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環境保護型表面改質によるエレクトロニクス材料への機能付与

研究課題

研究課題/領域番号 14550712
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関関東学院大学

研究代表者

本間 英夫  関東学院大学, 工学部, 教授 (00064105)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2004年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2003年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2002年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード光触媒 / めっき / 環境保護 / UV / ビルドアップ / 二酸化チタン / 配線形成 / プリント配線板 / 環境
研究概要

絶縁樹脂の表面に無電解めっき法にて金属を成膜する際、表面の親水性を向上させ、密着性を得るためにμmオーダーの凹凸を形成する必要がある。従来は、クロム酸や過マンガン酸等の強力な酸化剤が必要であるが、それらは重金属を含むため、環境による影響は甚大である。また、今後のエレクトロニクス分野の発展による、電子機器の内部配線の微細化に対応するためには、基板の表面粗さは問題となる。以上の点から、本研究では従来法とは違い光触媒を用いた素材表面のへの官能基導入による導体層形成法の確立について検討を行った。
その手法としては、光触媒である二酸化チタン(TiO_2)を分散させた溶液に、基板を浸漬し上部から紫外線を照射した。TiO_2は紫外線の照射により活性化し、その酸化力を用いて、樹脂表面を改質し、めっきを可能にすることを目的とした。
サンプルには、一般によく用いられる絶縁樹脂について検討を行った。その結果、改質処理を行うことにより、官能基の導入が可能であり、これにより樹脂表面の親水性が向上した。また、改質処理後、触媒化を行い、無電解めっき法にて金属皮膜を形成したところ、改質処理前後の基板表面形態は、平滑な表面を維持しているにも関わらず、従来法と同程度の1.17kgf/cmという密着性の皮膜が得られた。そこで密着のメカニズムの解明のために、樹脂断面を観察できる透過型電子顕微鏡、および基板断面のEDX分析も行い改質による樹脂の変化も観察した。その結果、樹脂表面30nm〜40nm範囲で触媒(Sn, Pd)による密着層が形成し、その後の無電解銅めっきもその層から析出していることを確認した。我々はこの密着層をナノアンカー層と名付けた。以上の結果より、従来とは違うナノレベルのアンカーで密着していることが確認できた。実際に配線形成を試みたところ、従来の狭小化限界を超えるL/S10μmの配線の作成が可能であった。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2005 2004 2002 その他

すべて 雑誌論文 (5件) 産業財産権 (2件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] TiO_2及びUVを適用したクロムフリーABS樹脂めっき方法2005

    • 著者名/発表者名
      田代雄彦, 杉本将治, 渡邉健治, 別所 毅, 本間英夫
    • 雑誌名

      エレクトロニクス実装学会誌 8・2

      ページ: 133-139

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] TiO_2及びUVを適用したクロムフリーABS樹脂めっき方法2005

    • 著者名/発表者名
      田代雄彦, 杉本将治, 渡邉健治, 別所毅, 本間英夫
    • 雑誌名

      エレクトロニクス実装学会誌 8・2

      ページ: 133-139

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] TiO_2光触媒を用いたビルドアップ絶縁樹脂材料の表面改質とめっき法への応用2004

    • 著者名/発表者名
      渡邉健治, 藤村翼, 西脇泰二, 田代雄彦, 本間英夫
    • 雑誌名

      エレクトロニクス実装学会誌 7・2

      ページ: 136-140

    • NAID

      110001235342

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Surface Modification of Insulation Resin for Build-up Process Using TiO2 as a Photcatalyst and Its Application to the Metallization

    • 著者名/発表者名
      Kenji WATANABE
    • 雑誌名

      Journal of Japan Institute of Electronics Packaging 7, 2

      ページ: 136-140

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New Chromium Free Pretreatment Method for Plating on ABS Resin Using TiO_2 under UV Light Irradiation.

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko TASHIRO
    • 雑誌名

      Journal of Japan Institute of Electronics Packaging 8, 2

      ページ: 133-139

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 不導体製品のめっき方法2002

    • 発明者名
      本間英夫他6名
    • 権利者名
      (有)関東学院大学表面工学研究所, トヨタ自動車(株)他
    • 出願年月日
      2002-08-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 不導体製品のめっき方法2002

    • 発明者名
      本間 英夫 他6名
    • 権利者名
      (有)関東学院大学表面工学研究所, トヨタ自動車(株), 他
    • 出願年月日
      2002-08-28
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 渡邉健治, 藤村翼, 西脇泰二, 田代雄彦, 本間英夫: "TiO_2光触媒を用いたビルドアップ絶縁樹脂材料の表面改質とめっき法への応用"エレクトロニクス実装学会誌. Vol.7 no.2. 136-140 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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