン化化合物に
対して測定されたこれらの電位と一致する。
【００６１】上述のようにＰＴＦＥ表面を電気化学的に
還元処理すると金属成分への電子の移動が可能な還元形
に変性された表面が残る。ここで金属は重合体表面での
金属付着を生じる溶液中での金属イオンまたは金属錯体
のような正の酸化状態である。この酸化還元媒介された
金属付着過程は、変性表面層における電荷の量によって
自己制限および制御され、典型的に金属付着の拡散（電
気的不連続）をひきおこす。Ｐｄ、ＰｔまたはＣｕのよ
うな触媒金属粒子の付着により連続的金属層を付着する
ための従来の無電解メッキ溶液に対して表面が活性化さ
れる。追加の無電解または電解メッキは次に回路形成の
ための金属を増強するために使用することができる。
【００６２】この方法による表面変性および無電解金属
化は強力で、信頼性のある金属の密着を生ずる。はく離
試験の結果、変性した表面層のかなり下の深さでバルク
基体中に凝集性の破壊が起ることを示す。フルオロポリ
マー物質により、１ミル厚さにメッキされたＣｕに対し
て２〜５ポンドインチの密着値が達成される。金属重合
体界面は８５℃、８１％相対湿度状態で１０００時間後
最小の破壊を示し、バイアＰＴＨ一体性に関するハンダ
衝撃試験のような他のパッケージ信頼度試験に耐え得
る。この方法は１８ミルの直径をもつ非常に高い縦横比
（１９：１）でメッキされた貫通孔を無電解メッキする
ための種付けにうまく用いられている。この新しい方法
は電子パッケージング用のペルフルオロポリマー物質の
金属化に対する厳しい要求を満たす。
【００６３】還元剤によって還元された化学的変性およ
び陰性表面種をもたらした後でハロゲン化重合体物質は
金属成分を含む溶液にさらすことができる。ここで金属
は金属イオンまたは金属錯体のような正の酸化状態にあ
りこれらは次いで還元されて表面に付着し、次いでメッ
キのための金属部位または種として機能することができ
る。
【００６４】特に、金属イオンを含んだ溶液は重合体物
質の還元された部分と接触する金属塩として導入され
る、パラジウム、白金、銀、金、銅、コバルトおよびニ
ッケルのような所望の金属の陽イオンまたは錯体を含む
ことができる。表面の還元部分はこれによって電子を陽
イオンまたは錯体に移動させ、それをゼロ価状態の金属
原子に還元する。
【００６５】金属の量と表面に付着した金属の厚さは重
合体の化学的変性の程度と金属還元に対して利用できる
陰イオンの濃度によって影響される。この金属付着は多
くの金属原子から成る連続的または個別の粒子である。
このような粒子は化学的に変性された表面に近い領域内
に拡散して分布する。
【００６６】本発明の方法は従来のウエット法、浸漬法
またはコロイド状Ｐｄ種付け法より有利である。化学的
に変えられた重合体表面に近い部分における拡散種の付
着は次の無電解金属付着と重合体鎖間の機械的連結をも
たらし金属密着の増大を生ずる。還元組成物においてこ
れらの中性溶媒中で強い還元剤を使用すると重合体の化
学的変化を起しかつ表面をざらざらにする作用が生ず
る。この作用と変換された表面部分中で拡散的に付着し
た種とが合わさって表面密着性を高める。親水性の増大
は金属付着溶液の湿潤を増大させ金属と変性した表面間
により大きな表面領域の接触をもたらし機械的連結を高
める。さらに、炭素−炭素不飽和結合のような表面での
新しい化学的存在物の生成は改良された金属密着が得ら
れるような金属結合または化学的侵害のための可能な部
位を与える。
【００６７】本発明の好ましい側面によると、還元剤組
成物と金属イオン種組成物のどちらも、還元剤と還元さ
れた表面が酸化および水素化反応の影響をうけやすいの
で、酸素不含の中性状態下で使用される。本発明の操作
はそれらの組成物の使用に便利な任意の温度で、窒素、
アルゴン、ネオン、ヘリウムまたは水素の層のような不
活性雰囲気下でなされるが、好ましくは室温で窒素雰囲
気下である。
【００６８】好ましい種付けまたは触媒組成物はＰｄＣ
ｌ2またはＰｄＢｒ2のような約０.０００１〜０.０５Ｍ
のパラジウム含有錯体を含み、種付けは一般に約５分以
内に達成される。このような組成物は、これらが安定で
コロイド状Ｐｄ種付け法に共通な自触媒分解を受けない
ので普通のコロイド状Ｐｄ／Ｓｎ種組成と比較すると利
点がある。そのように生成されたパラジウム付着物は主
としてゼロ価状態にあり、そのまま従来の無電解メッキ
溶液に対して直接的に活性であり、活性化または促進処
理を必要としない。
【００６９】しかしながら、本発明による還元溶液によ
る化学的表面処理を適用して、改良された金属密着およ
び信頼性の点で有利な無電解金属化のための慣用のＰｄ
種付けまたはＰｄ／Ｓｎコロイド種付けのためにフルオ
ロポリマー含有基質を変性させることができる。
【００７０】もし必要ならば重合体の全表面を還元剤に
さらすことができまたは基体の選択された部分だけをさ
らすことができる。パターン形成された触媒付着が望ま
れる場合、重合体物質の表面部分の選択的還元は還元剤
と接触するに先立って従来のホトリトグラフィー法を用
いることによって達成することができる。例えばホトレ
ジストが適用され、選択的にパターンから露光され、現
像される。適切な陰性のホトレジストの例はWAYCOAT SC
（J. P. Hunt）およびKTFR(Kodak）である。
【００７１】この研究方法は多チップモジュールパッケ
ージングおよび印刷回路装置の組みたてにおいて望まれ
るようなフルアディティブ（パターン形成された）無電
解金属化を可能にする。
【００７２】さらに、ポリフルオロ化された物質の表面
は、選択的に還元され、エレクトロライティング法によ
りパターン形成された金属種付着がおこる。この方法で
は以下に詳細に示すように、表面の直接的電気化学的還
元を用い重合体表面の化学的構造を不可逆的に変化させ
て親水性にし、改良された金属の密着性を得る。この方
法は、電解質溶液中の陰極表面と接触することによる重
合体表面の直接的電気化学的還元を含む。選択的表面変
性は重合体の表面の特定の部分に電子を向けることによ
ってなされる。いったん表面の部分が電気化学的に変性
されると追加還元することにより上記のように陰イオン
種の形成を引き起こすことができる。
【００７３】電子は重合体物質の酸化還元部位に、電極
上に重合体を供給する電気化学的方法を使用することに
よっても供給することができる。本発明によるこの特別
な手順を実行するための典型的な設備は、米国特許第
４,５１２,８５５号に説明されている。
【００７４】電極と重合体フィルムの組み合わせは次に
中性溶媒中で電解質溶液中に浸漬される。
【００７５】さらに重合体を還元するのに使用される組
成物としては、溶液中に不活性支持電解質、好ましくは
陽イオンとして次の群の１つからの構成員を含有する支
持電解質塩が挙げられる：テトラアルキルアンモニウ
ム、テトラアルキルホスホニウム、アルカリ金属、アリ
ール−アルキルアンモニウム、アリール−アルキルホス
ホニウム、またはキレート化金属。好ましいテトラアル
キルアンモニウム基はテトラブチルアンモニウムである
が、アルキル基がメチル、エチル、プロピル、イソプロ
ピル、ペンチル、ヘキシルまたはその混合アルキルであ
る他のテトラアルキルも必要ならば使用することができ
る。典型的アリール基の例はフェニルであり、アリール
−アルキルアンモニウムはベンジルトリブチルアンモニ
ウムである。キレート化金属陽イオンの例は１８−クラ
ウン−６カリウムである。支持電解質塩は好ましくは陰
