EEJA开发扩展电子工程领域革新的直接图案形成电镀技术

东京, 2017 年 6 月 5 日 - (亚太商讯) - 田中控股株式会社（总公司：东京都千代田区、执行总裁：田苗 明）宣布，负责田中贵金属集团电镀业务发展之日本电镀工程株式会社（Electroplating Engineers of Japan Ltd.）（总公司：神奈川县平冢市、执行总裁：中之内宗治，以下简称 EEJA）使用独家开发之表面处理药液（感光底漆 、胶体催化剂），而开发出崭新的直接图案形成电镀技术。 本技术不需真空环境或光刻胶（※1）便能进行，并且能够在 100℃以下的低温程序中对各式各样的材质直接进行低电阻的微型配线工程。

使用本电镀技术时，于 PET 薄膜和玻璃等各种基板上涂抹「感光底漆」后行曝光，将基板浸泡于含有金奈米粒子（※2）触媒的「胶体催化剂」溶液中之后，再将其浸泡于任选金属种类的无电解电镀（※3）液中，便可形成微小至线宽 5μm（微米：百万分之一公尺）的各种金属电路图案。 近年来，新世代金属配线成形技术多以备受瞩目的金属油墨为中心，然而本技术和目前使用金属油墨的配线工程相比，能够在更低温的程序中完成低电阻配线。 此外，利用金奈米粒子触媒自动吸附至感光底漆的革新手法，不需光刻胶便可直接完成配线。 不仅如此，因使用不需真空设备的电镀法进行配线，更易于执行大型批处理（※4），可于各种基材上完成高性能的金属配线，进而达到量产。

本技术因具备上述特征和优点，可说是带动了电子工程领域的革新，将可望提升目前金属配线成形技术所无法达到的水平。

本技术的主要特征
- 在 100℃以下的低温程序中，实现压倒性的低体积电阻率（金：3.3μΩcm、铜：2.3μΩcm）
- 可对 PET 薄膜和玻璃等各种非导电性材质直接进行微型配线工程
- 不需真空环境或光刻胶

利用本技术进行配线
（图片）
- 对 PET 薄膜进行金（Au）配线工程 http://bit.ly/2qWmrrt
- 利用本技术完成线宽 30～5 微米的配线 http://bit.ly/2rI9V2z

新开发表面处理药液「感光底漆」、「胶体催化剂」之介绍

EEJA 在本技术开发之际，独家开发出新型表面处理药液—「感光底漆」和「胶体催化剂」。

- 感光底漆：
用来补充基板上金奈米粒子触媒，将有机溶剂作为基底的涂抹型树脂溶液。 藉由 UV 照射时的曝光，来消除配线成形处以外部分的金奈米粒子补充能力。

- 胶体催化剂：
具有自动吸附至底漆表面的能力，含有金奈米粒子触媒的水溶液。 此外，此金奈米粒子触媒对于各种无电解电镀液具有高触媒活性，因此可藉由浸泡于无电解电镀液来引发金属析出反应。

过去的技术问题

近年来，代表新世代电子工程领域的核心—「非真空」、「无光刻胶」环境下的金属配线技术开发受到热烈瞩目，而其中最具代表性的印刷电子技术（※5）可说是革新金属配线成形技术的明日之星，而金属油墨的开发也随之活跃了起来。 然而，在更低温环境下进行更低电阻配线的技术研究揭示了「低温下配线」和「配线低电阻化」不可兼得的难题。 有鉴于此，EEJA 认为若利用可使金属结晶从 100℃以下水溶液析出的「电镀法」，便可实现「低温程序中完成低电阻配线」的目标，因而开发了本技术。

本技术的优点

- 在「非真空」、「无光刻胶」环境下进行微型配线
本技术以电镀法为主轴，藉由水溶液完成配线，故并不需要在真空环境下进行。 此外，本技术更利用金奈米粒子触媒自动吸附至感光底漆的革新手法，不需使用光刻胶便可直接完成微型配线。 在执行大型批处理上更为容易，因此可在各种基材上完成高性能的金属配线，进而达到量产。

