DE69735406T2

DE69735406T2 - Glasschaltungssubstrat und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE69735406T2
Application number: DE69735406T
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Ohta-ku Tomari; Makoto Ohta-ku Kameyama; Yasuyuki Ohta-ku Nakai
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1997-10-24
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2017-10-25
Also published as: US6156413A; EP0838980B1; EP0838980A2; DE69735406D1; EP0838980A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Glasschaltungssubstrat und Verfahren zu dessen Herstellung. Ein derartiges Substrat kann durch Bilden einer Metallschicht auf einem Glassubstrat und durch Bildung einer Verdrahtung und Elektroden darin erhalten werden.
Stand der Technik
Das Folgende ist eines der üblichen bekannten Verfahren zur Metallisierung von Glas, das ein isolierendes Substrat ist, durch Naßplattieren. Speziell wird die Oberfläche des Glases zuerst entfettet, um sauber zu sein, dann wird die Oberfläche durch Ätzen angerauht, sie wird in eine Sn-Pd kolloidale Lösung getaucht, damit die angerauhte Oberfläche kolloidale Teilchen fangen kann und dann wird eine dünne Überschicht des Zinn-Palladium Kolloids durch eine Säure entfernt, wodurch ein Pd Metallkern zum Überziehen erhalten wurde.
Das Substrat, das so hergestellt wurde, wird in eine stromlose Nickel-Phosphor Plattierlösung (worauf hierin im folgenden als Ni-P Bezug genommen wird) getaucht, wodurch eine elektrisch leitende Metallschicht aus einem plattierten Ni-P Film auf der Oberfläche des Substrats mit dem obigen Pd Metallkern gebildet wird, der als Katalysatorkern wirkt.
Ein Beispiel des Standes der Technik ist ein wissenschaftlicher Bericht, der von Honma et al. (Hyomen Gijutsu (Oberflächen Technologie) Band 44, Nr. 10, 1993) präsentiert wurde, um ein Verfahren zum Anrauhen von Glas mit 10% Fluorwasserstoffsäure zu beschreiben, um es dann mit einem Pd Kern zu versehen und danach den stromlosen Ni-P Überzug zu bilden.
Um eine Struktur aus einer Metallverdrahtung auf dem isolierenden Substrat durch Plattieren zu bilden, wobei normalerweise der obige Ni-P Überzugsfilm in ungefähr 1 μm auf der Oberfläche des isolierenden Substrats abgeschieden wird und danach wird eine Metallschicht des Cu Überzugs von niedrigem Widerstand oder ähnliches darauf in der Dicke von einigen μm bis einigen 10 μm abgeschieden.
In diesem Fall spielt der Ni-P Überzugsfilm eine Rolle ähnlich einer Grundierungsschicht auf der Oberfläche des isolierenden Substrats.
Zusätzlich zu dem metallisierenden Verfahren, das oben beschrieben ist, gibt es hier ein anderes Verfahren zum Beschichten der Oberfläche des Substrats mit einem Aminosilan als Haftvermittler, wobei das eine Ende eine funktionelle Gruppe mit einer Affinität zu der Oberfläche des isolierenden Substrats aufweist, und das andere Ende einer Aminogruppe, oder einem ähnlichen Agens, das es in Kontakt mit einer Lösung aus Palladiumchlorid so verändert, dass die Aminogruppen Pd Ionen einfangen und dann die Pd Ionen zu metallischem Palladium mit einem Reduktionsmittel, wie Natriumhypophosphit, reduzieren. Eine Metallschicht kann auf dem Katalysatorkern in dieser Weise gebildet werden, indem das stromlose Nickelplattieren oder ähnliches angewendet wird.
Ein anderes Beispiel des Standes der Technik, ist ein Verfahren zur Bildung einer elektrisch leitenden Schicht auf einem isolierenden Element, auf dem eine Halbleiterschicht aus entweder ZnO oder WO₃ auf dem isolierenden Element gebildet wird, ein Film aus Pd, Pt, Au, Ag oder ähnlichem wird dann darauf abgeschieden und danach wird die elektrisch leitende Schicht aus Cu oder ähnlichem darauf angeordnet, das von Fujishima et al. eingereicht wurde. (Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 6-61619 und Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 4-17211)
Zur Bildung einer gewünschten Metallstruktur auf diesen isolierenden Substraten, ist ein bekanntes Verfahren das substraktive Verfahren, um zuerst eine notwendige Metallschicht über der gesamten Oberfläche des Substrats durch Plattieren zu bilden, dann wird die Metallschicht an den notwendigen Teilen durch ein Photoresistverfahren oder ähnliches geschützt und dem Entfernen der nicht geschützten Teile mit einem Ätzmittel.
Der Überzugsfilm, der auf üblichen Glassubstraten gebildet wird, weist jedoch die folgenden Probleme auf.
Um die Plattierung der Metallschicht auf der Glasoberfläche mit hoher Haftung zu erhalten, benötigt die übliche Technologie das Aufrauhverfahren der Oberfläche mit Fluorwasserstoffsäure. Dann wird das aufgerauhte Substrat in eine sensibilisierte Lösung getaucht, die ungefähr 0,1 g/l an Zinnchlorid (SnCl₂) enthält, um ein Verfahren der Sensibilisierung zu durchlaufen, um dadurch die angerauhte Oberfläche Sn²⁺ Ionen einfangen zu lassen.
Diese Substrat wird in eine aktivierende Lösung (enthaltend ungefähr 0,1 g/l an Palladiumchlorid) getaucht, um die Sn²⁺ Ionen zu substituieren, die von Pd²⁺ Ionen gefangen werden, wodurch Pd Katalysatorkerne für das stromlose Plattieren gebildet werden. Zusätzlich zu diesem Verfahren der Vorbehandlung ist ein anderes bekanntes Verfahren das Verfahren des Alkalikatalysators, um eine organische Komplexverbindung des Pd herzustellen, das an der Oberfläche des Glassubstrats bei pH 9 bis 13 adsorbiert wird.
Dann wird eine stromlose NiP Überzugsschicht von ungefähr 0,5 (μm) auf dem Katalysatorkern abgeschieden, wobei ein Cu Überzugsfilm weiter auf eine notwendige Dicke (normalerweise ungefähr 3 bis 20 μm) abgeschieden wird, und Ni und Au Überzugsfilme werden als Cu Inhibitorschichten gegen Cu-Oxidation gebildet. Bei dem Schaltungssubstrat, das die obige Konfiguration aufweist, resultiert die Haftkraft zwischen der stromlosen Ni-P Überzugsschicht und dem Glassubstrat von einem Ankereffekt aufgrund des Eindringens der Überzugsschicht in die angerauhte Oberfläche des Glases, das komplexe Formen aufweist.
Jedoch, wenn die Haftkraft, die für die Verwendung des Schaltungsstrukturen notwendig ist, sich nur auf den Ankereffekt stützt, muß die Oberfläche angerauht werden, bevor die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra des Glases ungefähr 0,2 μm beträgt. Dies wird einige Eigenschaften wie die Transparenz oder die Glätte herabsetzen, die das Glassubstrat ursprünglich aufweist. Zusätzlich können Mikrorisse leichter auf der gesamten Oberfläche auftreten und sie verursachen oft ein Herabsetzen der Stärke des Substrats. Des Weiteren wird es schwer die Exaktheit de feinen Linienstruktur sicherzustellen, das für die elektronischen Vorrichtungen oder ähnliches notwendig ist und es gibt ein Problem, dass die Wahrscheinlichkeit des Brechens des Drahts höher bei der Bildung der Struktur der feinen Linien wird.
Ein anderes Problem ist, dass der Ni-P Überzugsfilm beginnt von einer Kristallisation auf Grund der Bildung von Nickelphospid betroffen zu werden, nachdem die Heiztemperatur über 100°C gelegen hat und dass es zu Ni₃P nahe 400°C umgewandelt wird, um eine Spannung zwischen dem Pd Katalysatorkern und der Ni Überzugsschicht zu verursachen, wodurch die Haftung abnimmt.
Es gibt auch ein Verfahren Haftvermittler zwischen dem Glassubstrat Überzugsschicht zur Verfügung zu stellen, um die Abnahme der Glätte an der Oberfläche des Substrats zu vermeiden, aber dieses Verfahren hat das Problem, dass Tempern nur bei Temperaturen unter der Zersetzungstemperatur des Haftvermittlers möglich ist und dass die Temperaturen der Atmosphäre, die verwendet werden, auch durch die unter der Zersetzungstemperatur des Haftvermittlers begrenzt werden.
Ein weiteres Verfahren ist eines, um eine Schaltstruktur durch Drucken einer Metallpaste auf Glas zu bilden, aber es weist auch die folgenden Nachteile auf; die eine Struktur bildende Metallpaste muß bei hohen Temperaturen gebacken werden, und das Substrat wird so leicht beim Backen deformiert; nur Kristallglas mit einer hohen Widerstandsfähigkeit gegen Hitze kann verwendet werden, was eine Ursache für die Kostensteigerung ist; wobei es nicht leicht ist, die Ebenheit der Oberfläche de Struktur durch Drucken zu erhalten.
Hier, indem ein Verfahren, wie in der Japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 6-61619 und der Japanischen offengelegten Patentanmeldung N. 4-17211 beschrieben, verwendet wird, kann der Überzugsfilm auf dem Glassubstrat mit hoher Haftung abgeschieden werden, aber es benötigt das ZnO oder WO₃ Filmbildungsverfahren, wodurch ein Problem des Anstiegs der Filmbildungskosten besteht. Zusätzlich, wenn ein Glassubstrat mit einem niedrigen Schmelzpunkt, wie eine blue sheet Glas verwendet wird, das Problem der Wellung, Streifen oder ähnliches auf dem Glassubstrat entstehen wird, weil hohe Temperaturen bei dem Verfahren der Filmbildung von ZnO oder WO₃ benötigt werden.
Wenn das Verdrahtungsubstrat gemacht wird, indem die Metallschicht auf dem Glassubstrat aufgebracht wird, sind die folgenden Probleme zu bedenken.

(1) In dem Fall des Druckens, nachdem die Metallpaste, die auf das Glassubstrat gedruckt ist, gebacken worden ist, wobei die anderen Komponenten als die Metallkomponente in der Verdrahtung verbleiben wird, was zu einem Anstieg des Widerstands führt. Da die Paste bei einigen hundert Grad gebacken wird, wird die Metallkomponente, die die Verdrahtung darstellt, in dem Fall des Backens in der Atmosphäre oxidiert werden. Dies ist auch die Ursache, um den Widerstand der Verdrahtung zu steigern. Daher ist der Widerstand höher als der des abgeschiedenen Films, der meistens aus der Metallkomponente gemacht ist.
(2) Wenn die Verdrahtung durch Plattieren auf dem ITO Film gemacht ist, tritt ein Abschälen zwischen dem Glassubstrat und dem ITO Film auf, auf Grund des Abscheiden des Überzugsfilms auf dem ITO Film, wenn die Haftkraft zwischen dem ITO Film und dem Glassubstrat nicht ausreichend ist. Speziell in dem Fall des stromlosen Plattierens ist die Belastung an dem Überzugsfilm hoch, so dass ein Abschälen zwischen dem Glassubstrat und dem ITO Film auftritt, wenn der Überzugsfilm mit 2 bis 3 μm abgeschieden wird.
(3) In dem Fall des direkten stromlosen Plattierens auf dem Glassubstrat, wenn ein anderer Überzugsfilm weiter auf dem stromlosen Überzugsfilm abgeschieden wird, kann die Überzugsschicht vom Glassubstrat auf Grund der Belastung des abgeschiedenen Films, ähnlich wie oben, abgeschält werden. Wie gut bekannt, zeigt der Überzugsfilm auf der Grundierungschicht aus Metall keine so hohe Haftung an das Glassubstrat von Natur aus. Dies bedeutet, dass, um eine Metallschicht mit hoher Haftung auf einem nicht angerauhten Substrat, wie einem blue sheet Glas zu bilden, ist es wichtig, dass für die Bildung der Metallschicht (dem Überzugsfilm) das Substrat und die Grundierungschicht aus Metall mit einander durch einen starken Haftvermittler verbunden werden, das gegenüber der Belastung des abgeschiedenen Überzugsfilm widerstandsfähig ist.