イオンとして次のようなものを１つ含むテトラフルオロ
ホウ酸塩、ヘキサフルオロリン酸塩、アリールスルホン
酸塩、過塩素酸塩または臭化物もしくはヨウ化物のよう
なハロゲン化物。
【００７６】この方法は定電圧、定電流、交流または直
流制御下でパターン形成された陰極表面操作を使用する
ことにより実行できる。帯電した陰極電極はカーテン
系、電解質溶液中の帯電した平坦なプラテン、溶液中の
パターン付きプラテン、連続供給式の平坦なローラーお
よび連続供給式のパターン付きローラーを有する特殊表
面構造に仕立てることができる。
【００７７】ローラーを液圧で互いに押圧してレジスト
の積層に使用されるものと同様な方法で基体表面と十分
に接触できるようにすることができる。この方法のさら
なる特徴は、選択的表面処理がパターンを“書く”ため
の可動陰極“点”電極を使用して達成されることであ
る。このアプローチは電子供給の局在化を含む。
【００７８】表面還元の速度は適用される電圧または電
流および電解質溶液の組成に依存する。典型的に、適用
される陰極電位は−２.３Ｖ〜−１.５Ｖ（対ＳＣＥ）の
範囲であるが、−２.１Ｖ〜−１.８Ｖ（対ＳＣＥ）が好
ましい。適用される電位は、還元的脱ハロゲン化反応を
開始するのに十分に卑でなければならない。
【００７９】電解質溶液は好ましくは中性溶媒である。
本発明で使用するのに適した中性溶媒としては次のもの
が挙げられるがこれらに限定されるものではない：ニト
リルおよびニトロ化合物（例えば、アセトニトリル、ベ
ンゾニトリル、ニトロメタン）、アミドおよび環状アミ
ド化合物（例えば、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ
−メチルホルムアミド、Ｎ,Ｎ−ジエチルホルムアミ
ド、Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセト
アミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ヘキサメチルホ
スホルアミド）、エステル、環状エステルおよびエーテ
ル化合物（例えば、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、γ
−ブチロラクトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、
ジメチルエーテル）、酸化物およびスルホ化合物（例え
ば、ジメチルスルホキシド、アセトン、液体二酸化硫
黄、スルホラン、ジメチルスルホン）。
【００８０】電気化学的に還元された後ハロゲン化重合
体物質は上に述べた方法で次の金属メッキのための金属
部位または種を得るために金属イオンの溶液にさらすこ
とができる。
【００８１】本発明の他の側面は基体中の貫通孔および
盲孔が処理され、金属化され得ることである。この過程
は、例えば、機械的ドリルまたはパンチにより機械的に
貫通孔または盲孔を形成することを含む。
【００８２】本発明によれば、バイア形成は重合体物質
を電解質溶液中に例えば浸漬して接触させることによっ
て行なわれる。ドリルの先端またはパンチの頭部はバイ
ア形成中に還元的に極性化される。典型的にバイア形成
部材に適用された陰極電位は−２.３Ｖ〜−１.５Ｖ（対
ＳＣＥ）であり、特別のペルハロゲン化された物質によ
って影響される電気化学的脱ハロゲン化を開始するのに
十分卑でなければならない。この方法ではバイアが形成
されるとき、重合体の表面と金属性の道具の間の接触に
よりバイアの壁の直接的電気化学的還元が可能になる。
上述したような支持電解質塩を含む電解質溶液は本発明
のこの側面の目的を達成するために使用することができ
る。
【００８３】還元後バイアの壁部は上記の方法で次の金
属メッキのための金属部位または種を得るために金属イ
オンの溶液にさらすことができる。
【００８４】機械的にドリルまたはパンチによりバイア
を形成するかわりに重合体物質の選択された部分を急速
に還元重合体の分解およびそのエッチングを起す高電流
を使用する技術を用いることによりバイアを形成するこ
とができる。特に、細い“点”の電極はバイアが望まれ
る場所へ電荷移送を局在化するために使用される。この
間に重合体物質は電解質溶液中に、例えば浸漬すること
により接触させられる。上述した支持電解質塩を含む電
解質溶液はこの目的のために使用できる。溶解がおこる
につれて電極の探針を基体中に打ち込むことができる。
このバイアの側面は電極の探針が通るとき、バイアの壁
部の自己制限エッチングにより制御される。この方法で
バイア壁は化学的に変性されそして触媒化されるかまた
は種付けされることができる。
【００８５】“点”電極に印加される電位は電気化学的
脱ハロゲン化を開始するのに十分卑であり、すなわち少
なくとも対ＳＣＥ ＞−１.５Ｖでなければならない。印
加された電位はできる限り卑であるが溶媒または電解液
の電気的還元をひきおこすほど卑でないことが好まし
い。例えばＤＭＦの場合では対ＳＣＥ −２.３〜−２.
０Ｖの範囲の電位の印加が好ましい。
【００８６】還元後のバイアの壁は上述の方法で次の金
属メッキのための金属部位または種を得るために金属イ
オンの溶液にさらすことができる。
【００８７】さらに、本発明によると、フッ素化重合体
物質の還元された部分は金属付着に先立って別に種付け
工程を利用する必要なしに、直接金属化することができ
る。
【００８８】例えば、還元された重合体の部位は触媒と
して作用する。それにより無電解金属メッキは、その場
所で金属を付着させ無電解メッキ浴中で得られる還元剤
の酸化による連続的無電解メッキを可能にするような無
電解浴中で、還元された重合体の部位から金属陽イオン
への電子移動により開始される。しかしながら、種を使
用するとより均一な表面活性化がもたらされ、さらに均
一な無電解金属付着が得られ、金属と重合体の間の密着
が増大する。
【００８９】ともかく、一度ハロゲン化重合体の所望の
部分がその後の金属付着が可能になるようにコンディシ
ョニングされると、その重合体物質は、電解メッキがで
きるかまたは無電解金属メッキ浴にさらされる。適切な
金属としては銅、ニッケル、金、パラジウム、コバル
ト、銀、白金、スズまたはそれらの混合物が挙げられ
る。好ましい金属は銅、ニッケル、コバルトおよびパラ
ジウムである。適切な銅無電解メッキ浴およびこれらの
適用方法は、米国特許第３,８４４,７９９号および同第
４,１５２,４６７号に開示されておりその開示は参照と
して本明細書へ組み込まれるが、但し最初の金属攻撃
（５００〜１０,０００Å）を形成するとき、本発明の
目的のためには低シアン化物濃度を使用するかまたはシ
アン化物を除外することが好ましい。
【００９０】銅無電解メッキ浴は一般的に第二銅イオン
源、還元剤、第二銅イオン用錯化剤およびｐＨ調節剤を
含む水性組成物である。それは通常シアン化物イオン源
および界面活性剤も含む。シアン化物イオンは、シアン
化物が錯化できＰｄを溶解することができるので本発明
によりＰｄ金属で種付けされた表面を使用するとき、除
外されるかまたは低濃度（すなわち１〜４ppm）に制御
されなければならない。
【００９１】一般的に使用される第二銅イオン源は、硫
酸第二銅または使用される錯化剤に応じた第二銅塩であ
る。
【００９２】硫酸第二銅を使用するとき、普通は約３〜
１５ｇ／ｌ、より一般的には約８〜１２ｇ／ｌの量で使
用される。最も一般的な還元剤はホルムアルデヒドで、
通常約０.７〜７ｇ／ｌ、より一般的には約０.７〜２.