- 可在「低温程序」中完成「低电阻配线」
利用本技术可在 100℃以下的程序中，完成低体积电阻率远低于过去金属油墨技术（金：3.3μΩcm、铜：2.3μΩcm）的配线，也可在 PET 等一般通用的塑料薄膜等耐热性低的非导电性材质上进行高性能的配线工程。

- 在平滑基板上充分发挥接着强度
可在表面平滑的 PET 薄膜（Ra=10nm）上完成可充分发挥接着强度（0.5N/mm）的配线工程。 因此不需要使基板表面粗糙化，就能实现高接着度。

- 曝光时不需进行氮气吹洗或臭氧清洁
底漆曝光所需的紫外线波长约为 300nm，故执行图形配线成形技术时，并不需目前用于基材表面改质的短波长准分子 UV 光（波长 200nm 以下）。 因此也不需要对光源进行氮气吹洗和臭氧清洁等外部程序。

- 可应用于各式各样的印刷方式
利用在整个基板上涂抹底漆的状态下将胶体催化剂溶液进行部分印刷，或将底漆印刷至基板后，浸泡于胶体催化剂中的手法，实现以印刷方式完成配线的目标。 这么一来便可将印刷和曝光方式进行组合，而应用于各式各样的配线工程中。

将本技术应用于新世代电子工程领域中的潜力

利用本技术可在低温下完成低电阻的微型配线，故主要可应用于软性显示器、天线、传感器等产品中。 此外，本技术也具有于立体物表面进行微型配线形成的潜力，可应用于 MID（配线和电极成形之树脂模制品）的制造。 不仅如此，将涂抹型绝缘材料搭配本技术使用，便能成功完成层压配线，故可望促进金属配线成形技术的革新。

而 EEJA 预计在今年开始进行本技术所需之感光底漆、胶体催化剂、无电解电镀液之样品出货。

本技术已获得今年 6/7（三）～6/9（五）举办的「JPCA Show 2017（第 47 届国际电子电路产业展）」之「JPCA Show AWARDS 2017」奖项，除了在会场中的 EEJA 摊位进行展示外，会期间也将于东 5 展馆内的 7H-29 特别以海报的形式展出。

（参考）采用本技术时的配线程序
（图片: http://bit.ly/2qWx39v）

(1) 形成底漆层：将底漆涂抹在基板上，以 80～150℃的温度干燥数分钟，即于底漆表面可用来捕捉金奈米粒子的受体（accepter）。

(2) 曝光：使用光掩膜（photomask）照射深紫外光 10～60 秒，便可除去底漆表面深紫外光照射部分的受体捕捉能力。

(3) 吸附金奈米粒子触媒：将曝光后的基板浸泡于胶体溶液中 10～600 秒，溶液中所含的金奈米粒子具有吸附于受体的能力，因此底漆表面的受体便吸附了胶体溶液中的金奈米粒子。

(4) 浸泡于无电解电镀液中：将基板浸泡于欲成形之金属种类的无电解电镀液中，电镀液中所含的金属就会沿着固定于底漆表面的金奈米粒子析出，而显现出金属图形。

*1 光刻胶（photoresist）：
系指具感旋光性的抗腐蚀涂层。 进行金属、半导体等微型加工时，使用摄影技术与化学腐蚀 (蚀刻) 的光蚀刻法会用到光刻胶。
*2 金奈米粒子：
奈米（十亿分之一公尺）大小的金粒子。
*3 无电解电镀液：
藉由金属离子与还原剂的化学反应，使金属离子在材质上以金属状态还原析出的电镀液。
*4 大型批处理：
电镀法所具备的特征—「大面积处理」和「多基板批处理」等工程。
*5 印刷电子技术：
利用印刷技术使电路、电子装置等成形的技术。