日本電鍍工程株式會社(EEJA)開發出擴展新世代電子工程領域革新的 直接圖案形成(direct patterning)電鍍技術

東京, 2017 年 6 月 5 日 - (亞太商訊) - 田中控股株式會社（總公司：東京都千代田區、執行總裁：田苗 明）宣布，負責田中貴金屬集團電鍍業務發展之日本電鍍工程株式會社（Electroplating Engineers of Japan Ltd.）（總公司：神奈川縣平塚市、執行總裁：中之內宗治，以下簡稱 EEJA）使用獨家開發之表面處理藥液（感光底漆、膠體催化劑），而開發出嶄新的直接圖案形成電鍍技術。本技術不需真空環境或光刻膠（※1）便能進行，並且能夠在 100℃以下的低溫程序中對各式各樣的材質直接進行低電阻的微型配線工程。

使用本電鍍技術時，於 PET 薄膜和玻璃等各種基板上塗抹「感光底漆」後行曝光，將基板浸泡於含有金奈米粒子（※2）觸媒的「膠體催化劑」溶液中之後，再將其浸泡於任選金屬種類的無電解電鍍（※3）液中，便可形成微小至線寬 5μm（微米：百萬分之一公尺）的各種金屬電路圖案。近年來，新世代金屬配線成形技術多以備受矚目的金屬油墨為中心，然而本技術和目前使用金屬油墨的配線工程相比，能夠在更低溫的程序中完成低電阻配線。此外，利用金奈米粒子觸媒自動吸附至感光底漆的革新手法，不需光刻膠便可直接完成配線。不僅如此，因使用不需真空設備的電鍍法進行配線，更易於執行大型批次處理（※4），可於各種基材上完成高性能的金屬配線，進而達到量產。

本技術因具備上述特徵和優點，可說是帶動了電子工程領域的革新，將可望提升目前金屬配線成形技術所無法達到的水平。

本技術的主要特徴
- 在 100℃以下的低溫程序中，實現壓倒性的低體積電阻率（金：3.3μΩcm、銅：2.3μΩcm）
- 可對 PET 薄膜和玻璃等各種非導電性材質直接進行微型配線工程
- 不需真空環境或光刻膠

利用本技術進行配線
（圖片）
- 對 PET 薄膜進行金（Au）配線工程 http://bit.ly/2qWmrrt
- 利用本技術完成線寬 30～5 微米的配線 http://bit.ly/2rI9V2z

新開發表面處理藥液「感光底漆」、「膠體催化劑」之介紹

EEJA 在本技術開發之際，獨家開發出新型表面處理藥液—「感光底漆」和「膠體催化劑」。

- 感光底漆：
用來補充基板上金奈米粒子觸媒，將有機溶劑作為基底的塗抹型樹脂溶液。藉由 UV 照射時的曝光，來消除配線成形處以外部分的金奈米粒子補充能力。

- 膠體催化劑：
具有自動吸附至底漆表面的能力，含有金奈米粒子觸媒的水溶液。此外，此金奈米粒子觸媒對於各種無電解電鍍液具有高觸媒活性，因此可藉由浸泡於無電解電鍍液來引發金屬析出反應。

過去的技術問題

近年來，代表新世代電子工程領域的核心—「非真空」、「無光刻膠」環境下的金屬配線技術開發受到熱烈矚目，而其中最具代表性的印刷電子技術（※5）可說是革新金屬配線成形技術的明日之星，而金屬油墨的開發也隨之活躍了起來。然而，在更低溫環境下進行更低電阻配線的技術研究揭示了「低溫下配線」和「配線低電阻化」不可兼得的難題。有鑑於此，EEJA 認為若利用可使金屬結晶從 100℃以下水溶液析出的「電鍍法」，便可實現「低溫程序中完成低電阻配線」的目標，因而開發了本技術。