２ｇ／ｌの量で使用される。
【００９３】適切な錯化剤の例としては、ロッシェル
塩、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸
のナトリウム（一、二、三、四−ナトリウム）塩、ニト
リロ四酢酸およびそのアルカリ塩、グリコン酸、グリコ
ン酸塩、トリエタノールアミン、グリコノ−（γ）−ラ
クトンおよびＮ−ヒドロキシエチルエチレンジアミント
リアセテートのような変性エチレンジアミン酢酸塩が挙
げられる。その上、多数の他の適切な第二銅錯化剤が米
国特許第２,９９６,４０８号；第３,０７５,８５６号；
第３,０７５,８５５号および第２,９３８,８０５号で示
唆されている。溶液中に存在する第二銅イオンの量に依
存する錯化剤の量は、通常約２０〜５０ｇ／ｌまたは３
〜４倍モル過剰量である。
【００９４】メッキ浴はまた通常、塗被される表面を湿
潤させることを助ける界面活性剤を含む。満足すべき界
面活性剤としては、例えば、商標名GAFAC RE-610として
入手できる有機りん酸エステルがある。一般に、界面活
性剤は約０.０２〜０.０３ｇ／ｌの量で存在する。
【００９５】また、浴のｐＨは、通常例えば所望のｐＨ
を達成するために望ましい量の水酸化ナトリウムまたは
水酸化カリウムのような塩基性化合物の添加によって制
御される。ｐＨは通常１１.６〜１１.８である。
【００９６】メッキ浴は、通常１.０６０〜１.０８０の
範囲の比重を有する。浴の温度は一般に７０〜８０℃
に、より一般的には７０〜７５℃に維持される。浴の酸
素含量は、酸素や不活性ガスを浴に注入することによっ
て一般に約２ppm〜約４ppmに、より一般的には約２.５
〜３.５ppmである。浴への全体の流量は普通は千ガロン
の浴当り約１〜２０ SCFMである。
【００９７】さらに、上述の方法で得られた還元状態の
重合体、特にポリイミドは、中性有機溶媒中で還元重合
体物質を溶解することによって容易にかつ選択的にエッ
チングすることができる。
【００９８】ハロゲン化重合体物質をエッチングするこ
とに関する本発明の局面に関しては、重合体物質は電極
表面において直接電気化学的還元によるか、または重合
体物質に接触している電解質溶解中の還元剤を用いた化
学的還元によるかのいずれかによって還元できる。
【００９９】重合体物質の所望の部分が還元された後、
その重合体物質は還元された部分を溶解またはエッチン
グできる溶媒と接触させられる。この目的に適する溶媒
としては中性の、極性溶媒、例えばＮ,Ｎ−ジメチルホ
ルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピリドン、Ｎ,Ｎ−ジメ
チルアセトアミド、炭酸プロピレン、ヘキサメチルホス
ホルアミド、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。
その他の試薬系としては、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸ま
たはその他強い酸化溶液などがあり、これらは変性重合
体を攻撃して溶解させることができる。
【０１００】本発明のこの局面による還元は還元剤を使
用する上記の任意の方法によるかまたは電気化学的な方
法により行うことができる。しかしながら、エッチング
の目的に対して行われる還元は、上記の目的のための還
元よりも大きい度合で行われる。例えば、電気化学的方
法を用いる場合、表面還元は、非水性電解質溶液中で陰
極バイアスのもとに重合体の表面を導電性基体と接触さ
せることによって達成される。
【０１０１】上文に開示した電解質溶液はこの目的に使
用できる。電極からの電子は重合体表面へ移動されて、
接触点の表面近くの重合体構造体の脱フッ素化を生じ
る。還元反応により炭素−炭素二重結合および／または
アセチレン性不飽和結合が形成され、次いで不均化が生
じ、架橋が可能となり、そして多環式芳香族単位を生成
することができる。化学的に“変性させられた”表面領
域をさらに還元すると陰イオンおよびラジカル種が生成
し、最終的に開裂が生じる。この還元分解によって重合
体鎖が分解し、溶解できる低分子量種が生成する。
【０１０２】重合体物質の還元されない部分は上記の溶
媒には溶解しない。還元の必要な段階に達して、エッチ
ング可能にするためにはエッチング（すなわちＣ−Ｃ結
合の分裂）が起る前に完全な脱ハロゲン化がまず必要で
あり、Ｃ−Ｃｌ、Ｃ−Ｆ結合の電解還元が動力学的に、
熱力学的に好ましいので、還元状態下で最初に起こる。
【０１０３】パターン付陰極電極を使用するか、または
表面に電極を走査させることによって表面のパターンエ
ッチングを行うことができる。
【０１０４】還元剤を使用する場合、重合体基体の還元
されるべきでない領域は、従来のリトグラフ法によって
輪郭を描かれた物質の層（例えばレジストやマスク）に
よって還元剤との接触から保護される。還元に使用され
る組成物は先述したものである。
【０１０５】本発明によるエッチングのさらなる利点
は、表面にエッチングされたパターン形成されたくぼみ
の壁もまた変性され、上述の金属化技法を使用して直接
金属化できる還元された方で残ることである。
【０１０６】事実、金属化は、無電解の金属メッキを使
用することによって直接行うことができる。チャネル中
に形成された金属回路は、基体中に金属線を埋没させる
ことによって平坦な表面構造を生じる。このパーソナラ
イゼーション（Personalization）アプローチにより、
導体間の物理的障壁のため線の間の電流漏れの可能性が
取り除かれる。
【０１０７】本発明のエッチング方法は、高い反応性お
よび爆発性の化学物質や高度に可燃性の溶媒を必要とし
ないので、これまでのアルカリ金属およびナトリウムナ
フタレン／エーテル処理法より有利である。還元剤を電
気化学的に生成する方法は、上に述べたように、処理の
間じゅう容易にモニターできる還元速度の直接的な制御
が可能であるという利点を有する。低揮発性溶媒（例え
ばＮＭＰ）中のアルカリ金属−有機化合物陰イオン錯体
を使用するとエーテル溶媒に付随する引火点の問題を解
消する。
【０１０８】本発明のもう１つの局面は、ハロゲン化重
合体物質の表面に導電性領域を形成することに関する。
この方法は、セラミックのモジュール（ＣＥＲＭＥＴ）
の半導体チップ上の回路線間に表面抵抗体を形成するの
に本質的に有利である。
【０１０９】本発明は、伝導する重合体の表面抵抗体と
導体を直接的に形成することを可能にする。本発明の還
元方法によりハロゲン重合体を、ポリアセチレンや導電
性にすることができる共役基に変換させることができ
る。この方法は、ハロゲン化重合体物質の表面の少なく
とも部分を還元し、次いでハロゲン化重合体物質をドー
パントにさらしてそれによってハロゲン化重合体物質の
還元された領域に導電性を引き起こすことを含む。本発
明のこの局面による還元は、上記の還元剤を使用する任
意の方法かまたは電気化学的手段によって行うことがで
きる。
【０１１０】ハロゲン化重合体物質の表面の限られた部
分に導電性の領域を形成することを望む場合は、パター
ン付きの導電性の変性重合性表面領域はパターン付きレ
ジストマスクを使用する選択的表面還元によるか、また
はドーピングに先立ってレジストで変性表面にパターン
付けすることによるかのいずれかによって形成すること
ができる。表面のパターン付けされたかもしくは選択的
な変性もまた例えばパターンを“書く”ように可動
“点”陰極を使用することによって表面の選ばれた部分
に電子の供給を局在させることによって電気化学的に行
うことができる。
【０１１１】還元的ドーピングの場合、変性ハロゲン重
合体物質は還元され、陽イオンが電気的中性を保つため
に混入され、一方酸化的ドーピングの結果重合体の酸化
を生じ、電荷を平衡させるために陰イオンを必要とす
る。
【０１１２】導電性を与えるのに使用されるドーパント
にはヨウ素のような還元的または酸化的ドーピングがあ
る。
【０１１３】還元的ドーピングは、種々の化学的または
電気化学的手段例えば水素にさらすことによってかまた
は本明細書中に含まれるような還元溶液にさらすことに
よって成される。酸化的ドーピングは、十分に酸化力の
ある溶液（例えば、過硫酸塩）で処理するかまたはヨウ
素蒸気にさらすことによってなしうる。酸化的または還
元的ドーピングによって与えられる導電性は化学的に変
性されたペルハロ重合体物質の共役単位上に、可動電荷
キャリア（電子または正孔）を導入することによって得
られる。
【０１１４】本発明の技術は、その幾つかを以下で述べ
るさまざまな構造体を組み立てるために、種々の方法で
都合よく使用することができる。
【０１１５】集積回路板および特に回路化パワーコア層
は、次の形成工程によって得ることができる。特に、回
路化パワーコアは銅や銅−インバール−銅のような金属