Auf der anderen Seite, gibt es eine Technik, die so genannte Chip auf Glas ((COG) chip on glass) zum direkten Aufbringen von elektronischen Teilen, wie IC, auf das Glassubstrat. Schaltungssubstrate aus Glas, die für diese Technik anwendbar sind, benötigen einige hochwertigen Eigenschaften.
Die Verfahren der Massenproduktion von COG schließen das Flipchip Bondingverfahren (das ein Verfahren zum Bonden eines Chips an ein leitendes Teil des Substrats mit einem elektrisch leitenden Haftmittel ist) und das Draht Bondingverfahren ein.
In diesem Fall werden Drähte, die vorsorglich mit Erhöhungen zur Verfügung gestellt werden, auf dem Glassubstrat, an das der Chip gebondet werden soll, gebildet. Für dies schließen bekannte Verfahren zur Bildung der leitenden Schicht mit guter Haftung an Glas oder Keramiken ein Verfahren zur Bildung eines Films auf ITO auf dem Glassubstrat durch Sputtern und dem Aufbau des Verdrahtungsteils darauf durch stromloses Ni Plattieren und ein Verfahren zur Bildung einer Struktur aus einer Paste, die ein Metall enthält, durch Siebdrucken und Backen ein, um eine Verdrahtung zu bilden (siehe Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 64-67840). Ein anders Beispiel zum Realisieren von COG ist eine Technik zum Aufbringen von Halbleitervorrichtungen zum Steuern eines Films aus Ni und Goldplattierung auf eine transparente Elektrode (siehe Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2-69720 und Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 8-271869).
Jedoch sind Glassubstrate oft für Displays und ähnliches in diesen Jahren verwendet worden und insbesondere ist die Abnahme des Widerstands bei der Verdrahtung so unvermeidbar bei einer großen Bildschirmanordnung. Dies geschieht, weil die große Bildschirmanordnungen natürlich die Verdrahtungslänge steigert, um so die Notwendigkeit der Abnahme des Widerstands der Verdrahtung zu steigern. Falls der Widerstand der Verdrahtung hoch war, wurde die angelegte Energie zu Wärme umgewandelt und dies würde weiter den Widerstand steigern, was zum Versagen der Zufuhr der benötigten Energie führt. Es gibt daher ein Problem, dass die Verdrahtung dick und tief für eine Abnahme des Widerstands sein muß.
Ein Beispiel dafür ist wie folgend. Plasmadisplays werden heute oft hergestellt, indem vielschichtige Beschichtungen aus Druckpaste und Backen gebildet werden und in diesem Fall, ist die Verdrahtung nach dem Backen porös und organisches Material zwischen den Bestandteilen der Paste sind eine Ursache, um die Abnahme des Widerstand zu verhindern. Die Bildung des Films des ITO durch Sputtern wird normalerweise zur Bildung der leitenden Schicht auf dem nicht angerauhten Glassubstrat heutzutage verwendet. Der ITO Film jedoch weist Probleme auf, das der Volumenwiderstand in dem Bereich in der Reihe von 10E – 4 Ωcm liegt, was zwei Figuren höher ist als die der Überzugsfilme und dass der Durchsatz (Massenproduktion) relativ niedrig ist, auf Grund der Verwendung der Vorrichtung zum Aufbringen.
Daher wurde ein Verfahren zur Bildung verschiedener Mikrodrähte und Mikroelektroden auf dem Glassubstrat mittels Plattierens vorgeschlagen. In diesem Fall, wenn das Glassubstrat 41 aufgerauht wird, wie bei üblichen Verfahren, um die Haftung zwischen dem Glassubstrat 41 und dem Überzugsfilm 42, wie in 30 gezeigt, sicherzustellen, wobei der Ankereffekt an der Grenzfläche 43 zwischen ihnen erwartet werden kann, aber die Form der angerauhten Oberfläche erscheint auch auf dem Überzugsfilm 42, wie er ist. Zum Beispiel, wenn eine dünne Elektrode 44 eines edlen Metalls gemacht wird, wie in 31, gab es ein Problem, dass ein Teil des stromlosen Überzugsfilms der Grundierungsschicht auf der Elektrodenoberfläche exponiert wurde, wie durch Bezugszeichen 45 in der Zeichnung bezeichnet, was die Zuverlässigkeit der Verbindung mit einem elektronischen Teil vermindern konnte und beschädigt die Eigenschaften der Elektrode.
Unter diesen Umständen wurde es notwendig, dass ein Glassubstrat in einem nicht angerauhten Zustand verwendet wird, zum Beispiel ein Glassubstrat mit einer Spiegeloberfläche, wie ein Floatglas oder poliertes Glas. Die kürzlichen Trends bei der Entwicklung von Displays scheint auf ein leichtes Gewicht und kompakte Displays gerichtet, so dass eine kompakte Verpackung jetzt auch gefordert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Probleme vollendet: Die Ausführungsformen der Erfindung stellen ein Verfahren zur Bildung einer Verdrahtung durch nasses Plattieren zur Verfügung, ohne die Bildung einer speziellen Grundierungsschicht auf dem Glassubstrat, ohne die Glätte der Oberfläche des Glases zu vermindern und mit einer gering abnehmenden Verminderung der Haftung gegen thermischen Einfluß von Außen.
Die erfindungsgemäßen Ausführungsformen stellen ein Glasschaltungssubstrat zur Verfügung, bei dem die Haftmittelkraft zwischen dem Glassubstrat und der Überzugsschicht verstärkt wird, wodurch die Überzugsschicht widerstandsfähig gegen Abschälen wird.
Die erfindungsgemäßen Ausführungsform stellen auch ein Glasschaltungssubstrat zur Verfügung, auf dem elektronische Elemente, wie IC, mit einer hohen Zuverlässigkeit verbunden werden können.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Aspekt wird hier ein Glasschaltungssubstrat zur Verfügung gestellt, das einen Katalysaterkern aus Palladium Pd auf einem Glassubstrat und eine amorphe Überzugsschicht aus Palladium-Phosphor Pd-P auf dem Pd Katalysatorkern aufweist, worin der Gehalt an Phosphor der amorphen Pd-P Überzugsschicht von 3,0 Gew.% bis 10 Gew.% beträgt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird hier ein Herstellungsverfahren eines Glasschaltungssubstrats zur Verfügung gestellt, das folgende Schritte aufweist: Bildung eines Katalysatorkerns aus Palladium Pd auf einem Glassubstrat; und danach Bildung einer amorphen Überzugsschicht aus Palladium – Phosphor Pd-P auf dem Katalysatorkern, worin der Gehalt an Phosphor von der Pd-P Überzugsschicht bei 3,0 Gew.% bis 10 Gew.% liegt.
Es ist bekannt, dass die Plattierlösungen für das Plattieren mit Palladium Phosphor Pd-P oder andere Palladium Phosphor Legierungen, wie eine ternäre Zusammensetzung, die irgendeine von Nickel, Kobalt oder Zink einschließen, in US-A- 3.754.939 beschrieben sind. Beispiele an Lösungen werden beschrieben, um Abscheidungen von Palladium Phosphor zu erhalten, die 1,52 Gew.%, 2,56 Gew.% oder 2,69 Gew.% Phosphor an aktiviertem Tantal enthalten. Es ist auch darin erwähnt worden, dass Glas, das durch Eintauchen in Zinnchlorid und Palladiumchlorid leicht mit der Palladium Phosphor Legierung aus der beschriebenen stromlosen Plattierlösung beschichtet werden kann.
Die amorphe Pd-P Überzugsschicht, die eine festgesetzte Menge an P enthält, wird in einer geeigneten Dicke als eine erste Schicht auf dem Katalysatorkern, hauptsächlich aus Palladium gebildet, der auf einem Glassubstrat bereitgestellt wird, wodurch die Überzugsschicht mit ausreichender Haftung, ohne ein extremes Aufrauhen des Glassubstrats, gebildet werden kann.
Beim Abscheiden einer fast kristallinen c-Pd Überzugsschicht auf dieser a-Pd Schicht, kann der mit Pd plattierte laminierte Film mit Gehalt an P, der in einer Gradientenbasis variiert, gebildet werden und in dem Fall der Bildung dünner Linien oder eines dicken Films auf einem glatten Glassubstrat, kann das metallisierte Glassubstrat mit Verdrahtung und Elektroden mit sowohl einer Stabilität des Films als auch einer Haftung durch nasses Plattieren hergestellt werden.
Wie oben beschrieben, stellt die vorliegenden Erfindung ein Glasschaltungssubstrat zur Verfügung, bei dem die Haftkraft zwischen dem Glassubstrat und der Überzugsschicht verstärkt wird, wodurch die Überzugsschicht widerstandsfähig gegen das Abschälen ist.
Vorzugsweise wird die Haftkraft zwischen dem Glassubstrat und der Überzugsschicht verstärkt, ohne die Oberfläche des Glassubstrats anzurauhen, wodurch die Überzugsschicht widerstandsfähig gegen Abschälen wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische, Schnittansicht eines metallisierten Glassubstrats, das die Schichtstruktur aufweist, die in den erfindungsgemäßen Beispiel 1, Beispiel 2 und Beispiel 3 gezeigt werden.
2 ist eine schematische Schnittansicht eines metallisierten Glassubstrats, das die Schichtstruktur aufweist, die im erfindungsgemäßen Beispiel 4 gezeigt wird.
3 ist eine schematische Schnittansicht eines metallisierten Glassubstrats, das die Schichtstruktur aufweist, die im erfindungsgemäßen Beispiel 5 gezeigt wird.
4 ist eine schematische Schnittansicht eines metallisierten Glassubstrats, das die Schichtstruktur aufweist, die im erfindungsgemäßen Beispiel 6, Beispiel 7 und Beispiel 8 gezeigt wird.
5 ist eine schematische Schnittansicht eines metallisierten Glassubstrats, das die Schichtstruktur aufweist, die im erfindungsgemäßen Beispiel 9 und Beispiel 15 gezeigt wird.
6 ist eine schematische Schnittansicht eines metallisierten Glassubstrats, das die Schichtstruktur aufweist, die im erfindungsgemäßen Beispiel 10 gezeigt wird.
7 ist eine schematische Schnittansicht eines metallisierten Glassubstrats, das die Schichtstruktur aufweist, die im erfindungsgemäßen Beispiel 11, Beispiel 12 und Beispiel 13 gezeigt wird.
8 ist eine schematische Schnittansicht eines metallisierten Glassubstrats, das die Schichtstruktur aufweist, die im Vergleichsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung gezeigt wird.
9 ist eine schematische Schnittansicht eines metallisierten Glassubstrats, das die Schichtstruktur aufweist, die im Vergleichsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung gezeigt wird.
10 ist eine schematische Schnittansicht eines metallisierten Glassubstrats, das die Schichtstruktur aufweist, die im Vergleichsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung gezeigt wird.
11 ist eine Zeichnung, um die Untersuchungsergebnisse des Intensitätsprofils, das die tiefenmäßige Richtung von P zeigt, das durch Abscheiden der erfindungsgemäßen Überzugsschicht auf Floatglas (blue sheet glass) abgeschieden wird, wobei es einer geeigneten Wärmebehandlung unterworfen wurde und danach wurde der Film durch Auger Elektronspektroskopie (AES) analysiert;
12 ist eine Zeichnung, um ein Beispiel der metallographischen Struktur als Ergebnis der Beobachtung einer Schnittansicht durch TEM eines Substrats einer a-Pd Überzugsschicht und einer c-Pd Überzugsschicht zu zeigen, die auf einer Oberfläche des blue sheet* Glas, das durch das Floatverfahren hergestellt wurde, gebildet wurde.
13 ist eine Zeichnung, um ein Beispiel der metallographischen Struktur als Ergebnis der Beobachtung einer Schnittansicht durch TEM eines Substrats einer a-Pd Überzugsschicht zu zeigen, die auf einer Oberfläche des blue sheet Glas, das durch das Floatverfahren hergestellt wurde, gebildet wurde.
14 ist eine Zeichnung, um die metallographische Struktur durch SEM Photographie eines Glasschaltungssubstrat zu zeigen, bei dem ein Ni-P Überzug von 0,1 μm dicke gemacht wird und auf einem angerauhten Glassubstrats des Standes der Technik strukturiert (die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra: 0,4 μm);
15 ist eine Zeichnung, um die metallographische Struktur durch SEM Photographie eines Glasschaltungssubstrat zu zeigen, bei dem ein a-Pd Überzug von 0,1 μm dicke gemacht wird und auf einem Glassubstrats ohne Anrauhung der Oberfläche des Standes der Technik strukturiert (die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra: 0,002 μm);
16 ist ein schematisches Diagramm, um einen Zustand nahe der Grenzfläche zwischen dem Glassubstrat und einer plattierten Lamination des stromlos plattierten PdP Films und einen metallenen Überzugsfilm zu zeigen.
17 ist ein schematisches Diagramm, um einen Zustand nach einer Wärmebehandlung des Teils der 16 zu zeigen;
18 ist eine schematische Schnittansicht zur Erklärung eines erfindungsgemäßen glasverdrahteten Substrats.
19 ist eine Zeichnung, um die Ergebnisse der tiefenmäßigen Analyse durch SIMS vor der Wärmebehandlung zu zeigen;
20 ist eine Zeichnung, um die Ergebnisse der tiefenmäßigen Analyse durch SIMS nach der Wärmebehandlung zu zeigen;
21 ist eine schematische Schnittansicht zur Erklärung eines erfindungsgemäßen glasverdrahteten Substrats. 22 ist eine Zeichnung, um die Ergebnisse der tiefenmäßigen Analyse durch SIMS vor der Wärmebehandlung zu zeigen;
23 ist eine Zeichnung, um die Ergebnisse der tiefenmäßigen Analyse durch SIMS nach der Wärmebehandlung zu zeigen;
24 ist eine schematische Schnittansicht, um einen Zustand eines stromlosen Überzugsfilms auf einem nicht angerauhten Substrat gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zu zeigen;
25 ist eine schematische Schnittansich, um den Zustand zu zeigen, bei dem eine Elektrode weiter auf der Oberfläche des stromlosen Überzugsfilms auf einem nicht angerauhten Substrat ähnlich zur Verfügung zu stellen:
Die 26A, 26B, 26C, 26D, 26E und 27F sind Ansichten, um den Ablauf des Herstellungsverfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Glasverdrahtungsverfahrens zu zeigen;
27 ist eine Draufsicht, um ein Glasverdrahtungssubstrat zu zeigen, das durch Montieren der Verdrahtung für Displays und elektronische Teile auf einem Substrat erhalten wird.
28 ist eine konzeptuelle Zeichnung einer Strahlplattiervorrichtung, die mit der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
29 ist eine konzeptuelle Zeichnung zur Erklärung, mit einem Substrat durch das Elektroplattierverfahren, das mit der vorliegenden Erfindung verbunden ist;
30 ist eine schematische Schnittansicht, um einen Zustand zu zeigen, bei dem ein stromloser plattierter Film auf einem üblichen angerauhten Substrat gebildet wird; und
31 ist eine schematische Schnittansicht eines Substrat, bei dem eine Elektrode auf einer Oberfläche eines stromlos Überzugsfilms zur Verfügung gestellt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die vorliegenden Erfindung wie durch die anhängenden Ansprüche definiert, stellt ein Glasschaltungssubstrat zur Verfügung bei der ein Kern aus Palladium Pd auf dem Glassubstrat zur Verfügung gestellt wird und eine Überzugsschicht aus Palladium-Phosphor Pd-P auf dem Kern zur Verfügung gestellt wird.
Die vorliegenden Erfindung, wie durch die anhängenden Ansprüche definiert, stellt ein Herstellungsverfahren eines Glasschaltungssubstrats zur Verfügung, das die Schritte der Bildung des Kerns aus Pd auf dem Glassubstrat aufweist; und danach die Bildung einer Überzugsschicht aus Pd-P auf dem Kern.
Bei bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen einer a-(amorphen) Pd Überzugsschicht, die eine feste Menge an P enthält, wird in einer geeigneten Dicke als eine erste Schicht auf dem Katalysatorkern, hauptsächlich aus Palladium, auf dem Glassubstrat gebildet, wodurch die Überzugsschicht mit einer ausreichenden Haftfähigkeit gebildet werden kann, ohne ein extremes Anrauhen des Glassubstrats.