本技術的優點

- 在「非真空」、「無光刻膠」環境下進行微型配線
本技術以電鍍法為主軸，藉由水溶液完成配線，故並不需要在真空環境下進行。此外，本技術更利用金奈米粒子觸媒自動吸附至感光底漆的革新手法，不需使用光刻膠便可直接完成微型配線。在執行大型批次處理上更為容易，因此可在各種基材上完成高性能的金屬配線，進而達到量產。

- 可在「低溫程序」中完成「低電阻配線」
利用本技術可在 100℃以下的程序中，完成低體積電阻率遠低於過去金屬油墨技術（金：3.3μΩcm、銅：2.3μΩcm）的配線，也可在 PET 等一般通用的塑料薄膜等耐熱性低的非導電性材質上進行高性能的配線工程。

- 在平滑基板上充分發揮接著強度
可在表面平滑的 PET 薄膜（Ra=10nm）上完成可充分發揮接著強度（0.5N/mm）的配線工程。因此不需要使基板表面粗糙化，就能實現高接著度。

- 曝光時不需進行氮氣吹洗或臭氧清潔
底漆曝光所需的紫外線波長約為 300nm，故執行圖形配線成形技術時，並不需目前用於基材表面改質的短波長準分子 UV 光（波長 200nm 以下）。因此也不需要對光源進行氮氣吹洗和臭氧清潔等外部程序。

- 可應用於各式各樣的印刷方式
利用在整個基板上塗抹底漆的狀態下將膠體催化劑溶液進行部分印刷，或將底漆印刷至基板後，浸泡於膠體催化劑中的手法，實現以印刷方式完成配線的目標。這麼一來便可將印刷和曝光方式進行組合，而應用於各式各樣的配線工程中。

將本技術應用於新世代電子工程領域中的潛力

利用本技術可在低溫下完成低電阻的微型配線，故主要可應用於軟性顯示器、天線、感應器等產品中。此外，本技術也具有於立體物表面進行微型配線形成的潛力，可應用於 MID（配線和電極成形之樹脂模製品）的製造。不僅如此，將塗抹型絕緣材料搭配本技術使用，便能成功完成層壓配線，故可望促進金屬配線成形技術的革新。

而 EEJA 預計在今年開始進行本技術所需之感光底漆、膠體催化劑、無電解電鍍液之樣品出貨。

本技術已獲得今年 6/7（三）～6/9（五）舉辦的「JPCA Show 2017（第 47 屆國際電子電路產業展）」之「JPCA Show AWARDS 2017」獎項，除了在會場中的 EEJA 攤位進行展示外，會期間也將於東 5 展館內的 7H-29 特別以海報的形式展出。

（參考）採用本技術時的配線程序
（圖片: http://bit.ly/2qWx39v）

(1) 形成底漆層：將底漆塗抹在基板上，以 80～150℃的溫度乾燥數分鐘，即於底漆表面可用來捕捉金奈米粒子的受體（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體捕捉能力。

(3) 吸附金奈米粒子觸媒：將曝光後的基板浸泡於膠體溶液中 10～600 秒，溶液中所含的金奈米粒子具有吸附於受體的能力，因此底漆表面的受體便吸附了膠體溶液中的金奈米粒子。

(4) 浸泡於無電解電鍍液中：將基板浸泡於欲成形之金屬種類的無電解電鍍液中，電鍍液中所含的金屬就會沿著固定於底漆表面的金奈米粒子析出，而顯現出金屬圖形。

*1 光刻膠（photoresist）：
係指具感光性的抗腐蝕塗層。進行金屬、半導體等微型加工時，使用攝影技術與化學腐蝕 (蝕刻) 的光蝕刻法會用到光刻膠。
*2 金奈米粒子：
奈米（十億分之一公尺）大小的金粒子。
*3 無電解電鍍液：
藉由金屬離子與還原劑的化學反應，使金屬離子在材質上以金屬狀態還原析出的電鍍液。
*4 大型批次處理：
電鍍法所具備的特徴—「大面積處理」和「多基板批次處理」等工程。
*5 印刷電子技術：
利用印刷技術使電路、電子裝置等成形的技術。