の層をフッ素化重合体基体に典型的に約１〜１０mil厚
さに積層することによって得られる。積層板の上下の面
は、例えば塩化第二鉄または過硫酸エッチング剤組成物
を使用するエッチングによって犠牲銅層を除去すること
により続いての密着工程を容易にするために粗面化され
る。次に、バイアホールが設けられ、フッ素化重合体物
質のバイアの壁が上述した技術によって還元される。
【０１１６】次にフッ素化重合体物質の外表面上の所望
のパワー面は、例えば、塩化第二鉄もしくは塩化第二銅
溶液のような化学的なウエットエッチングを用いてかま
たは電気化学的に補助された陽極エッチング法によって
エッチバックされる。
【０１１７】例えば、貫通孔内に露出した銅コアの電気
的エッチングはコアと銅コアがもう一方の電極に関して
正になる１つの銅または白金箔のような何かほかの電極
間に直流１.１５Ｖの定電圧をかけることによって行う
ことができる。このエッチングに使用される溶液は、一
般的に任意の酸性水溶液例えば０.３５Ｍ Ｈ2ＳＯ4、ま
たは中性の塩溶液例えば０.５Ｍ硝酸ナトリウムである
ことができる。電圧は典型的に３０秒以上かけられて所
望量の物質がとり除かれるまで維持される。
【０１１８】次いで溶媒コーティング、スピンキャステ
ィングまたは誘電物質の電気泳動析出によって絶縁する
ために特定のパワー面上に誘電層が設けられる。用いら
れる典型的な手順はホトレジスト、エポキシまたはポリ
イミド層のような誘電層の電気泳動析出である。典型的
に、そのような層は厚さ約０.１〜約５ミルである。
【０１１９】電力面のバイアは、上述した方法によって
設置され、フッ素化重合体物質を貫通するバイアの壁面
は、上記の方法で還元される。次いでバイアの壁面に上
記したようなパラジウムのような触媒物質や種が付与さ
れる。
【０１２０】次いでホトレジスト物質例えばＫＴＦＲま
たはＷＡＹＣＯＡＴ ＳＣのようなネガ型レジスト物質
を適用するような従来のリトグラフ法を使用して絶縁層
中にパターンが形成される。次いでレジストは、適当な
マスクを通して活性光に露光され、現像されて所望のパ
ターンが得られる。その後誘電物質は、パワー面の下に
ある金属物質を露光する所望の場所で除去される。露光
した部分の上部に、銅またはニッケル、好ましくは銅の
ような導電性金属が無電解浴からメッキされて所望のパ
ターンが形成される。次いで、残りのホトレジストが周
知の技術によって構造体からはく離除去され、所望のパ
ワーコア層を得る。
【０１２１】別の構造体は、厚さ約０.３〜約５ミル、
典型的には３ミル厚さのフッ素化重合体物質の約２０〜
１０００Åまでの表面を還元することによって得られ
る。表面の層は上述の方法で、好ましくは還元剤との接
触によって還元することができる。次いで内部／外部リ
ードウィンドウと基準マークを、例えばフッ素化重合体
物質に穴をあけたり、切断することによって重合体基体
中に設ける。基準マークは、ＴＡＢテープ加工における
連続供給またはロール対ロール操作のための機械的な合
せ孔である。ＫＴＦＲまたはＷＡＹＣＯＡＴＥのような
ホトレジスト好ましくはネガ型ホトレジストを、典型的
に約０.１〜約３ミル厚さ、例えば１ミル厚さにフッ素
化重合体基体の両面に積層する。ホトレジスト物質をマ
スクを通して活性光に像露光し、それによって内部／外
部のリードウィンドウの領域内に像を形成する。内部／
外部リードウィンドウ領域のレジストが現像され、約２
〜約２０ミルのウィンドウの端部付近でフッ素化重合体
物質上に重なり部分を残して、レジストが定位置に保持
されることが好ましい。フッ素化重合体フィルムと積層
されたホトレジストの両面は、次いで上記した触媒化ま
たは種付け方法によって例えばパラジウムで一面に種付
けされる。
【０１２２】厚さ約５００Å〜約０.２ミルの金属層
が、無電解浴から種の上に得られる。適切な銅浴の典型
例はＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏ １５ｇ／ｌ、ＫＮａＣ2Ｈ4Ｏ6
・４Ｈ 2Ｏ ６２ｇ／ｌ、ＮａＯＨ ２２ｇ／ｌ、GafacR
界面活性剤２２ppmおよび水の中のＨＣＨＯ ７５.７５m
1／ｌを含み、通常の室温で使用される。次いで、ホト
レジスト層が基体の両面に積層され、マスクを通して活
性光に選択的に露光され所望の回路パターンが得られ
る。ホトレジストはこの手順の前の工程において使用さ
れたホトレジストとは同じかまたは異なることができ
る。ホトレジストを現像しそれによって回路部分を開放
しメッキもしくは種付け部分を露光する。追加の金属は
その後例えば酸性銅メッキ浴を使用する電解メッキによ
って所望の厚さまでメッキされる。典型的な浴はＣｕＳ
Ｏ4・５Ｈ2Ｏ ５９ｇ／ｌ；濃硫酸 ２８m1／ｌ；ＨＣｌ
５０ppmおよびChemcut社の添加剤１０m1／ｌを含み、
銅陽極を用いた１０〜３５mA／cm2のメッキ速度を使用
する。レジストはその後適切な溶媒中でエッチングによ
ってとり除かれ、次いで浴からの層は例えば塩化第二鉄
およびＨＣｌを含むエッチング組成物を用いたフラッシ
ュエッチングによって除去される。最初のホトレジスト
層は、この時点でとり除かれる。銅メッキは、次いで金
の層でメッキされ続いてのはんだづけまたは他の型の接
続を容易にする。次いで基体はＴＡＢパッケージとして
使用するための所望の寸法に切断される。
【０１２３】構造体を形成するためのもう１つの方法は
０.１ミルまたは０.５ミル厚さのフッ素化エチレンプロ
ピレン共重合体で両面を塗被された約０.５〜３ミルの
ポリイミドフィルムであるKaptonR タイプＦＮのような
フッ素化重合体物質フィルムの両面約２０〜１０００Å
を還元する工程を含む。次いで両面は上述の方法で一面
に種付けされ無電解浴から約５００〜１００００Å厚さ
の銅層でメッキされる。ホトレジストはその後表面の両
側に積層される。ホトレジストは、マスクを通して露光
する従来のホトリトグラフ法によってパターン形成され
続いて現像して所望の回路パターンを得る。回路パター
ンは例えば電解メッキ、典型的には上記のような酸性銅
メッキによって所望の金属厚さまでメッキされる。
【０１２４】次に、残りのホトレジストを、適当な除去
組成物を使用して除去する。２番目のホトレジストが、
基体の両面に積層される。次いで２番目のホトレジスト
をマスクを通して活性光に露光し所望の内部／外部リー
ドウィンドウを形成しそして現像する。浴からの金属層
をフラッシュエッチングで除去し、所定の位置にウィン
ドウエッチマスクを残す。内部／外部リードウィンドウ
は、中性溶媒を使用して重合体物質をエッチングするこ
とによって開く。２番目のホトレジストはその後はく離
除去されて、下にある金属層はフラッシュエッチングに
よって除去される。銅の層は次いでハンダ付けを可能に
するために金メッキされ、そして構造体を、切断して所
望の大きさにすることができる。
【０１２５】構造体を形成する別の技術は、上記の技術
によって約０.３〜約５ミル厚さのフッ素化重合体基体
の各面を約２０〜１０００Å還元することを含む。基体
の両面は次いで一面に種付けされて上記のような無電解
浴から約５００〜１０,０００Å厚さの金属層で塗被さ
れる。次いでホトレジストが基体の両面に積層される。
マスクを通して活性光に露光した後ホトレジストを現像
して所望の回路領域を開く従来のホトリトグラフ技術に
よって所望の回路パターンを得るようにホトレジストに
パターン形成する。金属はその後、例えば電解メッキに
よって開放された回路領域に所望の厚さまでメッキされ
る。典型的な電解浴は上記の型の酸性銅メッキ浴であ
る。次いでホトレジストが除去され、浴からの薄い金属
層はフラッシュエッチングによって除去される。次いで
第２のホトレジストが基体の両面に積層される。このホ
トレジストは従来のホトレリトグラフ法によって所望の
内部／外部リードウィンドウ領域を得るべくパターン化
される。特に、第２のホトレジスト物質はマスクを通し
て活性光に露光され所望の内部／外部リードウィンドウ
を形成し、次いで現像される。
【０１２６】フッ素化重合体物質を次いで各々の側から
例えば１９３nmの波長のレーザーでレーザー除去し、所
望のウィンドウおよびリードを開く。第２のホトレジス
トはその後はく離除去されて銅回路に金の層が設けられ
る。次いで構造体を切断して所望の大きさのものが得ら
れる。
【０１２７】もう１つの形成方法は、例えばＫＴＦＲや
ＷＡＹＣＯＡＴＥ ＳＣのようなホトレジストをスピン
コートすることによってフッ素化重合体基体の両面を塗
被することを含む。次いでホトレジストにマスクを通し
て活性光に露光する従来のホトリトグラフ法を適用して
所望の回路パターンを得、レジストを現像して所望の回
路領域を開く。次に、むき出しの表面、すなわちホトレ
ジストでおおわれていない部分は厚さ約２０〜約１００
０Åまで上記の技術によって還元される。種金属が次い