Als c-(Kristall) Pd Überzugsschicht, oder eine fast kristalline, kann auf dieser a-Pd Schicht abgeschieden werden, wodurch eine Gradientenänderung in dem Gehalt an Phosphor in dem Pd Laminatfilm vorgenommen wird und beim Strukturieren der feinen Linien auf einem glatten Glassubstrat, kann das metallisierte Glassubstrat, das die Verdrahtung und die Elektroden aufweist, durch nasses Plattieren mit einer ausgezeichneten Stabilität des Films, Haftfähigkeit und Auflösung erhalten werden.
Vorzugsweise werden die Katalysatorkerne aus metallischem Pd auf der gesamten Oberfläche oder auf einem Teil des Glassubstrats gebildet, wobei ihre durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra von 0,0010 (μm) bis 0,10 (μm), vorzugsweise von 0,0012 (μm) bis 0,050 (μm) beträgt und weiter wird auf dem Katalysatorkern die a-Pd Überzugsschicht gebildet, deren Dicke von 0,015 (μm) bis 0,50 (μm), vorzugsweise von 0,020 (μm) bis 0,40 (μm) beträgt und ihr Gehalt an Phosphor beträgt von 3,0 (Gew.%) bis 10,0 (Gew.%), vorzugsweise von 3,5 (Gew.%) bis 9,0 (Gew.%), wodurch das Glasschaltungssubstrat erhalten wurde, das die Plattierungsverdrahtung aufweist, ohne die Glätte der Oberfläche des Glases zu verringern und mit wenig Verringerung der Haftkraft gegenüber dem thermischen Einfluß von Außen.
Zu dieser Zeit, muß der Vorbehandlungsschritt vor dem Schritt zur Bildung des Katalysatorkerns mit Chemikalien und unter den Bedingungen nicht Mikrorisse auf der Oberfläche des Substrats zu verursachen, durchgeführt werden. Das Bildungsverfahren des Katalysatorkerns auf dem Glassubstrat kann ausgeführt werden, indem geeigneter Weise irgendeines Sensibilisierungsaktivierungverfahren, um Pd durch Sn zu substituieren, das an der Oberfläche des Substrats absorbiert wird, das Verfahren zur Katalysatorbeschleunigung, um Sn-Pd Kolloid an der Oberfläche des Substrats zu adsorbieren und das Verfahren des alkalischen Katalysators verwendet wird, um einen alkalischen Pd Komplex an der Oberfläche des Substrats zu adsorbieren und es danach zu einem nullwertigen metallischen Pd zu reduzieren.
Die Dicke und der Gehalt des Phosphors einer a-Pd Überzugsschicht, die auf dem Katalysatorkern abgeschieden worden ist, verursacht zum größten Teil die Haftung der gebildeten Schaltungsstruktur auf dem Glassubstrat.
Nämlich die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra des Glassubstrats liegt in dem Bereich von 0,0010 (μm) bis 0,10, vorzugsweise in dem Bereich von 0,0012 (μm) bis 0,050 (μm); wenn sie geringer als 0,0010 (μm) ist, wird die Haftung dazu neigen abzunehmen; wenn sie größer als 0,10 (μm) ist werden Defekte beim Strukturieren des dünnen Film dazu neigen zu entstehen.
Ähnlich liegt die Dicke der a-Pd Überzugsschicht in dem Bereich von 0,015 (μm) bis 0,50 (μm), vorzugsweise in dem Bereich von 0,020 (μm) bis 0,40 (μm); wenn sie geringer als 0,015 (μm) beträgt, wird der Film dazu neigen mit vielen Defekten gebildet zu werden; wenn sie größer als 0,50 (μm) ist, tritt ein Abschälen des Films leicht auf.
Des Weiteren liegt der Gehalt des Phosphors in der a-Pd Überzugsschicht in dem Bereich von 3,0 (Gew.%) bis 10 (Gew.%), vorzugsweise in dem Bereich von 3,5 (Gew.%) bis 9,0 (Gew.%); wenn er geringer als 3,0 (Gew.%) ist, wird die Belastung des Films das Abschälen erhöhen leichter einzutreten; falls er größer als 10 (Gew.%) wird es notwendig die Temperatur des Plattierens beim stromlosen Plattieren hoch einzustellen, so dass das Plattieren unter den Bedingungen die Plattierlösung leicht zu zersetzen, durchgeführt werden muss, was nicht für die Massenherstellung geeignet ist.
Eine Strukturierung kann gemacht werden, falls notwendig, durch Photolithographie, Ätzen und ähnliches auf der a-Pd Überzugsschicht, eine Überzugsschicht kann darauf aus zumindest einem Metall oder einer Legierung aus zwei oder mehreren, ausgewählt aus Cu, Ni, Ni-P, Ag, Pd, Pd-P, Au und Pt abgeschieden werden, wodurch das Glasschaltungssubstrat, das die Überzugsverdrahtung aufweist, erhalten werden kann, ohne die Glätte der Oberfläche des Glases zu beeinträchtigen und mit einer geringen Verminderung der Haftung gegenüber dem thermischen Einfloß von Außen.
Nach der Bildung der a-Pd Überzugsschicht auf dem Glassubstrat, kann eine Strukturierung durch Photolithographie, Ätzen und ähnliches auf der a-Pd Überzugsschicht, wenn notwendig, durchgeführt werden und die gesamte Oberfläche oder ein Teil davon kann mit einer c-Pd Überzugsschicht bedeckt sein, wobei ihr Gehalt an P zwischen 0 bis 1 Gew.%, vorzugsweise zwischen 0 und 0,5 Gew.% liegen und die Dicke von ihr 0,015 (μm) und 0,25 (μm), vorzugsweise zwischen 0,020 (μm) und 0,20 (μm) beträgt, wodurch das Glasschaltungssubstrat, das die Überzugsverdrahtung aufweist, ohne eine Abnahme der Glätte der Oberfläche des Glases zu erhalten und mit einer Offenbarung einer ausgezeichneten Haftkraft an das Glassubstrat und zusätzlich zeigt das Glasschaltungssubstrat eine geringe Änderung des Widerstands, wenn es einer Wärmehistorie unterworfen wird, verglichen mit dem Plattieren bei der Bildung von einzelnen Filmen des erfindungsgemäßen a-Pd Überzugsfilms und weiter weist die Überzugsverdrahtung eine stabile Oberfläche auf.
Der Grund warum die Änderung des Widerstand beim Erwärmen geringer ist als in dem Fall der Bildung eines einzelnen Films des erfindungsgemäßen a-Pd Überzugsfilms, ist der, dass a-Pd Überzugsfilme fast die Struktur eines amorphen Films aufweist, während der c-Pd Überzugsfilm fast die Struktur eines polykristallinen Films aufweist.
In der Tat, wurden Linienstrukturen der Strukturbreite von 200 μm und der Länge von 8 cm auf einem metallisierten Glassubstrat gemacht, die auf der laminierten Struktur eines {Glas/a-Pd (0,04 μm)/c-Pd (0,04)} abgeschieden sind, wurde es bei 450°C in einer oxidierenden Atmosphäre 40 Minuten lang gebacken und Änderungen bei dem Volumen-Widerstand wurden vor und nach dem Erwärmen mit dem vier Sondenverfahren gemessen.
Zu dieser Zeit betrug der Durchschnitt der gemessenen Volumen-Widerstände 6,5 × 10^–5 (Ω cm) vor dem Backen und 4 × 10^–5 (Ω cm) nach dem Backen (mit 100 Proben).
Des Weiteren, wenn diese doppelte Schichtstruktur angewendet wird, ist es möglich P aus der a-Pd Schicht in die c-Pd Schicht durch geeignete Behandlung mit Wärme diffundieren zu lassen, wodurch die kontinuierliche Gradientenabnahme des Gehalts an P aus der a-Pd Überzugsschicht in die c-Pd Überzugsschicht erreicht wird. Wenn der Film einen Gehaltgradient von P über zwei Schicht aufweist, kann er eine Belastung abbauen, die durch die Laminierung der Filme von verschiedenen kristallinen Strukturen erscheint, so dass die Haftung an dem Substrat mit der Abnahme der Belastung des Films ansteigen kann.
Indem der dünne Film der doppelten Struktur der Schicht, der den c-Pd Überzugsfilm an der Oberfläche aufweist, wird es möglich ein Edelmetall mit einem höheren Oxidations-Reduktions Potential als Pd ohne einen Eingriff von anderem Metall, mit Ausnahme von Pd, abzuscheiden; zum Beispiel Pt oder Au, bei denen es schwierig waren sie direkt auf dem dünnen a-Pd Überzugsfilm abzuscheiden, auf Grund der Beschädigung des Films während der Substitution.
Hier, wenn die Dicke des obigen c-Pd Überzugsfilms geringer als 0,015 (μm) ist, wird kein Effekt der Verbesserung bei den elektrischen Eigenschaften beim Erwärmen gesehen werden, auf Grund des Einflusses der Diffusion von P in den Film. Falls die Dicke größer als 0,25 (μm) ist, wird die Belastung des Films steigen, um so den Eintritt des Abschälens des Films leichter zu machen. Ähnlich, wenn der Gehalt des Phosphors der Schicht größer als 1,0 (Gew.%) ist, wird keine eindeutige Verbesserung bei den elektrischen Eigenschaften und der Stabilität des Film gesehen werden, wenn mit einem einzelnen Film aus einer a-Pd Überzugsschicht verglichen wird.
Bevorzugt wird eine Überzugsschicht aus Cu, Ni-P, Ag oder Pt oder eine Legierung von zwei oder mehreren davon, auf der gesamten Oberfläche oder einem Teil des a-Pd/c-Pd laminierten Films abgeschieden, wodurch die Laminierung ohne eine Abnahme der Glätte vorgenommen werden kann, die die Oberfläche des Glassubstrats von Natur aus aufweist und mit einer Minimierung der Beschädigung des Katalysatorkerns und der Beschädigung des Films bei der darauf folgenden Behandlung und es ist auch vorteilhaft im Hinblick auf den Widerstand nach dem Ausführen des Stromplattierens.
Bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen werden im weiteren im Detail unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden. Das Verfahren, um den Pd Katalysatorkern auf Glas zur Verfügung zu stellen und der Bildung eines chemischen Ni-P Überzugsfilms darauf, ist allgemein bekannt und das Verfahren zum Abscheiden von Cu oder ähnlichem auf diesem Ni-P Überzugsfilm, um die Verdrahtung herzustellen, ist auch gut bekannt.
10 ist eine schematische Zeichnung, um die Struktur der Schicht des nassen Plattierens als übliches Beispiel zu zeigen, wobei Bezugszeichen 1 ein angerauhtes Glassubstrat, 2 einen Katalysatorkern, hauptsächlich aus metallischem Pd und 10 einen amorphen, stromlosen Ni-P Überzugsfilm bezeichnet, der auf der Schicht des Katalysatorkerns 2 abgeschieden ist.
Im allgemeinen wird der c-Pd Überzugsfilm so angesehen, dass er eine größere Belastung des Films und eine schlechtere Haftung als der Ni-P Überzugsfilm aufweist, aber die Ni-P Überzugsschicht startet einen Einfluß der Bildung des Nickelphosphids und der Kristallisation nachdem die Temperatur des Erwärmens ungefähr 100°C erreicht und ein Problem wie die Widerstandsfähigkeit gegen Wärme z.B. zeigt, die einen eindeutigen Diffraktionspeak bei 300°C zeigt.
Wenn das plattierte Substrat der Wärme unterworfen wird, wird ein Teil des Phosphors in die Ni-P Überzugsschicht oder die a-Pd Überzugsschicht, die auf der metallischen Pd Schicht des Katalysatorkerns zur Verfügung gestellt wird, in den metallischen Pd Katalysatorkern diffundieren, um eine Palladium-Phosphor Legierung zu bilden.
Zu dieser Zeit wird die Struktur der a-Pd Überzugsschicht, die auf der Katalysatorkernschicht gebildet ist, so angesehen, dass sie weniger Belastung auf der Katalysatorkernschicht und eine stärkere Haftung der Überzugsschicht an dem Glassubstrat aufweist. Zusätzlich, indem der a-Pd Überzugsfilm, der die Filmdicke und den Gehalt des P aufweist, wie bei der vorliegenden Erfindung bei der Pd Schicht des Katalysatorkerns beschrieben, kann das Schaltungssubstrat, das die plattierte Verdrahtung und Elektroden aufweist, ohne extremes Anrauhen der Glasoberfläche und mit sehr ausgezeichneten Haftung an das Glassubstrat hergestellt werden.
1 zeigt ein schematisches Diagramm der obigen Struktur, bei der Bezugszeichen 1 das Glassubstrat, 2 die Schicht des Katalysatorkerns, hauptsächlich aus metallischem Pd und 3 die a-Pd Überzugsschicht bezeichnet.
In dem Fall des Ni-P Plattierens auf üblichem Glas, wurde die Glasoberfläche aufgerauht, um sie vor unzureichender Haftungskraft auszugleichen, bevor die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra der Glasoberfläche ungefähr 0,4 μm wurde; wobei die vorliegende Erfindung erreichen kann, dass die Haftung gleich zu oder größer als die des angerauhten Substrats ist, selbst, wenn die Oberfläche so glatt wie Ra von ungefähr 0,002 μm ist.
Jede der 2 und 3 ist eine schematische Ansicht, um ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Schichtstruktur zu zeigen, wobei ein Glassubstrat, bei dem eine Metallschicht, auf der eine a-Pd Überzugsschicht abgeschieden ist, gezeigt wird und eine Schaltung wird gebildet.
In 2 bezeichnet Bezugszeichen 1 das Glassubstrat, 2 die zuvor erwähnte Schicht des Katalysatorkerns, 3 die a-Pd Überzugsschicht, 4 eine Cu Überzugsschicht für eine Verdrahtung von niedrigem Widerstand, 5 eine Ni Überzugsschicht zur Verhinderung der Diffusion und 6 eine Au Überzugsschicht zur Verhinderung der Oxidation.
Eine Ag Überzugsschicht kann auch anstelle von der obigen Cu Überzugsschicht 4, wie in 3 gezeigt, verwendet werden. Bei derselben Zeichnung bedeutet Bezugszeichen 1 das Glassubstrat, 2 die zuvor erwähnte Schicht des Katalysatorkerns, 3 die a-Pd Überzugsschicht, 8 eine Ag Überzugsschicht für eine Verdrahtung von niedrigem Widerstand und 6 eine Au Überzugsschicht zur Verhinderung der Oxidation.
Hier ist 10 eine schematische Ansicht, bei der nach der üblich verwendeten Ni-P Überzugsschicht, wurden anstelle des obigen a-Pd Überzugsfilms, Schichten aus Cu, Ni und Au nacheinander darauf übereinander geschichtet abgeschieden. Die Laminierung bei dieser Schichtstruktur neigt oft dazu leicht ein Abschälen des Films einzuleiten, weil die Belastung auf Grund der Lamination gesteigert und das Abschälen des Films wird unter Erwärmen von Außen gefördert.
Jedoch wenn die a-Pd Überzugsschicht als eine erste Schicht auf dem Katalysatorkern, wie in den erfindungsgemäßen Beispielen, gebildet wird, wobei die Belastung auf Grund der Lamination absorbiert werden kann und eine hohe Haftkraft kann selbst beim Erwärmen erhalten werden, ohne irgendein die Haftung förderndes Verfahren, wie Aufrauen der Oberfläche des Glases oder der Anwendung eines Haftvermittlers.
Wenn eine cd-Überzugsschicht auf einer a-Pd Überzugsschicht abgeschieden wird, diffundiert P von der a-Pd Überzugsschicht in die c-Pd Überzugsschicht, wodurch die Filmstruktur mit einem kontinuierlichen Abnahmegradient des Gehalts an P erhalten wird. Diese Abnahme des Gehalts an P kann erhalten werden, indem der obige laminierte Film bei einer geeigneten Temperatur getempert wird.
Wenn der Überzugsfilm, der auf der Schicht des Katalysatorkerns gebildet wird, als Gradientenfilm ausgebildet wird, wie oben beschrieben, kann eine thermisch und chemisch stabilere Oberflächenbedingung als die des einzelnen a-Pd Films, mit einer geringen Erniedrigung der Haftkraft des a-Pd Überzugsfilms erreicht werden.
Wenn mit dem Pd-P plattierten einzelnen Film verglichen wird, der fast eine amorphe Struktur aufweist, wird die Stabilität des Films mehr gegen eine Substitutionsreaktion auf Grund einer Laminierung mit verschiedenen Metallen und Angriffen von Chemikalien und ähnlichem verstärkt und die Änderung des Widerstands auf Grund der Erwärmung ist geringer als bei dem Pd-P Einzelfilm. Die Struktur des Gradientenfilms, ist so speziell wirksam zum Elektroplattieren der Metalle, wie Cu, Ni, Ni-P, Ag, Pd, Pd-P, Au und Pt.
Hier zeigt Diagramm-1, das in 11 gezeigt wird, das Ergebnis der Überprüfung des Intänsitätsprofils in der Richtung von P in die Tiefe, wo die Überzugsschicht wie beansprucht, auf einem Floatglas (blue sheet glass) abgeschieden wurde, wobei es einer geeigneten Wärmebehandlung unterworfen wurde und der Film wurde durch Auger Elektronenspektroskopie (hierin abgekürzt als AES) analysiert. Es kann aus dem Diagramm-1 entnommen werden, dass sich die Menge an P graduell ändert, wie zuvor erwähnt.
Aus dem Ergebnis der Beobachtung durch eine Transmissions-Elektronenmikroskop (auf das hierin als TEM Bezug genommen wird), wurde die Dicke des Überzugsfilms des Substrats, das für die Analyse verwendet wird, bestimmt, so dass die Dicke der a-Pd Überzugsschicht ungefähr 0,30 μm und die Dicke der c-Pd Überzugsschicht ungefähr 0,25 μm (siehe Fotografie 1, wie in 12 gezeigt) betrug. Bei dieser Verbindung, wurde Fotografie 2, auf die unten Bezug genommen wird, als 13 gezeigt.