で還元表面領域に付着する。その後上記のタイプの無電
解銅メッキ浴のような無電解浴からメッキすることによ
って金属回路パターンが得られる。ホトレジストは次い
ではく離除去される。
【０１２８】次いで第２のホトレジストが基体の両面に
積層される。内部／外部リードウィンドウ領域は、マス
クを通して露光し、次いでホトレジストを現像して所望
の内部／外部リードウィンドウ領域を得るような従来の
ホトリトグラフ法によって形成される。内部／外部リー
ドウィンドウはホトレジスト物質で保護されないフッ素
化重合体物質を、例えばウエットエッチング、好ましく
はレーザー除去によって除去することによって開けられ
る。
【０１２９】第２のホトレジストを次いではく離除去し
銅線を金メッキする。次いで構造体を切断して所望の大
きさにすることができる。
【０１３０】さらに上記の形成技術のいずれにおいて
も、フッ素化重合体物質の還元はパターン付き電極物質
を使用する直接電気化学的還元によって行われる。この
ことにより金属化されるだろう領域を形成するための少
なくとも１つのホトレジストの必要性がなくなる。しか
しながら、平坦面にメッキする間に金属線の解像力を足
りなくしまた制限することになる側面金属のたい積を防
止するために無電解メッキの前にひき続いてレジストパ
ターンが望まれるかもしれない。
【０１３１】本発明をさらに説明するために以下に実施
例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
【０１３２】実施例１ ０.０５Ｍアントラセンおよび０.１Ｍテトラブチルアン
モニウムテトラフルオロホウ酸塩（ＴＢＡＦＢ）を含有
するＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）の溶液１
ｌを精製した窒素ガス(２ppm以下の酸素を有する）で完
全にパージするか、もしくは窒素グローブ箱の中に集め
保存したものを連続的に溶液を撹拌をしながらフリット
化ガラスディスク（多孔度＜８μｍ）により分離した二
槽式電解槽を使用するプラチナメッシュ陰極（おおよそ
９０cm大）を使用して７０mAの一定電流で電気化学的に
還元した。平均測定陰極電位は飽和カロメル電極（ＳＣ
Ｅ）に対して−２.１Ｖであった。電解の間、陰極表面
で生じたアントラセンラジカル−アニオンの特徴的な青
色は溶液中に拡散した。さらに還元すると溶液は暗色化
し、そしてほとんど黒く不透明になった。アントラセン
含量の１５％がアントラセンラジカル−アニオン形態に
変換したとき、還元を停止し、その結果７.５mMアント
ラセンラジカル−アニオン濃度が得られた。
【０１３３】１０cm×１０cm×０.５cmの寸法の６個の
ＰＴＦＥブロックを上記のアントラセン／ＤＭＦ還元剤
溶液中へ３０秒、１分、３分、５分、１０分および３０
分間それぞれ浸漬した。この処理によりＰＴＦＥ表面の
変色を生じ、アントラセン／ＤＭＦ溶液中にさらす時間
が増加するにつれてより顕著な暗色化が観察された。窒
素パージしたＤＭＦ中で試料をすすぐことはその表面の
色に何の影響も及ぼさなかった。触媒金属種の付着は５
mM ＰｄＣｌ2を含有するＤＭＦ溶液中へ還元した試料を
２分間浸漬することにより達成された。試料をその後Ｄ
ＭＦですすぎ乾燥した。表面は全く導電性を示さなかっ
た。ここまでのすべての操作は不活性雰囲気下に行っ
た。それに続く操作は、特に記載しないかぎり周囲条件
下で行った。
【０１３４】次の組成：１５ｇ／ｌ ＣｕＳＯ4・５Ｈ2
Ｏ；６２ｇ／ｌ ＫＮａＣ4Ｈ4Ｏ6・４Ｈ2Ｏ（ロシェル
塩）；２２ｇ／ｌ ＮａＯＨ；２０ppm Gafac ６１０；
および７.５m1／ｌ ＨＣＨＯ（３７％）を有する無電解
銅メッキ溶液を脱イオン水を使用して調製した。上記処
理したＰＴＦＥ試料を室温で無電解Ｃｕ浴中へ３分間浸
漬した。反射性の高い、連続的な銅金属膜がＰＴＦＥの
表面上へ無電解的に付着した。
【０１３５】銅の厚さは次の組成：５９ｇ／ｌ ＣｕＳ
Ｏ4・５Ｈ2Ｏ；２８m1／ｌ 濃Ｈ2ＳＯ4；５０ppm ＨＣ
ｌ；および１０m1／ｌ界面活性剤溶液を有する銅の酸性
溶液を使用して、２０mA／cm2のメッキ速度で電解メッ
キにより１ミルまで増加した。３０ミル幅の重合体deca
lを銅の表面に適用し、試料をその後ＦｅＣｌ3／ＨＣｌ
エッチング溶液にさらし、３０ミル幅の接着剥離線をは
っきりさせるためにさらした銅を選択的に除去した。剥
離試験（９０°）の結果、２.０±０.５ポンド／インチ
の接着値を有し、凝集破壊がＰＴＦＥバルク基体中で起
った。３０分間還元浴中で処理してその後剥離線で金属
化したＰＴＦＥ試料は１.８ポンド／インチの０時間接
着値を有していた。８５℃／８５％相対湿度条件下で１
００時間後接着は２.７ポンド／インチに増加し、凝集
破壊がＰＴＦＥバルク基体中で起った。
【０１３６】実施例２ アントラセン還元溶液およびＰｄで種付けしたＰＴＦＥ
基体を実施例１と同様に調製した。無電解ニッケルメッ
キ溶液を３０ｇ／ｌ ＮｉＣｌ６Ｈ2Ｏ；２２ｇ／ｌ Ｎ
ａ3Ｃ6Ｈ5Ｏ7２Ｈ2Ｏ（クエン酸ナトリウム）；５０ｇ
／ｌ ＮＨ4Ｃｌ；１０ｇ／ｌ ＮａＨ2ＰＯ2；ｐＨ８.５
を使用して作り、８５℃で使用した。Ｐｄで種付けした
ＰＴＦＥ基体をこの無電解ニッケル浴に３分間さらすと
反射性の高い導電性ニッケル膜の付着が得られる。電解
酸Ｃｕメッキを行ない、金属の厚さを１ミルに増加さ
せ、そして剥離線を実施例１に記述したように形成し
た。測定した接着値は実施例１で調製したものと同様の
ものであり、凝集破壊がＰＴＦＥバルク基体中で生じ
る。
【０１３７】実施例３ ０.５Ｍアントラセンおよび０.１Ｍテトラエチルアンモ
ニウムテトラフルオロホウ酸塩（ＴＥＡＦＢ）を含有す
るＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）の溶液１ｌを
調製し、実施例１で記述したような条件および電解に付
した。アントラセン含量の１５％が対応するラジカル−
アニオン形態に変換したときアントラセンの還元電解を
停止して、７.５mM還元剤濃度を得た。
【０１３８】１０cm×１０cm×０.５cmの寸法のＰＴＦ
Ｅブロックを上記のように調製したアントラセン／ＮＭ
Ｐ還元剤溶液中に１分から１時間浸漬して、表面の変色
が生じたが実施例１で記述したようなアントラセン／Ｄ
ＭＦ溶液中の同様の露出時間と比べてその程度は少なか
った。窒素パージしたＮＭＰ中で試料をすすぐことによ
る表面の色に対する影響は何もなかった。触媒金属種の
付着は５mM ＰｄＣｌ2を含有するＮＭＰ溶液中へ還元し
た試料を２分間浸漬することにより行なった。試料を次
いでＮＭＰですすぎそして乾燥させた。表面は全く導電
性を示さなかった。ここまでの操作はすべて不活性雰囲
気下のもとで行なった。この後の操作は特に記載しない
限り周囲条件下で行なった。
【０１３９】無電解銅メッキ溶液およびＰＴＦＥ表面上
に銅の膜を付着させるための方法は実施例１に記述した
通りである。無電解銅メッキ浴中に３分間浸漬させるこ
とにより反射性の高い導電性の連続的な銅の付着が得ら
れた。
【０１４０】実施例４ アントラセン還元溶液およびＰｄで種付けしたＰＴＦＥ
基体を実施例３のように調製した。無電解ニッケルメッ
キ溶液を実施例２に記述したように調製し、そして使用
してＰｄで種付けしたＰＴＦＥ基体上に反射性の高い導
電性の連続的なニッケル膜を付着させた。
【０１４１】実施例５ アントラセン還元溶液を実施例１に記述したように調製
した。２cm×１０cm×２ミルの厚さの寸法のTeflonR Ｐ
ＦＡの透明な膜をアントラセン／ＤＭＦ浴中に５分間浸
漬し、Ｐｄで種付けして無電解銅膜を実施例１に記述し
たように付着させた。
【０１４２】実施例６ アントラセン還元溶液を実施例１に記述したように調製
した。２cm×１０cm×２ミルの厚さの寸法のTeflonR Ｆ
ＥＰの透明な膜をアントラセン／ＤＭＦ浴中に５分間浸
漬し、Ｐｄで種付けして無電解銅膜を実施例１に記述し
たように付着させた。
【０１４３】実施例７ アントラセン還元溶液を実施例１に記述したように調製
した。２cm×１０cm×２ミルの厚さの寸法のＨＢＦ−４
３０（充填剤を含有するポリクロロトリフルオロエチレ
ン）の膜をアントラセン／ＤＭＦ浴中に３分間浸漬し、
Ｐｄで種付けして、無電解銅膜を実施例１に記述したよ
うに付着させた。
【０１４４】実施例８ アントラセン／ＤＭＦ還元溶液を実施例１に記述したよ
うに調製した。４cm×４cm×５ミルの寸法のＲＯ ２８
００R（ＰＴＦＥ）試料２個をおのおの３０秒および３
０分間還元浴にさらして表面を還元させた。試料をその
後アセトニトリル（ＡＣＮ）ですすぎ、続いてＡＣＮ中
に２.５mM ＰｄＣｌ2を含有する溶液中に２分間浸漬さ
せてＰｄで種付けした。各試料の表面の一部をラザフォ
ード後方散乱分析すると、３分間の還元については８.