Die Bedingungen der Messung aus AES und TEM sind wie folgt. [TEM Beobachtungsbedingungen

Verwendeter Apparat	H-9000 NAR (hergestellt von Hitachi, Ltd.)
Beschleunigungsspannung	300 kV
direkte Vergrößerung	x 300.000 (Fotografie 1 Figur 12)) x 300.000 ((Fotografie 2 (Figur 13))

Vergrößerungsbereich

x 5 (Fotografie 1 (Fig. 12) x 5 (Fotografie 21 (Fig. 3)

[AEA Analyse Bedingungen]

Verwendeter Apparat	PHI-660 Typ hergestellt durch PERKIN-ELMER
Beschleunigungsspannung einer Elektronenkanone	3 kV
Probenstrom	ungefähr 100 nA
Ionenart der Ionenkanone	Ar⁺
Spannung des Strahls	0,7 kV
Sputteringrate	ungefähr 2 nm/min (wenn zu SiO₂ reduziert)

Der Grund warum die Pd Überzugsschichten einen verschiedenen Gehalt an P aufweisen, mit anderen Worten, weisen sie jeweils fast amorphe und polykristalline Qualitäten des Films auf, wurden in der Doppelschichtstrruktur, wie beschrieben, abgeschieden, ist die Bildung des c-Überzugsfilms fast polykristallin als erste Schicht auf der Schicht des Katalysatorkerns, wird die Möglichkeit des Abschälens, auf Grund der Belastung des Films, gesteigert. Daher wurde der a-Pd Überzugsfilm mit relativ niedriger Belastung des Films zuerst gebildet, dann wurde der c-Pd Überzugsfilm darauf abgeschieden und die Relaxation der Belastung wurde durch eine positiv verwendete Diffusion des P bewirkt.
Die Belastung des Films auf Grund des Unterschieds bei der Kristallinität zwischen zwei Schicht wurde durch die Gradientendiffusion von P aus der a-Pd Überzugsschicht in die c-Pd Überzugsschicht und durch die Abnahme der gesamten Filmdicke entspannt, wodurch die Haftung an dem Glassubstrat verringert wurde. Die fast polykristalline c-Pd Überzugsschicht zeigt einen niedrigeren elektrischen Widerstand als die fast amorphe a-Pd Überzugsschicht und ist auch ausgezeichnet bei der Stabilität der Oberfläche des Überzugsfilms. So ist es speziell effektiv für das elektrische Strukturplattieren des Metalls, wie ein Metall oder eine Legierung von zwei oder mehreren, die aus Cu, Ni, Ni-P, Ag, Pd, Pd-P, Au und Pt, wie zuvor beschrieben, auszuwählen sind.
4 ist ein schematisches Diagramm des Pd Überzugsfilms, das die Doppelschichtstruktur aufweist, wie oben beschrieben, bei dem das Bezugszeichen 1 das Glassubstrat bezeichnet, 2 die Schicht des Katalysatorkerns, hauptsächlich aus dem Metall Pd, 3 die a-Pd Überzugsschicht und 7 die c-Pd Überzugsschicht.
Jede der 5, 6 und 7 ist eine schematische Zeichnung eines Beispiels der Struktur der erfindungsgemäßen Schicht, die ein Beispiel eines Glassubstrats ist, bei der Metallschichten oder eine Metallschicht wird weiter auf der obigen c-Pd Überzugsschicht abgeschieden und eine Schaltung wird gebildet.
Zuerst bezeichnet in 5 das Bezugszeichen 1 das Glassubstrat, 2 die zuvor erwähnte Schicht des Katalysatorkerns, 3 die a-Pd Überzugsschicht, 7 die c-Pd Überzugsschicht, 4 die Cu Überzugsschicht für die Verdrahtung mit niedrigem Widerstand, 5 die Ni Überzugsschicht zur Verhinderung der Diffusion und 6 die Au Überzugsschicht zur Verhinderung der Oxidation.
Als nächstes bezeichnet in 6 das Bezugszeichen 1 das Glassubstrat, 2 die zuvor erwähnte Schicht des Katalysatorkerns, 3 die a-Pd Überzugsschicht, 7 die c-Pd Überzugsschicht, 8 die Ag Überzugsschicht für eine Verdrahtung von niedriger Widerstand und 6 die Au Überzugsschicht zur Verhinderung der Oxidation.
Des Weiteren bezeichnet in 7 das Bezugszeichen 1 das Glassubstrat, 2 zuvor erwähnte die Schicht des Katalysatorkerns, 3 die a-Pd Überzugsschicht, 7 die c-Pd Überzugsschicht und 9 eine Pt Überzugsschicht.
Wie zuvor beschrieben, indem die Pd Überzugsschicht abgeschieden wurde, die eine feste Menge an P in einer geeigneten Dicke enthält als erste Schicht auf der Schicht des Katalysatorkerns, wobei eine ausreichende Haftung mit einer geringen Anrauhung des Glassubstrats erreicht werden kann. Zusätzlich durch weitere Abscheidung der fast kristallinen Pd Überzugsschicht darauf, kann die Pd Schicht mit dem Gradientengehalts an P gebildet werden, wodurch sowohl die Stabilität des Films als auch die Haftung an dem Substrat erreicht wird.
Hier wurde die Beurteilung der Haftung der Überzugsschichten auf dem erfindungsgemäßen Glasschaltungssubstrat in der folgenden Weise durchgeführt.
Speziell eine Plattierungsstruktur von der Größe von 2 mm auf 2 mm im Quadrat auf einem Glassubstrat von 100 mm × 100 mm × Dicke 1,1 mm hergestellt, dann wurde eine Metallinie mit einem Durchmesser von 1 mm auf diese Struktur gelötet und ein senkrechter Dehnungstests wurde durchgeführt, indem er verwendet wird, wodurch die Haftung zwischen dem Glassubstrat und der darauf abgeschieden Überzugsschicht beurteilt wurde.

Die Haftung über den senkrechten Dehnungstests wurde mit einem Durchschnitt der Ergebnisse des Dehnungstests an zwanzig Punkten eingeschätzt, die auf den folgenden Kriterien basiert.

Beurteilung der Haftung	Durchschnitt des Ergebnis der Messung an 20 Punkten
gut	2,5 kg/2 mm auf 2 mm im Quadrat oder höher
mittel	1,0 bis 2,5 kg/2 mm auf 2 mm im Quadrat
nicht gut	1,0 kg/2 mm auf 2 mm im Quadrat oder niedriger

Jedoch zeigen Proben oft ein Brechen des Substrats, das von den Mikrorissen resultiert, die im Glassubstrat gebildet werden, um so den obigen Durchschnitt über 1,0 kg/2 mm auf 2 mm im Quadrat zu zeigen, wurde bestimmt, dass sie nicht adäquat über die gesamte Überprüfung zeigt. Die Testergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
Wärmetests wurden gemäß dem unten beschriebenen Verfahren beschrieben.
Die Wärmetests wurden in einer derartigen Weise durchgeführt, dass 50 Linienmuster der Musterbreite 80 μm und der Länge 60 mm auf dem zuvor erwähnten Glassubstrather gemacht wurden, sie wurden in einen Ringofen zum Backen in einer oxidierenden Atmosphäre eingebracht, während immer frische Luft auf die Oberfläche des Substrats geblasen wurden und es wurde unter derartigen Bedingungen erwärmt, um die maximale Temperatur von 420°C und der Retentionszeit von 15 Minuten zu erreichen.
Wenn eine Probe ein Abschälen oder ein Brechen selbst einer Struktur zeigt, wurde es bestimmt nicht gut zu sein; wenn eine Probe weder ein Abschälen noch ein Brechen des Musters zeigt, wurde es als gut bezeichnet. Diese Testergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt.
Des Weiteren Fotographie 3 zeigt als 14 eine SEM Fotographie eines Glasschaltungssubstrat, auf dem eine Ni-P Plattierung von 0,1 μm Dicke abgeschieden wurde und auf einem Glassubstrat des Standes der Technik strukturiert, ohne die Oberfläche anzurauhen (die Rauheit der Oberfläche Ra: 0,002 μm).
Bei der SEM Fotografie bezeichnen Bereiche, die schwarz erscheinen das Glassubstrat, wobei Bereich, die weiß erscheinen, die überzogenen Bereiche sind. Das Verfahren der Strukturierung war für beide Substrate üblich, wobei das Plattieren über die gesamte Oberfläche des Glassubstrats gemacht wurde, danach wurden Bereiche, die als Plattierstruktur gelassen werden sollen durch ein Resist geschützt und dann wurde ein Ätzen durchgeführt, um die Struktur zu bilden.
Wie offensischtlich von diesen Fotografien, zeigen die Ni-P Plattierstrukturen, die auf dem angerauhten Glassubstrat in Fotografie 3 gebildet werden, das als 14 gezeigt wird, ein auffallendes Brechen des Überzugs in der Form der angerauhten Struktur und in einigen Bereichen setzt sich das Brechen fort, um zu einem Lösen der Struktur zu führen.
Im Gegensatz damit, zeigen die a-Pd Überzugsstruktur, die auf dem Glassubstrat ohne ein Anrauhen gebildet wird, in Fotografie 4, gezeigt als 15, weder ein Brechen noch ein Lösen, die eine stabile Struktur sicher stellen.
Die SEM Bedingungen der Messung waren wie folgt.

Verwendeter Apparat S-3000 (hergestellt durch Hitachi, Ltd.)

Beschleunigungsspannung 10 kV

direkte Vergrößerung x 100 (Figur 14); x 50 (Figur 15)
Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse der Beurteilung der Auflösung der Linienstruktur, die basierend auf der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit üblicher Technologie gebildet wird.
Das Substrat wurde durch übliche Technologie erhalten, indem der Katalysatorkern auf dem Glassubstrat gebildet wurde, so angerauht wurde, um die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche von 0,4 μm zu erhalten und ein stromloser Ni-P Überzugsfilm wurde darauf abgeschieden. Im Vergleich mit diesem Substrat, zeigt das Glasschaltungssubstrat ohne ein extremes Anrauhen der Oberfläche, das basierend auf der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, eine ausgezeichnete Auflösung selbst der feinen Strukturbreite.
Die Überprüfung der Auflösung wurde wie folgt durchgeführt. Linienstruktur von 20 μm, 50 μm und 100 μm 50 wurden auf der gesamten Oberfläche von jedem plattierten Produkt durch ein Verfahren des Fotoätzens gemacht und eine Überprüfung wurde gemacht, die auf der Anzahl der defekten Strukturen basiert.
Es kann aus Tabelle 3 gesehen werden, dass die Strukturen, die durch die übliche Technologie gemacht wurden, einen plötzlichen Anstieg bei der Anzahl der gelösten nicht verbundenen Strukturen zeigen, wenn die Strukturbreite feiner als 50 μm wird; wobei die Strukturen, die basierend auf der vorliegenden Erfindung gemacht wurden, zeigen, dass die Strukturierung, ohne jedes Lösen gemacht werden kann, selbst wenn die Strukturbreite 20 μm beträgt.
Wie es aus diesen Ergebnissen der Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 offensichtlich ist, zeigt das Substrat mit dem a-Pd Überzugsfilm, der als erste Schicht auf dem Katalysatorkern gebildet ist, eine ausgezeichnete Kraft der Haftkraft verglichen mit dem Glasschaltungssubstrat, das durch Anrauhen des Glassubstrats erhalten wurde, das den Katalysatorkern darauf bildet und der Bildung des Ni-P Überzugsfilms als erste Schicht darauf und es ist auch frei von dem Problem des Auftretens von Mikrorissen auf der Oberfläche des Glassubstrats, die beim Anrauhen entstehen würden, weil die ausreichende Haftung ohne extremes Anrauhen erreicht werden kann. Zusätzlich kann eine Strukturierung der feinen Linie durchgeführt werden, weit stabiler als auf dem angerauhten Substrat.
Das Material für das Glassubstrat 1, das bei dem erfindungsgemäßen Glasschaltungssubstrat verwendet wird, kann aus Alkali enthaltendem Glas ausgewählt werden, die im allgemeinen als blue sheet Glas (ein Beispiel von diesen ist der Handelsname U.E.F Glas, erhältlich von Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) bekannt ist, Glas beschichtet mit SiO₂ oder ähnlichem (ein Beispiel davon ist der Handelsname H coat glass (beschichtetes Glas) erhältlich von Nippon Sheet Glass Co., Ltd), und so weiter.
Vor dem Plattieren auf dem Glassubstrat, wurde das Glassubstrat zuerst mit einem entfettenden Mittel gereinigt und dann wurde die Oberfläche mit dem Katalysatorkern zum Plattieren zur Verfügung gestellt. Die Katalysatorkerne, die auf dem Glassubstrat zur Verfügung gestellt werden, sind vorzugsweise aus einem Metall, das hauptsächlich metallisches Pd enthält und kann mit einem bekannten Verfahren hergestellt werden. Die Katalysatorkerne werden vorzugsweise einheitlich und eng über der Oberfläche des Glassubstrats zur Verfügung gestellt.
Das Entfetten des Substrats kann ausgeführt werden, indem sowohl ein auf einem Lösungsmittel basierendes Reinigungsmittel oder auf Wasser basierende Reinigungsmittel verwendet wird. Auf Wasser basierendes Glas-Reinigungsmittel, das geeigneter Weise geeignet ist, schließt Handelsnamen P₃ Siliron HS, P₃ Siliron L (erhältlich von Henkel Hakusuisha), Handelsname Melcleaner ITO-170 (erhältlich von Metex Corp.) und so weiter ein.
Das Verfahren zur Bildung der Katalysatorkerne auf dem Substrat kann aus dem Verfahren zur Substitution von Sn, das an der Oberfläche des Substrats für Pd absorbiert wird, um die Katalysatorkerne zu machen, dem Verfahren zum Herstellen des Pd-Sn Kolloids absorbiert an der Oberfläche des Substrats und danach Entfernung des Sn, um katalytische Kerne herzustellen, einem Verfahren zur Herstellung des Sn freien Pd Komplex, das an die Oberfläche des Substrats adsorbiert ist und danach seine Reduzierung, um die Katalysatorkerne des metallischen Pd von Nullwertigkeit zu bilden und so weiter, ausgewählt werden, wobei irgendeines von ihnen gemäß der Bedingung des Substrats ausgewählt werden kann.
Ein Beispiel der praktischen Schritte der Vorbehandlung wird weiter im Detail beschrieben werden.
Der Reinigungsschritt wurde zuerst ausgeführt wie folgt. Das Glassubstrat wurde in ein organisches Lösungsmittel wie Isopropylalkohol (hierin wird später als IPA Bezug genommen) getaucht, dann wurde das Substrat getaucht und mit einem im Wasser löslichen entfettenden Mittel (Handelsname: Melcleaner ITO-170, erhältlich von Meltex Corp.) unter den Bedingungen einer Konzentration der Flüssigkeit von 15 g/l, der Temperatur der Flüssigkeit von 50°C und einer Bestrahlung mit Ultraschall für 5 Minuten gereinigt, das Substrat wurde mit entsalztem Wasser gewaschen, danach wurde das Substrat in die Kaliumhydroxidlösung bei einer Konzentration von 70 g/l getaucht und die Temperatur der Flüssigkeit betrug 70°C unter Bestrahlung mit Ultraschall für 5 Minuten und es wurde mit entsalztem Wasser gewaschen.
Für die nächste Bildung des metallischen Pd-Kerns wurde das Substrat zuerst bei 25°C in eine Lösung zur Sensibilisierungs von einem pH 1 getaucht, die 0,06 g/l eines Zinnchlorids enthält, für drei Minuten getaucht, wodurch Sn²⁺ an der Oberfläche des Glases adorbiert wurde.
Nachdem es gewaschen worden ist, wird es bei 25°C in eine Aktivierungslösung, die 0,1 g/l an PdCl₂ enthält, für 5 Minuten getaucht, um Sn auf dem Substrat durch Pd zu substituieren. Nachdem es gewaschen worden ist, wurde es in eine stromlose Pd Plattinierlösung getaucht.
Hier kann eine stromlose Pd Plattinierlösung, die ein reduzierendes Mittel aus Natriumhypophosphit enthält, verwendet werden, um die a-Pd Überzugsschicht als erste Schicht auf der Schicht der Pd Katalysatorkerne in der Erfindung zu bilden.
Die Überzugsschicht, die die Dicke und den Gehalt an P aufweist, wie in der vorliegenden Erfindung beschrieben, kann gebildet werden, indem genau die Zusammensetzung der stromlosen Pd Plattinierlösung und die Plattierbedingungen eingehalten werden.
Die obige stromlose Pd Plattinierlösung kann eine Plattinierlösung einer bekannten Zusammensetzung oder eine der kommerziell erhältlichen Lösungen sein. Spezielle Beispiele der kommerziell erhältlichen Chemikalien, die geeigneter Weise anwendbar sind, schließen den Handelsname Muden Noble PD (erhältlich von Okuno Seiyaku), den Handelsnamen Unicon stromloses Palladium-Phosphor APP Plattierbad (erhältlich von Ishihara Yakuhin) und so weiter ein.
Ein Beispiel eines grundsätzlichen Bades einer bekannten Zusammensetzung ist eines, das unten beschrieben wird.
Es ist ein Bad, das PdCl₂ als Metallsalz, Ethylendiamin als einen Komplexbildner, Thioglycolsäure als ein Stabilisator und Natriumhypophosphit als Reduzierungsmittel enthält.
Zusätzlich zu dem obigen, sind bekannte stromlose Pd Plattinierlösungen solche, die Natriumphosphit, Hydrazin oder Dimethylaminboran als Reduzierungsmittel und Triethylentetramin als Komplexbildner verwenden.
Basierend auf diesen werden die Katalysatorkerne hauptsächlich aus metallischem Pd über die gesamte Oberfläche oder in einem Teil auf dem Glassubstrat gebildet, so dass die durchschnittlich Rauheit der Oberfläche Ra erfindungsgemäß von 0,0010 (μm) bis 0,10 (μm), vorzugsweise von 0,0012 (μm) bis 0,050 (μm) reicht. Des Weiteren ist die a-Pd Überzugsschicht auf den Katalysatorkernen abgeschieden, während die Plattinierlösung und die Platinierbedingungen ausgewählt werden, so dass die Dicke davon 0,015 (μm) bis 0,50 (μm), vorzugsweise von 0,020 (μm) bis 0,40 (μm) reicht und so dass der Gehalt an Phosphor davon von 3,0 (Gew.%) bis 10 (Gew.%), vorzugsweise 3,5 (Gew.%) bis 9,0 (Gew.%) beträgt, wodurch das Glasschaltungssubstrat mit ausgezeichneten Eigenschaften erhalten werden kann.
Unter diesen Bedingungen wurde die a-Pd Überzugsschicht auf einer Oberfläche des blue sheet Glas gebildet, das durch das Floatverfahren hergestellt wurde und ein Schnitt wurde durch TEM beobachtet. Ein Beispiel des Ergebnisses der TEM Beobachtung wird in der Fotografie 2 in 13 gezeigt.
In Fotografie 2, die in 13 gezeigt wird bedeutet "a" das blue sheet Glas, "b" die Schicht des Katalysatorkerns, hauptsächlich aus metallischem Pd und "c" die a-Pd Überzugsschicht. Es ist aus der Fotografie beobachtet worden, dass das Glassubstrat noch glatt gehalten wird, selbst nach der Bildung der Überzugsschicht.
Die Struktur der Verdrahtung, Elektroden etc. werden weiter gebildet, wenn notwendig, auf der a-Pd Überzugsschicht, die auf dem Glassubstrat durch Plattieren, Ätzen und ähnlichem gebildet wird und ein plattierter Film aus einem oder mehreren der Cu, Ni, Ni-P, Ag, Pd, Pd-P, Au und Pt wird darauf abgeschieden, wodurch das Glasschaltungssubstrat mit ausgezeichneten Eigenschaften erhalten wird.
Des Weiteren werden die Katalysatorkerne, hauptsächlich aus metallischem Pd, über die gesamte Oberfläche oder in einem Teil auf dem Glassubstrat gebildet, wobei ihre durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra von 0,0010 (μm) bis 0,10 (μm), vorzugsweise von 0,0012 (μm) bis 0,050 (μm) reicht, wobei die a-Pd Überzugsschicht eine Dicke aufweist, die von 0,015 (μm) bis 0,50 (μm), vorzugsweise von 0,020 (μm) bis 0,40 (μm) reicht und ihr Gehalt an P von 3,0 (Gew.%) bis 10 (Gew.%), vorzugsweise von 3,5 (Gew.%) bis 9,0 (Gew.%) reicht, wird weiter auf den Katalysatorkernen gebildet, wird durch Photolithographie, Ätzen und ähnlichem strukturiert, wenn notwendig und die c-Pd Überzugsschicht weist eine Dicke von 0,015 (μm) bis 0,25 (μm), vorzugsweise von 0,020 (μm) bis 0,20 (μm) auf und der Gehalt an P liegt bei 0 bis 1,0 (Gew.%), vorzugsweise von 0 bis 0,5 (Gew.%), wird über die gesamte Oberfläche oder in einem Teil davon abgeschieden, wodurch das Glasschaltungssubstrat mit ausgezeichneten Eigenschaften erhalten wurde.
Unter diesen Bedingungen wurde das Substrat gebildet, indem die a-Pd Überzugsschicht und die c-Pd Überzugsschicht auf einer Oberfläche des blue sheet Glases abgeschieden, dass durch das Floatverfahren hergestellt wurde und ihr Schnitt wurde durch TEM beobachtet. Ein Beispiel des Ergebnis der Beobachtung wird in Fotografie 1 in 12 gezeigt.
In Fotografie 1, die in 12 gezeigt wird, wobei "a" das blue sheet Glas, "b" die Schicht der Katalysatorkerne, hauptsächlich aus metallischem Pd, "c" die a-Pd Überzugsschicht und "d" die c-Pd Überzugsschicht bezeichnet. Es ist bei der Fotografie beobachtet worden, dass das Glassubstrat noch glatt gehalten wird, selbst nach der Bildung der Überzugsschichten.
Zusätzlich kann die Verdrahtung und die Elektroden gebildet werden, wenn notwendig, auf der c-Pd Überzugsschicht, die auf dem Glassubstrat durch Strukturierung, Ätzen und ähnlichem gebildet werden und danach wird eine Überzugsschicht aus zumindest einem ausgewählt aus Cu, Ni, Ni-P, Ag, Pd, Pd-P, Au und Pt über der gesamten Oberfläche oder einem Teil abgeschieden werden, wodurch Glasschaltungssubstrat derart gemacht wird, dass es die plattierte Verdrahtung und Elektroden aufweist.
Indem die Pd Überzugsschicht mit wenig P auf der Pd Überzugsschicht, die P in dieser Weise enthält, abgeschieden wird, wobei die Stabilität des Pd Films gegen Substitutionsreaktion und Chemikalien verstärkt werden kann, ohne die Haftung des Pd Films zu vermindern.
Zum Beispiel, wenn eine edlere Metallart, wie Pt statt Pd auf der a-Pd Überzugsschicht abgeschieden wird, tritt die Substitutionsreaktion sofort zwischen ihnen ein und auch die Schicht der Katalysatorkerne würde beschädigt werden, was oft die Haftung sehr vermindert.
Nämlich, da die a-Pd Überzugsschicht in einem sehr aktiven Zustand ist, ist es wahrscheinlich, dass sie einer Substitution in der Plattinierlösung unterworfen wird und das einen Komplex bildende Mittel in dem Plattinierbad angreift. Bei dieser Gelegenheit, wenn die a-Pd Überzugsschicht ein dünner Film wie erfindungsgemäßen ist, wird der Schaden oft nicht nur in der a-Pd Überzugsschicht voranschreiten, sondern auch in der Schicht der Katalysatorkerne unter ihr.
Zur Verhinderung dieses Schadens, dass er in die Schicht der Katalysatorkerne geht, ohne einen extremen Anstieg der Dicke der Pd Überzugsschicht, ist die Abscheidung der c-Pd Überzugsschicht auf der a-Pd Überzugsschicht wirksam.
Der Grund ist, dass die c-Pd Überzugsschicht mit einer fast kristallinen Qualität, die wenig P enthält, einen hohen Widerstand gegen den obigen Angriff bei der Plattinierlösung, verglichen mit der fast amorphen a-Pd Überzugsschicht, aufweist. Wenn verglichen mit dem Verfahren zur Verhinderung des Schadens auf den Katalysatorkernen durch Anstieg der Dicke der a-Pd Überzugsschicht, kann bei dem Verfahren zur Abscheidung der c-Pd Überzugsschicht auf der a-Pd Überzugsschicht die gesamte Dicke geringer gehalten werden und die Belastung des Films geringer zu halten, was die Verminderung der Haftung geringer macht.
Zusätzlich kann bei der Laminierung der c-Pd Überzugsschicht mit fast kristalliner Qualität P von der a-Pd Überzugsschicht, das während der Wärmebehandlung diffundiert, in dieser a-Pd Überzugsschicht gefangen werden.
Des Weiteren indem positiv die Diffusion von P, während geeignete Bedingungen der Wärmebehandlung ausgewählt wird, kann der laminierte Film so gemacht werden, um kontinuierlich P über die zwei obigen Schichten auszutauschen, dass heißt, um die Gradientenabnahme bei dem Gehalt des P in Richtung der Spitze zu führen. Dies kann die Belastung auf Grund der Laminierung der a-Pd Überzugsschicht, die von amorpher Natur dominiert wird und der c-Pd Überzugsschicht, die wenig P enthält, die von kristalliner Natur dominiert wird, entlasten, wodurch die Abnahme bei der Belastung des Films realisiert wird.
Die chemische Plattinierlösungen und die Elektroplattinierlösungen, die erfindungsgemäß anwendbar sind, sind gut bekannt.
Beispiele von derartigen Lösungen sind wie folgt.
Es sei angemerkt, dass die Plattinierlösungen, die bekannte Zusammensetzungen verwenden, auch verwendet werden können, zusätzlich zu den käuflich erhältlichen Lösungen.
Ein Beispiel ist eine stromlose Pd-P Plattinierlösung, die Ethylendiamin als einen Komplex bildendes Mittel und Natriumhypophosphit als reduzierendes Mittel enthält, wie in Hyomen Gijutsu (Surface Technologie) Band 40, Nr. 3 1989, Seiten 123–126 beschrieben.
Es sei jedoch bemerkt, dass die obigen Lösungen nur einige Beispiele sind und die Chemikalien und Plattinierlösungen, die in der vorliegenden Erfindung anwendbar sind, nicht auf die obigen Beispiel beschränkt sind.
Dokumente werden unten aufgeführt.

Journal of Japan Institute of Printed Circuit "Circuit Technology" 7 (4). Seiten 363–271 (1992)
Journal of Japan Institute of Printed Circuit "Circuit Technology" 7 (6), Seiten 369–376 (1992)
Hyomen Gijutsu Band 44, Nr. 5 Seiten 425–429 (1993)
Hyomen Gijutsu Band 44, Nr. 12 Seiten 136–139 (1993)
Hyomen Gijutsu Band 42, Nr. 11 Seiten 90–95 (1991)
Hyomen Gijutsu Band 40, Nr. 3 Seiten 477–480 (1989)