６×１０15 Ｐｄ原子／cm2、そして３０分間の還元につ
いては３.５×１０16 Ｐｄ原子／cm2が得られた。ＥＳ
ＣＡ表面分析はフッ素の著るしい損失および、より長く
さらす程顕著になる炭素シグナルの増加を示した。均一
の無電解銅およびニッケルの付着が実施例１に記述した
ような無電解銅溶液中で容易に生成し、均一なニッケル
の付着が実施例２に記述したような無電解ニッケル溶液
中で１５分間メッキ後に生成した。金属の厚さは実施例
１に記述したような電解酸Ｃｕメッキにより増加した。
次の表１は選択的なサブエッチングにより形成されそし
て８５℃／８５％相対湿度条件に付された２mm幅の銅線
ストリップを使用して行なった９０° 剥離試験の結果
を表にしたものである。
【０１４５】
【表１】
【０１４６】実施例９ アントラセン／ＮＭＰ還元浴を実施例２に記述したよう
に調製した。４cm×４cm×５ミルの寸法の２個のＲＯ
２８００R（ＰＴＦＥ）試料をそれぞれ３０秒および３
０分間還元浴にさらして表面を還元させた。試料をその
後ＡＣＮですすぎ、続いてＡＣＮ中に２.５mM ＰｄＣｌ
2を含有している溶液中に２分間浸漬させることにより
Ｐｄで種付けした。各試料の表面の一部をラザフォード
後方散乱分析すると３分間の還元については１.１×１
０15 Ｐｄ原子／cm2、そして３０分間の還元については
２.３×１０15 Ｐｄ原子／cm2を得た。ＥＳＣＡ表面分
析はフッ素の著るしい損失およびより長くさらす程顕著
になる炭素シグナルの増加を示した。ＮＭＰ還元浴に対
する化学的変性はＤＭＦを使用する同様の浴と比較して
少ない程度である。均一な無電解銅およびニッケルの付
着が実施例１に記述したような無電解銅溶液中および実
施例２に記述したような無電解ニッケル溶液中で１５分
間メッキ後容易に生成した。金属の厚さは実施例１に記
述したような電解酸Ｃｕメッキにより増加した。次の表
２は選択的なサブエッチングにより形成され、そして８
５℃／８５％相対湿度条件にさらされた２mm幅の銅線ス
トリップを使用して行った９０°剥離試験の結果を表に
したものである。
【０１４７】
【表２】
【０１４８】実施例１０ アントラセン溶液をＴＢＡＦＢのかわりに、支持電解質
として０.１Ｍ ＫＦＰ 6を使用したことを除いて実施例
１のように調製した。ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＨＢＦ−４３
０、およびＲＯ ２８００の試料を５分間還元し、実施
例８のようにＰｄで種付けした。ＲＯ ２８００試料の
一部のＥＳＣＡ分析は実施例８で分析した試料のものと
同様であった。均一な無電解銅およびニッケルの付着が
すべてのこれらの基体上に実施例１に記述したような無
電解銅溶液中および実施例２に記述したような無電解ニ
ッケル溶液中で１５分間メッキ後に容易に生成した。
【０１４９】実施例１１ アントラセン／ＮＭＰ還元浴を実施例２に記述したよう
に調製した。４cm×４cm×５ミルの寸法のKaptonR ＦＮ
の試料を還元浴に３分間さらして表面を還元させ、そし
て表面を変色させた。試料を次いでＡＣＮですすぎ、Ａ
ＣＮ中に２.５mM ＰｄＣｌ2を含有する溶液中に２分間
続けて浸漬することによりＰｄで種付けした。均一な無
電解銅およびニッケルの付着が実施例１に記述したよう
な無電解銅溶液中および実施例２に記述したような無電
解ニッケル溶液中で容易に生成した。
【０１５０】実施例１２ ＲＯ ２８００の試料を実施例２に記述したようなアン
トラセン／ＮＭＰ還元浴に５分間さらし、その後ＡＣＮ
ですすぎ、周囲条件下真空炉中で３０分間９０℃で乾燥
してレジストの接着を改良するため処理表面を得た。Wa
ycoat ＳＣ液体ホトレジストを適用しＶＬＳＩパッケー
ジパターンを有するマスクを通して照射した。レジスト
を現像すると、所望の回路パターンを有するネガとし
て、２ミル幅のチャンネルおよび４ミル幅のレジスト領
域を有するパターン付きレジスト層が残る。レジストに
よってパターン付けした基体を次いで５分間この実施例
のアントラセン／ＮＭＰ還元浴中に浸漬し、その後ＡＣ
Ｎですすぎ、さらして変性したＲＯ ２８００領域を実
施例９に記述したようにＰｄで種付けした。種付けした
のち、基体をメタノールの流れで５分間完全にすすぎ、
前記の無電解銅溶液に１０分間さらす前に乾燥させ、レ
ジスト層で被覆しなかったそれらの領域上に銅層を付着
させた。このパターン付けするための無電解付着法はま
た未処理のフッ素重合体の表面に適切なレジストを用い
ることによって行なうことができる。
【０１５１】実施例１３ ０.０５Ｍベンゾフェノンおよび０.１Ｍ ＴＢＡＦＢを
含有するＤＭＦ溶液を続いて調製し、電気化学的に還元
して実施例１および２に記述したように保存した。還元
電解をその後ベンゾフェノン含量の１５％が対応するベ
ンゾフェノンラジカル−アニオン形態へ変換した後停止
し、７.５mMラジカル−アニオン溶液を得た。ＰＴＦ
Ｅ、Teflon ＰＦＡ、およびＲＯ ２８００の試料をそれ
ぞれ５分間浸漬して基体の表面を還元した。Ｐｄの種付
けを続いてＡＣＮ中の５mM ＰｄＣｌ2の溶液にさらすこ
とにより行ない、ＡＣＮですすぎ、空気中で乾燥した。
均一な無電解銅またはニッケルの付着を先のメッキの記
載によりこれらのＰｄで種付けした基体上に生成させる
ことができた。
【０１５２】実施例１４ ナトリウムアントラセン（ＮａＡｎ）溶液をテトラヒド
ロフラン（ＴＨＦ）約２００m1にアントラセン約３.５
６ｇを添加し、窒素雰囲気下で連続的に撹拌しながら調
製した。金属ナトリウム合計約０.４６ｇを次いで混合
物に添加すると、バルク溶液中に拡散する金属上へ可溶
性の青色化した生成物が形成した。この生成物はアント
ラセンラジカル−アニオン形態として同定され、７２
６、６９８、６５６、５９４および５４８nmに可視吸光
度ピークを有した。Ｎａが溶解後、Teflon ＰＦＡ（ペ
ルフルオロアルコキシ）膜（厚さ２ミル）の１片を約２
分間ＮａＡｎ溶液中に浸漬した。この処理は結果として
化学的表面変性を示すＰＦＡ表面の実質的な暗色化をも
たらした。
【０１５３】実施例１５ ＮａＡｎ溶液を実施例１４に記述したように調製した。
ＲＯ ２８００R（充填剤を含むＰＴＦＥ膜）の１片をＮ
ａＡｎ（ラジカル−アニオン錯体）浴中に約３分間浸漬
し、次いでアセトニトリルですすぎ、続いて５mM Ｐｄ
Ｃｌ2／ＡＣＮ溶液中に１分間浸漬してＰｄの表面への
付着を得た。慣用の無電解銅メッキ浴中へ約３分間Ｐｄ
で種付けした試料を置くと、連続的な銅付着がＲＯ ２
８００基体表面上に生成した。
【０１５４】実施例１６ ＮａＡｎ溶液を実施例１４に記述したように調製した。
ＮａＡｎ／ＴＨＦ溶液約２０m1をＮＭＰ溶媒約２０m1を
添加したが可視的反応すなわち色の変化は生じなかっ
た。ＮａＡｎは露光でＰＴＦＥの表面を即座に暗くしう
るからこの混合物中で安定であった。
【０１５５】ＰＴＦＥ試料を約５分間ＮａＡｎ溶液中に
浸漬し、次いで実施例１５で記述したようなＰｄ金属に
よる種付けおよび無電解銅メッキに付して、同様の金属
化の結果を得た。
【０１５６】実施例１７ ＮａＡｎ溶液を次のように調製した。
【０１５７】無水テトラヒドロフラン約５００m1にアン
トラセン（０.０５Ｍ）約４.４５ｇを添加し、窒素グロ
ーブボックス中で１５分間磁気的に撹拌した。新たに切
断した金属ナトリウム約１.０４ｇを完全に無水ＴＨＦ
溶媒ですすぎ、次いでアントラセン／ＴＨＦ溶液に添加
した。アントラセンラジカル−アニオンの特徴的な青色
がＮａ粒から流れ出た。この溶液を還元浴として使用す
る前に２４時間撹拌し続けた。４cm×４cm×０.５cmの
寸法のＰＴＦＥの試料をナトリウムアントラセン（ラジ
カル−アニオン錯体）溶液中に５分間浸漬し、次いで実
施例８のようにＴＨＦですすぎ、そしてＰｄで種付けし
た。反射性の高い電気的に連続な無電解銅膜が実施例１
に記述したようなメッキによりＰＴＦＥ表面上に形成し
た。
【０１５８】実施例１８ リチウムアントラセン（ＬｉＡｎ）溶液を、Ｎａの代わ
りにリチウム金属削りくずを使用し実施例１７に記述し
たように調製してＴＨＦ中にリチウムアントラセン錯体
を生成した。溶液中のＬｉＡｎ錯体は７３２、６９８、
６５６、５９６および５４８nmで吸光度ピーク最大を示
した。ＰＴＦＥの試料をこの浴中で処理し実施例１７で
記述したようなＰｄで種付けし、その後無電解銅メッキ
を行って同様の結果を得た。Teflon ＰＦＡの試料もま
たＬｉＡｎ溶液中で処理し、種付けして銅メッキした。
【０１５９】実施例１９ カリウムアントラセン（ＫＡｎ）溶液を、ナトリウムの
代わりにカリウム金属を使用して実施例１７で記述した
ように調製して、カリウムアントラセン錯体還元浴を生
成した。ＰＴＦＥの試料をこの浴中で処理し、実施例１
７で記述したようにＰｄで種付けし、続いて無電解銅メ
ッキして同様の結果を得た。
【０１６０】実施例２０ カリウムアントラセン溶液をグローブボックス中のフラ
スコの中のエチレングリコールジメチルエーテル（モノ
グライム）約５００m1にアントラセン約１７.８ｇを添
加することにより調製した。合計約３.８ｇのカリウム
金属を次いで混合物に添加した。この組成物は５重量％
のＫＡｎ溶液になる。混合物を次いで一晩撹拌してＫＡ
ｎの生成を完成させた。溶液を次いでグローブボックス
から出しＡｒガス雰囲気でおおわれた大きなガラス容器
中に入れた。ＲＯ ２８００試料の表面変性における浴
効果を周期的に試験した。この実験は９０時間後に終え
たが、溶液はまだ活性を有していた。
【０１６１】実施例２１ ５重量％のＫＡｎ溶液を上記実施例２０のように調製
し、ＮＭＰで４：１に希釈して１％のＫＡｎ溶液（８０
％ＮＭＰ）を得た。この混合物は安定であり、溶液にさ
らすと表面が暗色化することにより示されるように、Ｐ
ＴＦＥ試料を還元することが可能であった。
【０１６２】実施例２２ ＫＡｎ溶液を実施例２０に記述したように調製した。モ
ノグライムを蒸発させて固形物カリウムアントラセン錯
体を収集した。カリウムアントラシド結晶の融点は３０
０℃以上であった。暗青色結晶がラジカル−アニオン酸
化の結果、空気にさらすと白色に変化した。カリウムア
ントラセン塩を無水ＮＭＰの溶液へ添加し０.０５Ｍア
ントラセンラジカル−アニオン溶液を得、特徴的な深い
青黒い色の溶液を生じた。ＫＡｎはＮＭＰ中で安定であ
った。ＰＴＦＥの試料をこの浴中で処理し実施例１７に
記述したようにＰｄで種付けし、続いて無電解銅メッキ
して同様の結果を得た。
【０１６３】実施例２３ ２５重量％のＫＡｎ（１.０２モル）ＴＨＦ溶液をＴＨ
Ｆ約１６００m1にアントラセン約２９０.４ｇおよびカ
リウム金属約６３.５ｇ添加することにより調製した。
溶解したＫＡｎ／ＴＨＦ溶液の約５００〜６００m1をグ
ローブボックスから取り出し化学フード中で減圧下ロー
タリーエバポレータにかけた。青色化した結晶固形物が
溶媒を除去後残った。ＫＡｎの固形物約２７０mgを次い
で周囲条件下ＮＭＰ溶媒約２３００m1を含有しているガ
ラスタンクに添加した。添加後、溶液をＮ2ガスおよび
非気密性のアルミ箔カバーで一面におおった。浴の活性
をＰＴＦＥおよびＲＯ ２８００試料を約１５秒浸漬す
ることにより定期的にチェックし、何らかの表面変性
（暗色化）が生じたかどうかを注意した。浴は１０００
時間後でも有効であり、還元力にいかなる減少の形跡も
なかった。
【０１６４】実施例２４ ＮａＡｎ／ＮＭＰ溶液を実施例２２の方法を使用して調
製した。ＰＴＦＥの試料をこの浴中で処理し、Ｐｄで種
付けし、無電解銅メッキして実施例１７に対するのと同
様の結果を得た。
【０１６５】実施例２５ ベンゾフェノンラジカル−アニオン溶液を、アントラセ
ンの代わりにベンゾフェノン４.５５ｇを使用して実施
例１５のように調製してナトリウムベンゾフェノンラジ
カル−アニオン錯体／ＴＨＦ溶液を生成した。ＰＴＦＥ
の試料をこの浴中で処理し、Ｐｄで種付けし、実施例１
７で記述したように続いて無電解銅メッキして同様の結
果を得た。
【０１６６】実施例２６ カリウムベンゾフェノン錯体およびＮＭＰ溶液をＫＡｎ
合成のために実施例２０に記述したように調製した。こ
の混合物は安定でありＰＴＦＥ試料を還元することがで
きた。ＰＴＦＥ、ＰＦＥおよびＲＯ ２８００試料をこ
の浴中で処理し、Ｐｄで種付けし、実施例１７で記述し
たように続いて銅メッキすることにより同様の結果を得
た。
【０１６７】実施例２７ Teflon ＰＴＦＥの１片をTetra-EtchR（W.L. Gore, In
c．製）溶液（ナトリウムナフタリド）に１分間浸漬
し、次いでモノグライムですすぎ、続いて５mM ＰｄＣ
ｌ2／ＡＣＮ溶液中に浸漬した。試料を無電解銅メッキ
溶液にさらすと、輝く、均一の銅層が表面上に付着し、
前段階でＰｄの種付けがあったことを示した。
【０１６８】実施例２８ カリウムフェナントリジン（ラジカル−アニオン錯体）
溶液をフェナントリジン約３.５ｇおよびカリウム金属
約０.７５ｇをモノグライム約２０m1に添加することに
より調製して、赤色化した生成物を得た。ＰＴＦＥ、Ｐ
ＦＡおよびＲＯ２８００の試料をそれぞれ３分間この浴
へ浸漬すると、上記で検討したような化学的変性を表す
表面変色を示した。
【０１６９】実施例２９ アントラセン／ＤＭＦ還元溶液を実施例１に詳述したよ
うに調製した。５cm×５cm×１６５ミルの厚さの寸法で
１８ミルの直径または９.１６〜１のアスペクト比を有
する穴をあけたＰＴＦＥ基体を一定速度で激しく揺り動
かしながら還元浴へ１０分間さらし、バイアを通る溶液
の流れを促進させた。還元後、基体を実施例８で記述し
たようにＰｄで種付けし、実施例１で記述したように硫
酸銅の酸性浴を使用して電解的にメッキした。貫通孔断
面の顕微鏡写真分析によると、メッキした貫通孔は均一
で完全な銅の被覆が得られたことを示した。
【０１７０】実施例３０ Ｎ,Ｎ′−ジメチルホルムアミド中の０.１Ｍテトラブチ
ルアンモニウムフルオロホウ酸塩からなる電解質溶液を
周囲条件下、平底皿に入れ酸素で飽和させた。カソード
（作用）電極は平らな端部を除いて絶縁されたステンレ
ス鋼棒（２mm直径）からなっていた。白金の針金を対
（陽極）極として使用し、両電極を分離隔室を使用しな
いで電解質溶液中に維持した。１０mAの一定電流を電極
へ設定した。純ポリテトラフルオロエチレンの１片を電
解槽の底へ置き、次いで陰極と接触させた。電極接点で
ポリテトラフルオロエチレン表面は直ちに変色し、黒色
の外観を呈した。黒色化した（変性した）範囲は電極接
触範囲に限られた。しかしながら、接触時間を延ばすと
黒色範囲の“広がり”、すなわち、表面変性は接点から
さらに広がった。電極を重合体の表面に沿って移動させ
るとすべての接点に沿って表面変性が生じ、黒色画像が
“書き込み”運動により表面の至る所に形成された。変
性したそれらの領域は蒸留水へさらすと優れた湿潤性を
示した。
【０１７１】実施例３１ 実施例１で上記したような電解質溶液および電気化学的
設備を窒素グローブボックス中で組み立てた。ポリテト
ラフルオロエチレンおよびＲＯ ２８００（ガラス／セ
ラミックを充填したポリテトラフルオロエチレン）試料
を実施例２１に記載したように選択的に還元した。パタ
ーン形成した表面変性を行った後、試料を約５mM Ｐｄ
Ｃｌ2を含有するＮ−メチル−２−ピロリドン溶液中に
約３０秒間浸漬しパラジウム金属を付着させた。
【０１７２】試料を次いで実施例１で記述したような無
電解銅メッキ浴にさらし、選択的に還元された領域上に
のみ銅の付着を得た。銅の付着物の付着性は極めて良好
で変性した表面領域は電気的に連続であった。絶縁した
金属パターンはショートしなかった。
【０１７３】実施例３２ ＤＭＦ中の０.１Ｍ ＴＢＡＦＢからなる電解質溶液を窒
素を充填したグローブボックスの内側の平底皿中へ入れ
た。４cm×４cm×０.７cmの寸法のＰＴＦＥの一片を電
解質浴中へ浸漬、支持固定物により決まった場所に保持
した。電気化学回路は白金メッシュ陽極からなり、１.