Zufällig wird die senkrechte Dehnungsstärke des Überzugsfilms zur Beurteilung der Haftung (Haftstärke) des Überzugsfilms gemessen. Speziell wird ein Überzugsfilm auf dem Glassubstrat von 100 mm × 100 mm und der Dicke 2,8 mm gebildet, er wird zu einem Struktur eines Überzugsfilms von 2 mm auf 2 mm im Quadrat strukturiert, wobei eine Metallinie vom Durchmesser 1 mm auf diese Struktur gelötet wird und die Kraft wird beim Abschälen des Überzugsfilms gemessen, während senkrecht die Metallinie gezogen wird. Die Haftung wird für einen Durchschnitt der gemessenen Werte der Abschälkraft bei zwanzig Mustern überprüft, zum Beispiel basierend auf den folgenden Kriterien zur Überprüfung.
Gut, wenn die Abschälkraft nicht weniger als 1,0 kgf/2 mm auf 2 mm im Quadrat. (= 245,2 N/mm²) beträgt.
Nicht gut, wenn die Abschälkraft weniger als 1,0 kgf/2 mm auf 2 mm im Quadrat beträgt.
Wenn der PdP stromlose Überzugsfilm in 0,1 μm auf dem nicht angerauhten Glassubstrat gebildet wird, ist die Haftungskraft des PdP stromlosen Überzugsfilms auf dem Glassubstrat gut, 2,5 kgf/2 mm auf 2 mm im Quadrat oder mehr. Jedoch wenn der Ag elektroplattierte Film in 2 μm auf dem PdP stromlos Überzugsfilm gebildet ist, fällt die Haftkraft des Überzugsfilms auf dem Glassubstrat auf 0,8 kgf/2 mm auf 2 mm im Quadrat.
Wenn der PdP stromlos Überzugsfilm auf 0,3 μm auf dem nicht angerauhten Glassubstrat gebildet wird, ist die Haftkraft des PdP stromlos Überzugsfilms auf dem Glassubstrat gut, 2,5 kgf/2 mm auf 2 mm im Quadrat oder mehr. Wenn der Ag elektroplattierte Film in 2 μm auf dem PdP Überzugsfilm gebildet wird, ist die Haftkraft des Überzugsfilms auf dem Glassubstrat auch gut, 2,5 kgf/2 mm auf 2 mm im Quadrat oder mehr.
Wenn der PdP stromlose Überzugsfilm in 0,5 μm auf dem nicht angerauhten Glassubstrat gebildet ist, ist die Haftkraft des PdP stromlosen Überzugsfilms auf dem Glassubstrat noch gut, 1,5 kgf/2 mm auf 2 mm im Quadrat, jedoch niedriger als in dem Fall von 0,3 μm.
Der Grund dafür ist vermutlich wie folgt. Wenn der PdP stromlose Überzugsfilm auf dem nicht angerauhten Glassubstrat gebildet wird und der Ag elektroplattierte Film darauf gebildet wird, wird Wasserstoffgas, das beim Elektroplattieren erzeugt wird, in dem PdP stromlosen Überzugsfilm eingeschlossen. Wenn die Dicke des PdP stromlosen Überzugsfilm so dünn wie 0,1 μm ist, erreicht der Wasserstoff die Nähe der Grenzfläche zwischen dem Glassubstrat und dem PdP stromlosen Überzugsfilm, was zu der Haftung beiträgt, so dass angenommen wird, dass das Abschälen angesehen an der Grenzfläche zwischen dem Glassubstrat und dem PdP stromlosen Überzugsfilm geschieht. Auf der anderen Seite, wenn die Dicke des PdP stromlosen Überzugsfilms 0,3 μm beträgt, wird das Wasserstoffgas, das beim Elektroplattieren erzeugt wird, auch in dem PdP stromlos Überzugsfilm eingeschlossen, aber der Wasserstoff erreicht nicht tatsächlich die Grenzfläche zwischen dem Glassubstrat und dem PdP stromlos Überzugsfilm. Daher ist es nicht wahrscheinlich, dass ein Abschälen an dieser Grenzfläche auftritt und der PdP stromlose Überzugsfilm wird so angesehen, das er als Belastungs-entlastende Schicht zwischen dem Glassubstrat und dem elektroplattierten Film effektiv funktioniert. Jedoch wenn die Dicke des PdP stromlos Überzugsschicht so dick wie 0,5 μm ist, neigt die Haftkraft dazu anzusteigen, auf Grund der Belastung des Films dieses stromlosen Überzugsfilms selbst.
Eine effektive Struktur wird so in einer Weise konstruiert, dass PdP durch stromloses Plattieren auf dem nicht angerauhten Glassubstrat abgeschieden wird, um den PdP Film zu bilden, wird eine Metallplattierung auf dem PdP Film abgeschieden, um einen Metallfilm zu bilden und er wird erwärmt, um eine beidseitige Diffusionsschicht der Glaskomponente herzustellen, indem das Glassubstrat, das PdP und das Metall gebildet wird.
Da der Überzugsfilm von einem derartigen Glasschaltungssubstrat nur eine geringe Menge an Verunreinigungen einschließt, kann der Widerstand des Substrat leicht abnehmen, verglichen mit dem üblichen Glasverdrahtungssubstrat durch Drucken. In dem Fall des üblichen Glasverdrahtungssubstrat, das durch Bilden einer Plattierung auf einem ITO Film oder einem Metallfilm erhalten wird, der auf dem zuvor erwähnten Glassubstrat gebildet wird, wenn die Dicke des Films der Plattierung über 2 bis 3 μm beträgt, wird die Überzugsschicht, zusammen mit dem Grundierungsfilm wie dem ITO Film oft vollständig von dem Glassubstrat abgeschält, auf Grund der Belastung des Films des Überzugsfilms selbst. Im Gegenteil das erfindungsgemäße Glasverdrahtungssubstrat wird bei der Haftkraft verstärkt, weil der plattierte Metallfilm selbst in das Glas durch die wechselseitige Diffusion diffundiert.
16 ist eine schematische Zeichnung, um die Nähe der Grenzfläche zwischen dem Glassubstrat und der plattierten Laminierung des stromlos plattierten PdP Film und dem Überzugsmetallfilm zu zeigen und 17 ist eine schematische Zeichnung, um einen Zustand von diesem Teil nach dem Erwärmen zu zeigen. In 16 und 17 bedeutet Bezugszeichen 11 Metallatome, die den PdP Film 3 bilden und einen Metallfilm 4, der die plattierte Laminierung 3, 4 bildet, Bezugszeichen 12 Atome, die das Glassubstrat 1 bilden und Bezugszeichen 13 die Grenzfläche zwischen dem Glassubstrat 1 und der plattinierten Laminierung 3, 4.
Wie in 16 gezeigt, wenn die plattiert Laminierung auf dem Glassubstrat gebildet wird, existiert die Grenzschicht 13 wie in 16 gezeigt. Jedoch wenn es der Wärmebehandlung unterworfen wird, beginnen die Atome (Ionen), die das Glassubstrat und die Überzugslamination bilden, sich zu bewegen und die Grenzschicht 13, die klar in 16 gesehen wird, wird unklar wie in 17 gezeigt. Diese wechselseitige Diffusion kann den Überzugsfilm auf dem nicht angerauhten Glas mit einer weit größeren Haftkraft als bei der Plattierung bilden, die auf einem ITO Film gebildet wird. Diese Technik erlaubt uns eine hohe Haftkraft zu erhalten, indem nicht angerauhtes Glas verwendet wird, um so die Notwendigkeit zum Anrauhen des Glassubstrats zu vermeiden, was bis jetzt notwendig war.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Metallfilm ein laminierter Film, der aus einem Stapel an Metallschichten aufgebaut ist.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das zuvor erwähnte Metall zumindest eines aus Ag und Au. Insbesondere kann der Metallfilm ein laminierter Film eines Ag Films und eines Au Films sein, der darauf gebildet ist und in diesem Fall kann die Oxidation der Oberfläche unterdrückt werden, wodurch eine Rauheit der Oberfläche verhindert wird.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine Legierung des PdP und des Metalls in der beidseitigen Diffusionsschicht gebildet.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform beträgt die Dicke der beidseitigen Diffusionsschicht zwischen 200 nm und 2000 nm. Innerhalb dieses Bereichs wird, selbst wenn das Verdrahtungsmetall in einer Dicke von ungefähr einigen μm abgeschieden wurde, davon kein Abschälen auftreten. Wenn die Drähte in Linien- und Abstandsstrukturen von 10 μm der Metallschicht gebildet wird, kann eine Abnahme der Isolation zwischen den Drähten auf Grund der Diffusion des Metalls verhindert werden. Wenn die Dicke der beidseitigen Diffusionsschicht zu gering ist, kann keine ausreichende Haftkraft erhalten werden, um so die Möglichkeit des Auftretens vom Abschälen zu steigern. Wenn die Dicke der beidseitigen Diffusionsschicht zu groß ist, wird die Möglichkeit der Abnahme der Isolation gesteigert.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform liegt die Temperatur der Wärmebehandlung zwischen 400°C und 500°C. Wenn die Temperatur der Wärmebehandlung zu gering ist, wird eine ausreichende Diffusion nicht erreicht werden und die Wärmebehandlung benötigt eine lange Zeit. Wenn die Temperatur der Wärmebehandlung zu hoch ist, tritt eine übermäßige Diffusion der Metallatome in das Glassubstrat ein, was die Isolation, die Farbe des Glassubstrats vermindert oder die Kontrolle der Wärmebehandlung schwierig macht.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der PdP Film in einer Struktur auf dem Glassubstrat gebildet und die Metallschicht wird in demselben Muster auf dem PdP Film gebildet.
Des weiteren zeigt 24 schematisch den Zustand eines stromlosen Plattierens auf einem nicht angerauhten Glassubstrat. In der Zeichnung bezeichnet Bezugszeichen 1 das nicht angerauhte Glassubstrat, 3 den stromlosen Überzugsfilm und 13 die Grenzfläche zwischen dem Glassubstrat 1 und dem stromlos Überzugsfilm 3. Mit diesem Glasverdrahtungssubstrat, wenn eine Elektrode 4 aus Endelmetall auf dem stromlosen Überzugsfilm 3 gebildet wird, der auf dem nicht angerauhten Glassubstrat 1, wie in 25 gezeigt, gebildet wird, wobei der negative Effekt des stromlosen Überzugsfilms, der ein Gundierungsfilm ist, wie bei dem herkömmlichen Beispiel beschrieben, nicht erscheint und die Genauigkeit des Aufbaus ist auch ausreichend.
Die 26A bis 26F sind schematische Ansichten, um den Fluß des Herstellungsverfahrens eines erfindungsgemäßen Glasverdrahtungssubstrats zu zeigen. Wie zuvor beschrieben, wird der stromlose Überzugsfilm 3 auf dem nicht angerauhten Glassubstrat 1 (siehe 26A) gebildet und ein Photoresist 15 wird darauf abgeschieden (siehe 26B).
Dann wird ein Aussetzen und ein Entwickeln (Strukturierung) bewirkt (siehe 26C) und danach, indem der verbleibende Resist als ein Plattierresist verwendet wird, wobei ein Elektroplattieren 4 auf den exponierten Oberflächen des stromlosen Überzugsfilms 3 (siehe 26D) vorgenommen wird. Dann wird der Resist 15 abgeschält (siehe 26E) und nicht notwendige Teile der Grundierungsschicht (exponierte Teile des stromlosen Überzugsfilms 3) werden durch Ätzen (siehe 26F) entfernt, wodurch das Glasverdrahtungssubstrat vollendet wird, bei dem eine elektrisch leitende Schicht 17 mit hoher Haftkraft auf einem nicht angerauhten Glassubstrat 1 gebildet wird.
In diesem Fall, da die Überzugsverdrahtung in einem fast reinen Metallzustand abgeschieden wird, kann die Verdrahtung mit einem Widerstand gemacht werden, der ein Stückchen von dem der Verdrahtung ist, die gemacht wurde, indem eine Metallpaste durch die Technik des Druckens oder ähnlichem gebacken wurde. Des Weiteren, da auf der Plattierung einige der Montagebereiche der elektronischen Teile auch gleichzeitig strukturiert werden können, wie auch die Bildung der Verdrahtung zum Bilden eines Bildschirms, wobei dies die Montage von elektronischen Teilen auf dem Glasverdrahtungssubstrat zur Anzeige möglich macht (siehe 27). In dieser Figur bedeutet Bezugszeichen 19 den Verdrahtungsteil des Bildschirms, 20 Elektroden zum Montieren der elektronischen Teile, 21 Anschlusselektroden zum Herausleiten und 22 eine Verdrahtungsfläche (die innere Seite davon ist nicht dargestellt) zum Montieren der elektronischen Teile.
Wenn das stromlose Plattieren auf dem nicht angerauhten Glassubstrat durch übliche Technik gebildet ist, ist die Haftung nicht ausreichend und der Überzugsfilm wird oft vom Substrat im darauf folgenden Schritt der Photolithographie abgeschält. Im Gegensatz stellt das oben ausgestaltete erfindungsgemäße Herstellungsverfahren die Haftung des Überzugsfilms sicher und erlaubt auch ein einheitlicheres Elektroplattieren auf dem stromlosen Überzugsfilm, der die untere Beschichtungsschicht ist. Wenn das Elektroplattieren auf dem Glassubstrat mit der gemusterten Grundierungsschicht gemacht wird, kann die abgeschiedene Schicht mit einem niedrigen Widerstand gemacht werden, der für eine Spezifikation von einem großem Bildschirm und mit ausreichendem Widerstand gegen Wärme notwendig ist.
Die vorliegenden Erfindung wird weiter im Detail mit speziellen Beispielen beschrieben werden, aber es sei bemerkt, dass die vorliegende Erfindung unter keinen Umständen auf diese Beispiele beschränkt ist.
(Beispiel 1)
Floatglas (flott blue sheet glass) von 100 mm × 100 mm × Dicke 1,1 mm (erhältlich von Nippon Sheet Glass Co., Ltd) wurde als Glassubstrat hergestellt, wobei es in IPA unter Ultraschall Bestrahlung für 5 Minuten getaucht wurde, dann wurde es in Melcleaner ITO-170, der bei Meltex K. K. erhältlich ist, das ein in Wasser lösliches Entfettungsmittel ist (die Flüssigkonzentration betrug 15 g/l und die Temperatur der Flüssigkeit 50°C) unter Ultraschall Bestrahlung für 5 Minuten getaucht, es wurde dann mit entsalztem Wasser gewaschen, es wurde weiter in eine Kaliumhydroxidlösung (die Konzentration betrug 70 g/l und die Temperatur der Flüssigkeit 70°C) unter Ultraschall Bestrahlung für 5 Minuten getaucht und wurde dann mit entsalztem Wasser gewaschen, wonach dann der Entfettungsschritt endete.
Darauf folgend wurde das Substrat in eine wäßrige Lösung von pH 1 und der Badtemperatur von 25°C getaucht, die 0,06 g/l an Zinnchlorid (SnCl₂) enthält, es wurde dann mit entsalztem Wasser gewaschen, wurde in eine wäßrige Lösung, die 0,1 g/l an Palladiumchlorid (PdCl₂) enthält, für 5 Minuten getaucht und wurde mit entsalztem Wasser gewaschen, wonach dann der Bildungsschritt des Katalysatorkerns endete.
Diese Substrat wurde einem stromlosen Plattieren mit dem Handelsnamen Muden Noble PD, erhältlich bei Okuno Seiyaku, unterworfen.
Das Plattieren wurde bei einer Badtemperatur von 55°C durchgeführt und das Substrat wurde in die Lösung getaucht, bevor die Dicke 0,1 μm betrug, wodurch der a-Pd Überzugsfilm über der gesamten Oberfläche auf dem Glassubstrat gebildet wurde.
Zu dieser Zeit wurden die anderen Bedingungen des Überziehens so eingestellt, dass der Gehalt an P in der a-Pd Überzugsschicht 8 Gew.% betrug.
Der Überzugsfilm, der in dieser Weise gebildet wurde, wies die fast amorphe Struktur des Films auf, wie sie im der Querschnitt TEM Fotografie 2 gesehen wird, die in 13 gezeigt wird.
Als nächstes wurde ein Resistmuster auf diesem Überzugsfilm durch das Fotoverfahren gebildet und das Substrat wurde weiter in ein Ätzmittel getaucht, das in der Zusammensetzung von 70% Salpetersäure : 35% Salzsäure Essigsäure = 9 : 9 : 1 hergestellt wurde, wodurch die Struktur für den Wärmetest und den Auflösungstest gebildet wurde.