５mm直径の刃先を持つハンドドリルを電源に接続して陰
極として機能させる。いくつかの貫通孔をＰＴＦＥ基体
中へ形成させる間１０mAの一定電流をドリルの刃先へ供
給した。基体をその後取り除き実施例８で記述したよう
にＰｄで種付けしてドリルであけた穴の壁に均一な銅付
着が得られた。
【０１７４】
【発明の効果】上記のように本発明によれば、ハロゲン
化重合体物質を無電解メッキ浴からの金属を含む次のメ
ッキに適したものにするため、金属の重合体物質への密
着性を増大させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】未処理ＰＴＦＥフィルムおよび本発明に従って
処理されたＰＴＦＥフィルムの赤外スペクトル。
【図２】未処理テトラフルオロエチレン−ペルフルオロ
アルコキシおよび本発明に従って処理されたテトラフル
オロエチレン−ペルフルオロアルコキシの紫外−可視ス
ペクトル。
【図３】未処理テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオ
ロプロピレンおよび本発明に従って処理されたテトラフ
ルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンの紫外−可
視スペクトル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター・ジエイムズ・デユーク アメリカ合衆国ニユーヨーク州13760．エ ンドウエル．エコーレイン434 (72)発明者 エリザベス・フオスター アメリカ合衆国ペンシルベニア州18818. フレンズビル．エイチ・シー61．ボツクス 87 (72)発明者 マーテイン・ジヨゼフ・ゴールドバーグ アメリカ合衆国ニユーヨーク州10541．マ ホパツク．テイーケトルスパウトロード 131 (72)発明者 ボヤ・リスタ・マルコビツク アメリカ合衆国ニユーヨーク州13760．エ ンドウエル．ジヨウエルドライブ3611 (72)発明者 リンダ・カロリン・マシユー アメリカ合衆国ニユーヨーク州10566．ピ ークスキル．ビラドライブ60 (72)発明者 ドナルド・ジーン・マクブライド アメリカ合衆国ニユーヨーク州13903．ビ ンガムトン．チエシヤーロード2058 (72)発明者 テレンス・ロバート・オトウール アメリカ合衆国ニユーヨーク州12533．ホ ープウエルジヤンクシヨン．クリークベン ドロード15 (72)発明者 ステイーブン・リーオウ・テイスデイル アメリカ合衆国ニユーヨーク州13850．ベ スタル．ゲイツロード409 (72)発明者 アルフレツド・ビーベツク アメリカ合衆国ニユーヨーク州12582．ス トームビル．シーマンロード．アール・ア ール ナンバー１

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハロゲン化物質を架橋する方法におい
    て、ハロゲン化物質を用意し、前記ハロゲン化物質の少
    なくとも１主要面の少なくとも一部に、前記少なくとも
    １主要表面で前記ハロゲン化物質のハロゲン置換基を除
    去しそして前記ハロゲン置換基が除去されたハロゲン化
    物質を架橋するために有効な量の電子を供給することを
    含むハロゲン化物質を架橋する方法。
  2. 【請求項２】 前記ハロゲン化物質は、ポリ(テトラフ
    ルオロエチレン)、テトラフルオロエチレンとへキサフ
    ルオロプロピレンの共重合体、ポリトリフルオロクロロ
    エチレン、テトラフルオロエチレンとオレフィンの共重
    合体、トリフルオロクロロエチレンとオレフィンの共重
    合体、テトラフルオロエチレンとポリペルフルオロアル
    コキシ樹脂の共重合体、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化
    ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
    リ(テトラフルオロ)エチレンとポリ（ジトリフルオロメ
    チル)(ジオキソールジフルオロ）エチレンの共重合体、
    およびその混合物からなる群から選ばれるハロゲン化重
    合体である請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記電子は、電気化学的に供給される請
    求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記電子は、化学的還元剤により供給さ
    れ、該化学的還元剤はアントラセン、９,１０−ジフェ
    ニルアントラセン、ナフタレン等の不飽和芳香族炭化水
    素、ベンゾフェノン、ベンズアルデヒド、アトセフェノ
    ン、ジベンゾイルメタン等のアルデヒドおよびケトン、
    Ｎ−ｎ−ブチルフタルイミド、Ｎ,Ｎ′−ジ−ｎ−ブチ
    ル３,３′,４,４′−ビフェニルテトラカルボキシルジ
    イミド等のイミド、α−ナフトニトリル、フタロニトリ
    ル等のニトリル、ビス（ｐ−クロロフェニルカルボジイ
    ミド等のカルボジイミド、９,１０−ジアザフェナント
    レン、キノリン、キノキサリン、フェナントリジン等の
    芳香族複素環式窒素化合物、１,８−熱水ナフタル酸、
    ３,３′、４,４′−ベンゾフェノン二無水テトラカルボ
    ン酸等の酸無水物、1−臭化エチルピリジニウム等の第
    四芳香族窒素化合物、Ｎ−ｐ−ビフュニルベンザリミン
    等のアゾメチン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルベンゾフェノ
    ンインモニウム塩等のインモニウム塩、４,４′−アゾ
    ビフェニル等のアゾ化合物、アクリジンＮ−オキシド等
    の酸化アミン、ヨウ化ジビフェニルクロム(Ｉ)、または
    （トリスビピリジル）二過塩素酸ルチニウム等の有機金
    属化合物より選択される有機化合物より選択される請求
    項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 中性有機化合物溶液を供給し、該溶液に
    電子を供給して電気化学的に前記中性化合物の還元種を
    生成して還元剤を形成し、ハロゲン化重合体物質の表面
    を前記還元剤に接触させて前記表面を還元するようにし
    たことを特徴とするハロゲン化重合体物質の表面を還元
    する方法。
  6. 【請求項６】 前記還元剤は、電子を前記ハロゲン化重
    合体物質の表面に供給して前記表面に不可逆還元状態で
    化学変性を生起するように構成したことを特徴とする請
    求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 自己支持性のハロゲン化重合体含有層お
    よび前記層の上の電導性パターンを含んでなる構造体。
  8. 【請求項８】 前記導電性パターンが複数の梁リードを
    有し少なくともその一部が前記ハロゲン化重合体含有層
    中の開口部中に片持梁式に延伸している請求項７記載の
    構造体。
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