Die Überzugsschicht, die wie oben beschrieben erhalten wurde, wurde dem Abschältest durch ein Klebeband unterworfen, aber kein Abschälen des Films wurde beobachtet und der Widerstand gegen Wärme und ihr Auflösung waren auch ausgezeichnet. Die Testergebnisse werden in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt.
Zu dieser Zeit betrug die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra des Glassubstrats am Ende des Entfettungsschrittes 0,0020 μm und die Ra des Glassubstrats nach dem Entfernen des Überzugsfilms durch Ätzen wies auch den gleichen Wert auf.
(Beispiel 2)
Das Muster der Pd-P Überzugsfilms wurde unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 gebildet, mit der Ausnahme, dass der Handelsname #7059 erhältlich bei Corning Corp. als Glassubstrat verwendet wurde.
Wenn die Überzugsschicht dem Abschältest durch das Klebeband unterworfen wurde, wie oben beschrieben, wurde kein Abschälen des Films beobachtet und die Widerstandsfähigkeit gegen Wärmen und die Auflösung von ihnen waren auch ausgezeichnet. Die Ergebnisse des Tests werden in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt.
Zu dieser Zeit betrug die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra des Glassubstrats am Ende des Entfettungsschrittes 0,0013 μm und die Ra des Glassubstrats nach dem Entfernen des Überzugsfilms durch Ätzen wies auch den gleichen Wert auf.
(Beispiel 3)
Das Glassubstrat, das hierin verwendet wurde, war H beschichtetes Glas, das von Nippon Sheet Glas erhältlich ist, das erhalten wird, indem das blue sheet Glas mit SiO₂ beschichtet wurde. Das Muster des abgeschiedenen Films wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 gebildet, mit der Ausnahme des Glassubstrats.
Wenn die Überzugsschicht, die wie oben beschrieben erhalten wurde, wurde dem Abschältest durch ein Klebeband unterworfen, aber kein Abschälen des Films wurde beobachtet und der Widerstand gegen Wärme und ihre Auflösung waren auch ausgezeichnet. Die Testergebnisse werden in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt.
Zu dieser Zeit betrug die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra des Glassubstrats am Ende des Entfettungsschrittes 0,0025 μm und die Ra des Glassubstrats nach dem Entfernen des Überzugsfilms durch Ätzen wies auch den gleichen Wert auf.
(Beispiel 4)
Indem dasselbe Glassubstrat wie in Beispiel 1 verwendet wird, wird das Substrat der gleichen Vorbehandlung wie in Beispiel 1 unterworfen, danach wurde die a-Pd Überzugsschicht in der Dicke von 0,07 μm und dem Gehalt an P von 7 Gew.% abgeschieden, wobei die Linienstruktur gemacht wurde, indem das gleiche Fotoätzverfahren verwendet wird, wie in Beispiel 1, wurde Cu durch Elektroplattieren mit 5 μm, Ni mit 3 μm durch Elektroplattieren und Au mit 0,03 μm durch Verdrägungsplattiern abgeschieden.
Die Ergebnisse des Dehnungstests und des Wärmetests der Überzugsschicht, die, wie oben beschrieben, erhalten wurden, waren gut und die Ergebnisse werden in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigt.
Zu dieser Zeit betrug die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra des Glassubstrats am Ende des Entfettungsschrittes 0,0020 μm und die Ra des Glassubstrats nach dem Entfernen des Überzugsfilms durch Ätzen wies auch den gleichen Wert auf.
(Beispiel 5)
Indem dasselbe Glassubstrat wie in Beispiel 1 verwendet wird, wird das Substrat der gleichen Vorbehandlung wie in Beispiel 1 unterworfen, danach wurde die a-Pd Überzugsschicht in der Dicke von 0,11 μm und dem Gehalt an P von 8 Gew.% abgeschieden, wobei die Linienstruktur gemacht wurde, indem das gleiche Fotoätzverfahren verwendet wird, wie in Beispiel 1. Des Weiteren wurde Ag durch Elektroplattieren mit 3 μm auf dieser Struktur und Au wurde weiter mit 1,5 μm darauf abgeschieden.
Die Ergebnisse des Dehnungstests und des Wärmetests der Überzugsschicht, die, wie oben beschrieben, erhalten wurden, waren gut und die Ergebnisse werden in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigt.
Zu dieser Zeit betrug die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra des Glassubstrats am Ende des Entfettungsschrittes 0,0027 μm und die Ra des Glassubstrats nach dem Entfernen des Überzugsfilms durch Ätzen wies auch den gleichen Wert auf.
(Beispiel 6)
Indem dasselbe Glassubstrat, die gleiche Vorbehandlung und Plattinierlösung wie in Beispiel 1 verwendet wird, wurde die a-Pd Überzugsschicht als erste Schicht auf der Schicht der Katalysatorkerne gebildet und die c-Pd Überzugsschicht, die weder Phosphor noch Bor enthält, wurde auf der a-Pd Überzugsschicht abgeschieden.
Die Plattinierlösung, die hierin verwendet wurde, trägt den Handelsnamen PARED und ist bei Kjima Kagaku Yakuhin erhältlich und die Filmbildung wurde bei der Flüssigtemperatur von 60°C durchgeführt. Die Linienstruktur wurde bei diesem laminierten Film gebildet, indem das gleich Fotoätzverfahren wie in Beispiel 1 verwendet wurde und es wurde gereinigt und dann bei der maximalen Temperatur von 150°C in dem zuvor erwähnten Bandofen für drei Stunden gehalten.
Zu dieser Zeit betrug der Gehalt an P in der a-Pd Überzugsschicht 8 Gew.% und die Dicke davon betrug 0,03 μm. Die Dicke der c-Pd Überzugsschicht, die darauf abgeschieden wird, betrug 0,03 μm.
Dieser laminierte Film wies die Laminatstruktur auf, wie in der Querschnitt TEM Beobachtung der Fotografie 1, wie in 12 gezeigt und die Gradietenstruktur von P, wie in Graph 1 gesehen, wurde durch eine Analyse des Tiefenprofils von P in dem laminierten Film durch AES bestätigt.
Die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra des Glassubstrats am Ende des Entfettungsschrittes betrug 0,0023 μm und die Ra des Glassubstrats nach dem Entfernen des Überzugsfilms durch Ätzen wies auch den gleichen Wert auf.
(Beispiel 7)
Das Muster des laminierten Films wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 4 gebildet, mit der Ausnahme, dass der Handelsname #7059 erhältlich bei Corning Corp. als Glassubstrat verwendet wurde.
Die Ergebnisse der Überprüfung der Überzugsschicht, die wie oben beschrieben erhalten wurde, waren gut und die Ergebnisse werden in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt.
Zu dieser Zeit betrug die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra des Glassubstrats am Ende des Entfettungsschrittes 0,0018 μm und die Ra des Glassubstrats nach dem Entfernen des Überzugsfilms durch Ätzen wies auch den gleichen Wert auf.
(Beispiel 8)
Das Glassubstrat, das hierin verwendet wurde, war H beschichtetes Glas, das von Nippon Sheet Glas erhältlich ist, das erhalten wird, indem das blue sheet Glas mit SiO₂ beschichtet wurde. Die Struktur des laminierten Films wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 6 gebildet, mit der Ausnahme des Glassubstrats.
Die Ergebnisse der Überprüfung der Überzugsschicht, die, wie oben beschrieben, erhalten wurde, waren gut und die Ergebnisse werden in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt.
Zu dieser Zeit betrug die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra des Glassubstrats am Ende des Entfettungsschrittes 0,0025 μm und die Ra des Glassubstrats nach dem Entfernen des Überzugsfilms durch Ätzen wies auch den gleichen Wert auf.
(Beispiel 9)
Abgeschieden auf der Linienstruktur, das in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 gebildet wurde, wurde Cu mit 5 μm und Ni mit 3 μm durch Elektroplattieren und Au mit 0,03 μm durch Verdrängungsplattieren abgeschieden.
Die Ergebnisse der Überprüfung der Überzugsschicht, die wie oben beschrieben erhalten wurde, waren gut und die Ergebnisse werden in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt.
Zu dieser Zeit betrug die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra des Glassubstrats am Ende des Entfettungsschrittes 0,0022 μm und die Ra des Glassubstrats nach dem Entfernen des Überzugsfilms durch Ätzen wies auch den gleichen Wert auf.
(Beispiel 10)
Abgeschieden auf der Linienstruktur, das die Laminatstruktur des a-Pd/c-Pd aufweist, das in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 gebildet wurde, waren Ag mit 3 μm und Au mit 1 μm durch Elektroplattieren.
Die Ergebnisse der Überprüfung der Überzugsschicht, die, wie oben beschrieben, erhalten wurde, waren gut und die Ergebnisse werden in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt.
Zu dieser Zeit betrug die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra des Glassubstrats am Ende des Entfettungsschrittes 0,0017 μm und die Ra des Glassubstrats nach dem Entfernen des Überzugsfilms durch Ätzen wies auch den gleichen Wert auf.
(Beispiel 11)
Dasselbe Substrat Float blue sheet Glas wie in Beispiel 1 wurde dem gleichen Vorbehandlungsschritt unterworfen und dem Katalysatorkerne bildende Schritt wie in Beispiel 1. Die stromlose Palladium Plattinierlösung für das gesamte Plattieren dieses Substrats ist unter dem Handelsnamen APP process von Ishihara Yakuhin K. K. erhältlich. Zu dieser Zeit wurde das Glassubstrat bei der Badtemperatur von 50°C plattiert, bevor die Dicke der a-Pd Überzugsschicht auf 0,06 μm anwuchs. Der Gehalt an P in der a-Pd Überzugsschicht, die in dieser Weise abgeschieden wurde, betrug 4 Gew.%.
Als nächstes wurde die c-Pd Überzugsschicht, die 0,07 Gew.% an P enthält mit einer Dicke von 0,1 μm auf der a-Pd Überzugsschicht abgeschieden. Die Plattinierlösung, die für die Lamination verwendet wird, war die stromlose Pd Plattinierlösung, die Ethylen-diamin als Komplex bildendes Mittel und Natriumphosphit als reduzierendes Mittel verwendet und die Plattiniertemperatur betrug 67°C.
Der P Gehalt in diesem Überzugsfilm betrug 0,08 Gew.%.
Die Linienstruktur, das gebildet wurde, indem das gleiche Fotoätzverfahren verwendet wurde und Platin wurde weiter durch Elektroplattieren abgeschieden.
Die Platin Elektroplattinierlösung ist unter dem Handelsnamen Pt-270, das bei N. E. Chemcat erhältlich ist und die Zufuhr von Energie wurde bei pH 6,3 und bei der Badtemperatur von 70°C fortgeführt, bevor die Dicke des Pd Films auf 0,1 μm anwuchs.
Dann wurde das Struktur plattierte Substrat, das, wie oben beschrieben, hergestellt wurde, einem Tempern unterworfen.
Das Tempern wurde bis zur maximalen Temperatur von nicht mehr als 180°C durchgeführt, während immer frische Luft auf die Oberfläche des Substrats in dem Bogenofen geblasen wurde.
Die Ergebnisse der Überprüfung der Überzugsschicht, die, wie oben beschrieben, erhalten wurde, waren gut und die Ergebnisse werden in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt.
Zu dieser Zeit betrug die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra des Glassubstrats am Ende des Entfettungsschrittes 0,0020 μm.
Die Ra des Glassubstrats nach dem Entfernen des Überzugsfilms durch Ätzen war auch der gleiche Wert.
(Beispiel 12)
Die Laminierung und das Plattieren wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 11 ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die zuvor erwähnte stromlose Palladium Plattinierlösung (Handelsname PARED), die bei Kjima Kagaku Yakuhin erhältlich ist, zur Bildung der c-Pd Überzugsschicht verwendet wurde.
Die Ergebnisse der Überprüfung der Überzugsschicht, die wie oben beschrieben erhalten wurde, waren gut und die Ergebnisse werden in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt.
Zu dieser Zeit betrug die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra des Glassubstrats am Ende des Entfettungsschrittes 0,0020 μm. Die Ra des Glassubstrats nach dem Entfernen des Überzugsfilms durch Ätzen war auch der gleiche Wert.
(Beispiel 13)
Das Muster des laminierten Films wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 12 gebildet, mit der Ausnahme, dass das zuvor erwähnte Produkt von Corning Corp. (Handelsname #7059) als Glassubstrat verwendet wurde.
Die Ergebnisse der Überprüfung der Überzugsschicht, die, wie oben beschrieben, erhalten wurde, waren gut und die Ergebnisse werden in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt.
Zu dieser Zeit betrug die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra des Glassubstrats am Ende des Entfettungsschrittes 0,0018 μm. Die Ra des Glassubstrats nach dem Entfernen des Überzugsfilms durch Ätzen wies auch den gleichen Wert auf.
(Beispiel 14)
Die Struktur des laminierten Films wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 12 gebildet, mit der Ausnahme, dass das zuvor erwähnte Produkt von Nippon Sheet Glass (Handelsname H coat glass) als Glassubstrat verwendet wurde.
Die Ergebnisse der Überprüfung der Überzugsschicht, die, wie oben beschrieben, erhalten wurde, waren gut und die Ergebnisse werden in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt.
Zu dieser Zeit betrug die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra des Glassubstrats am Ende des Entfettungsschrittes 0,0025 μm. Die Ra des Glassubstrats nach dem Entfernen des Überzugsfilms durch Ätzen wies auch den gleichen Wert auf.
(Beispiel 15)
Abgeschieden auf der gesamten Plattierung eines a-Pd, das auf dem Substrat in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gebildet wurde, war auch die gesamte Schicht der Cu Elektroplattierung. Dieser laminierte Film wurde in der Linienstrukur strukturiert, indem das Fotoätzverfahren verwendet wurde und danach wurde Ni mit 3 μm durch Elektroplattieren und Au mit 0,03 durch Verdrängungsplattierung abgeschieden.
Die Ergebnisse der Überprüfung der Überzugsschicht, die, wie oben beschrieben, erhalten wurde, waren gut und die Ergebnisse werden in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt.
Zu dieser Zeit betrug die durchschnittliche Rauheit der Oberfläche Ra des Glassubstrats am Ende des Entfettungsschrittes 0,0023 μm. Die Ra des Glassubstrats nach dem Entfernen des Überzugsfilms durch Ätzen wies auch den gleichen Wert auf.
(Vergleichsbeispiel 1)
Das gleiche Glassubstrat wie in Beispiel 1 wurde dem gleichen Entfettungsverfahren unterworfen und dieses Substrat wurde in eine Lösung aus Fluorwasserstoffsäure getaucht, um die Oberfläche des Glassubstrat auf die Rauheit der Oberfläche Ra des Glassubstrat von 0,41 μm aufzurauhen. Dieses angerauhte Substrat wurde demselben Bildungsverfahren für Katalysatorkerne wie in Beispiel 1 unterworfen und stromloses Ni-P Legierungsplattieren wurden darauf durchgeführt, indem Natriumhypophosphit als reduzierendes Mittel verwendet wird. So wurde ein Substrat erhalten, dass die Struktur aufweist, die in 8 gezeigt wird. In 8 bedeutet Bezugszeichen 1 das Glassubstrat, 2 die Schicht der Katalysatorkerne und 10 bedeutet die Ni-P Liegierungsüberzugsschicht.
Zu dieser Zeit betrug die Dicke des Überzugsfilms 0,7 μm und der Gehalt an P betrug 8 Gew.%
Dann wurde das gewünschte Muster auf dem Substrat durch das Fotoätzverfahren wie in Beispiel 1 gebildet.
Wenn diese Überzugsschicht, die wie oben beschrieben erhalten wurde, dem Abschältest durch ein Klebeband unterworfen wurde, wobei ein Abschälen des Films innerhalb von 1% der Testfläche auftrat und das Ergebnis der Überprüfung davon war durchschnittlich. Nach dem Wärmetest trat ein Abschälen des Films an vielen Punkten auf und das Ergebnis der Überprüfung war nicht gut. Ähnlich trat die Trennung der Struktur auch an vielen Punkten beim Test der Strukturierung auf und das Ergebnis der Überprüfung war nicht gut. Diese Ergebnisse der Überprüfung werden in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt.
(Vergleichsbeispiel 2)
Abgeschieden auf dem Ni-P Plattierungsmuster, das in dem Vergleichsbeispiel 1 gebildet wurde, betrug Cu mit 5 μm, Ni mit 3 μm und Au mit 0,03 μm durch Elektroplattieren. So wurde ein Substrat erhalten, dass die Struktur aufweist, die in 9 gezeigt wird. In 9 bedeutet Bezugszeichen 4 die Cu Schicht, 5 bedeutet die Ni-Schicht und 6 bedeutet die Au-Schicht.
Die Überzugsschicht, die erhalten wurde, wie oben beschrieben, wurde einem Dehnungstest unterworfen und der Durchschnitt der Dehnungsstärke betrug 0,3 kg/2 mm-auf-2 mm im Quadrat. Das Ergebnis der Prüfung war nicht gut.
Nach dem Wärmetest trat ein Abschälen des Films an vielen Punkten auf und das Ergebnis der Überprüfung war nicht gut.
Des Weiteren trat die Trennung des Musters auch an vielen Punkten beim Test der Musterung auf und das Ergebnis der Überprüfung war nicht gut. Diese Ergebnisse der Überprüfung werden in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt.
(Vergleichsbeispiel 3)
Die Ni-P Überzugsschicht von 0,4 μm wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Vergleichsbeispiel 1 abgeschieden, mit der Ausnahme, dass das Verfahren der Aufrauhung des Substrats mit Fluorwasserstoffsäure weggelassen wurde. Es wurde dem gleichen Verfahren der Strukturierung unterworfen und mit Cu elektroplattierte und Ni elektroplattierte Schichten wurden in der gleichen Weise geschichtet wie in Beispiel 3, um die Struktur zu erhalten, die in 10 gezeigt wird. Aber die Struktur wurde an der Grenzschicht zwischen dem Glassubstrat und dem Ni-P Überzugsfilm abgeschält, so dass der Beurteilungstest, der oben beschrieben wird, nicht durchgeführt werden kann.
Es sei auch bemerkt, dass die obigen Beispiele nur einige Beispiele des Glasverdrahtungssubstrats zeigen, die eine Überzugsverdrahtung aufweisen, die erfindungsgemäßen hergestellt worden ist und dass die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen speziellen Beispiele beschränkt und können natürliche eine Vielzahl von Modifikationen innerhalb des technischen Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung einschließen.
(Beispiel 16)
(Glassubstrat/PdP/Ag)
18 ist eine schematische, Schnittansicht zur Erklärung eines erfindungsgemäßen Glasverdrahtungssubstrat. In 18 bedeutet Bezugszeichen 1 das Glassubstrat, 3 den stromlos plattierten PdP Film und 8 den elektroplattierten Ag Film.
Zuerst wurde die Oberfläche des Floatglas (blue sheet Glas, erhältlich von Nippon Sheet Glass) wie das Substrat unter Ultraschall mit einem in Wasser löslichen Entfettungsmittel gereinigt, danach wurde es mit einer starken Säure (Schwefelsäure + Chromoxidlösung) gereinigt, dann mit einem starken Alkali (10 N Natriumhydroxidlösung) gereinigt und dann mit reinem Wasser gewaschen. Darauf folgend wurden die Katalysatorkerne aus Pd durch ein übliches Sensibilisierungsaktivierungsverfahren hergestellt (das Verfahren zur Substitution von Sn, das an der Oberfläche des Substrats absorbiert ist durch Pd). Speziell wurde das Substrat in eine wässerige Lösung vom pH 1 und die Badtemperatur betrug 25°C, die 0,06 g/l an Zinnchlorid enthält, für drei Minuten getaucht, mit reinem Wasser gewaschen, dann bei 25°C in eine wäßrige Lösung, die 0,1 g/l an Palladiumchlorid enthält, für fünf Minuten getaucht und mit reinem Wasser gewaschen, wodurch die Katalysatorkerne von Pd auf dem Glassubstrat hergestellt wurden.
Das andere effektive Bildungsverfahren für Katalysatorkerne als das Sensibilisierungsaktivierungsverfahren schließen das Katalysatorbeschleunigungsverfahren ein, um das Sn-Pd Kolloid an der Oberfläche des Glassubstrats adsorbieren zu lassen, das Alkalikatalysatorverfahren zur Herstellung eine alkalischen Pd Komplex ein, um einen alkalischen Pd Komplex an der Oberfläche des Substrat adsorbieren zu lassen und danach, um es zu reduzieren, um metallisches Pd präzipitieren zu lassen und so weiter.
Dann wurde der Pd-P Film 3 in der Dicke von 0,3 μm auf dem Glassubstrat mit den obigen Pd Katalysatorkern, die darauf gebildet sind, gebildet, indem beim stromlos Plattieren die Pd-P stromlos Plattinierlösung und eine Badtemperatur von 55°C verwendet wurde. Dann wird die eklektronische Schaltungsstruktur auf dem Pd-P Film 3 durch Photolithographie gebildet, indem ein positiver Resist und nicht notwendige Teile durch chemisches Ätzen mit einer gemischten Säure (eine gemischte Lösung aus Salpetersäure, Salzsäure und Essigsäure) entfernt wurden. Darauf folgend wurde der Ag Film 8 durch Elektroplattieren auf dem Muster des PdP Films 3 auf dem nicht angerauhten Glassubstrat 1 gebildet, das die obige elektronische Schaltungsstruktur aufweist. Das Ag Plattieren wurde mit einer Ag Plattinierlösung vom niedrigen cyanogenen quick Typ mit 20 A/dm² für 2 Minuten durchgeführt, um den Ag Film 8 in einer Dicke von 2 μm zu bilden.
Das Glasverdrahtungssubstrat, das, wie oben beschrieben, erhalten worden ist, wurde dem Klebeband Abschältest unterworfen und kein Abschälen der Verdrahtung wurde bestätigt. Der Volumen-Widerstand dieser Verdrahtung betrug 1,7 × 10^–6 Ωcm und die Verdrahtungshaftstärke war gut, nicht weniger als 2,5 kgf/2 mm-auf-2 mm im Quadrat.
(Beispiel 17)
(Glassubstrat/PdP/Ag)
Das vorliegende Beispiel wird weiter mit Bezug auf 18 beschrieben.
In 18 bedeutet Bezugszeichen 1 das Glassubstrat, 3 die stromlose PdP Überzugsschicht und 8 den elektroplattierten Ag Film.
Zuerst wurde die Oberfläche des Floatglas (blue sheet Glas, erhältlich von Nippon Sheet Glass) wie das Substrat gut gereinigt, danach wurden die Kerne aus Pd durch ein übliches Sensibilisierungsaktivierungsverfahren hergestellt, und dann wurde der Pd-P Film 3 in einer Dicke von 0,1 μm durch stromloses Plattieren hergestellt. Dann wird das eklektronische Schaltungsmuster auf dem Pd-P Film 3 durch Photolithographie gebildet, indem ein positiver Resist und nicht notwendige Teile des Pd-P Films 3 wurden durch chemisches Ätzen mit einer gemischten Säure (eine gemischte Lösung aus Salpetersäure, Salzsäure und Essigsäure) entfernt. Darauf folgend wurde der Resist und der Ag Film 8 durch Elektroplattieren auf dem elektrischen Schaltungsmuster des PdP Films 3 auf dem nicht angerauhten Glassubstrat 1 gebildet. Das Ag Plattieren wurde mit einer Ag Plattinierlösung vom niedrigen cyanogenen quick Typ mit 20 A/dm² für 2 Minuten fortgesetzt, um die elektronische Schaltungsstruktur des Ag Film 8 in einer Dicke von 2 μm zu bilden. Dies bildet die metallische Verdrahtungsstruktur, die die Laminierung des PdP Films 3 und den Ag Film 8 aufweist. Nach diesem wurde die Wärmebehandlung bei 450°C 30 Minuten lang durchgeführt, wodurch die gegenseitige Diffusion zwischen dem Glassubstrat und der Metallverdrahtung voran getrieben wurde.
19 zeigt Ergebnisse der Analysen bei der tiefenmäßigen Richtung durch SIMS vor der obigen Wärmebehandlung und 20 Ergebnisse der Analyse in der tiefenmäßigen Richtung durch SIMS nach der obigen Wärmebehandlung. Wie es offenbar wird aus den 19 und 20 induziert die Wärmebehandlung eine wechselseitige Diffusion der Komponente (Si) des Glassubstrats und der Komponenten (Pd, Ag) der Metallverdrahtung. Zum Beispiel zeigen Pd, Si in 19 plötzliche Änderungen nahe an der Grenzfläche, aber in 20 wurde die Steigung der Profile des Pd und Si schwach und Ag ist offensichtlich in dem Glas. Die Dicke der wechselseitigen Diffusionsschicht betrug zu dieser Zeit 500 nm.
Das Glasverdrahtungssubstrat, das wie oben beschrieben, erhalten worden ist, wurde dem Klebeband Abschältest unterworfen und kein Abschälen der Verdrahtung wurde bestätigt. Der Volumen-Widerstand dieser Verdrahtung betrug 1,7 × 10^–6 Ωcm vor dem Erwärmen und 2,3 × 10^–6 Ωcm nach dem Erwärmen (in dem Fall des zuvor erwähnten üblichen Ag gedruckten Schaltungssubstrat, wobei der Volumen-Widerstand 6 × 10^–6 Ωcm betrug. Die Verdrahtungshaftstärke war gut, nicht weniger als 2,5 kgf/2 mm-auf-2 mm im Quadrat.
(Beispiel 18)
(Glassubstrat/PdP/Ag/Au)
21 ist eine schematische Schnittansicht zur Erklärung des erfindungsgemäßen Glasverdrahtungssubstrat. In 21 bezeichnet 1 das Glassubstrat, 3 den stromlos plattierten PdP Film, 8 den elektroplattierten Ag Film und 6 einen elektroplattierten Au Film.
Zuerst wurde die Oberfläche des Floatglas (blue sheet Glas, erhältlich von Nippon Sheet Glass) wie das Substrat gut gereinigt, danach wurden die Kerne aus Pd durch ein übliches Sensibilisierungsaktivierungsverfahren hergestellt, und dann wurde der Pd-P Film 3 in einer Dicke von 0,1 μm durch stromloses Plattieren hergestellt. Dann wird die eklektronische Schaltungsstruktur auf dem Pd-P Film 3 durch Photolithographie gebildet, indem ein positiver Resist und nicht notwendige Teile des Pd-P Films durch chemisches Ätzen mit einer gemischten Säure (eine gemischte Lösung aus Salpetersäure, Salzsäure und Essigsäure) entfernt wurden. Darauf folgend wurde der Resist entfernt und der Ag Film 8 durch Elektroplattieren auf der elektrischen Schaltungsstruktur des PdP Films 3 auf dem nicht angerauhten Glassubstrat 1 gebildet. Das Ag Plattieren wurde mit einer Ag Plattinierlösung vom niedrigen cyanogenen quick Typ mit 20 A/dm² für 2 Minuten fortgesetzt, um die elektronische Schaltungsstruktur des Ag Film 8 in einer Dicke von 2 μm zu bilden. Dann wurde die elektronische Schaltungsstruktur Au Film 6 in der Dicke von 1 μm durch Plattieren mit einer Au Plattinierlösung vom niedrigen cyanogenen Typ mit 20 A/dm2 für 2 Minuten gebildet. Der Au Film 6 wurde auch auf den Oberseiten des Ag Film 8 gebildet, wodurch die Struktur erhalten wird, worin der Ag Film 8 durch den Au Film 6 bedeckt wurde und so wurde die metallische Verdrahtungsstruktur erhalten, die die Laminierung des PdP Film 3, Ag Film 8 und Au Film 6 aufweist. Danach wurde die Wärmebehandlung bei 450°C für 30 Minuten durchgeführt, wodurch die wechselseitige Diffusion zwischen dem Glassubstrat und der Metallverdrahtung vorangetrieben wurde.
22 zeigt Ergebnisse der Analysen in der tiefenmäßigen Richtung durch SIMS vor der obigen Wärmebehandlung und 23 Ergebnisse der Analyse in der tiefenmäßigen Richtung durch SIMS nach der obigen Wärmebehandlung. Wie es offenbar wird aus den 22 und 23 induziert die Wärmebehandlung wechselseitige Diffusion der Komponente (Si) des Glassubstrats und der Komponenten (Pd, Ag, Au) der Metallverdrahtung. Zum Beispiel zeigen Pd, Si in 22 plötzliche Änderungen nahe an der Grenzfläche, aber in 23 wurde die Steigung der Profile des Pd und Si schwach und Ag ist offensichtlich in dem Glas und Au ist auch in dem Glas, obwohl weniger als Ag. Die Dicke der wechselseitigen Diffusionsschicht betrug zu dieser Zeit ungefähr 1000 nm.
Das Glasverdrahtungssubstrat, das wie oben beschrieben, erhalten worden ist, wurde dem Klebeband Abschältest unterworfen und kein Abschälen der Verdrahtung wurde bestätigt. Der Volumen-Widerstand dieser Verdrahtung betrug 1,7 × 10^–6 Ωcm vor dem Erwärmen und 2,3 × 10^–6 Ωcm nach dem Erwärmen. Die Verdrahtungshaftstärke war gut, nicht weniger als 2,5 kgf/2 mm-auf-2 mm im Quadrat.
(Beispiel 19)
(Glassubstrat/Pd-P/Ag Verdrahtung)
Das erfindungsgemäße Beispiel 19 wird beschrieben werden. Der Ablauf, der in den 26A und 26F gezeigt wird, wird verwendet, um das Herstellungsverfahren des Glasverdrahtungssubstrats durchzuführen. In diesem Beispiel wird das stromlosen Pd-P Plattieren als stromloses Plattieren angenommen. Zuerst wurde die Oberfläche des Borsilicatglases (1737 erhältlich von Corning Corp.), das das nicht angerauhte Glassubstrat ist, mit einer starken Säure und starkem Alkali gereinigt. Danach wurden die Kerne aus Pd durch das alkalische Katalysatorverfahren hergestellt und auf ihrer Basis wurde das stromlos Pd-P Plattieren in der Dicke von ungefähr 0,1 μm durchgeführt.
Dann wurde ein Film eines negativen Resists (OMR-85 erhältlich von Tokyo Ohka Kogyo) in einer Dicke von 2 μm auf dem stromlosen Pd-P Überzugsfilm gebildet. Dann wurde die Schaltungsstruktur durch Photolithographie auf dem stromlosen Pd-P Überzugsfilm gemacht, um so Löcher in Teilen zu machen, wo die Verdrahtung und die Elektroden gewünscht sind hergestellt zu werden. Zu dieser Zeit wurde der stromlose Pd-P Überzugsfilm bei den Lochbereichen des Resists exponiert. Bei diesem Schritt wurde die Oberfläche des stromlos Überzugsfilm gereinigt und für das Elektroplattieren mit OPC clean 91 (erhältlich von Okuno Siyaku) aktiviert.
Darauf folgend wurde Elektroplattieren mit Silber in der Strahl Plattiervorrichtung vollzogen, die in der Konzept Zeichnung von 28 gezeigt wird. Bei den Bezugszeichen der Zeichnung bedeutet 23 eine Strahlflieszelle für die Plattinierlösung, 24 eine bewegliche Anode, 25 eine mit Pt beschichtete Ti Anodenelektrode und 26 ein gemustertes Glassubstrat. Die erfindungsgemäß verwendete Plattiervorrichtung war so angeordnet, dass die Einheit, die in 28 gezeigt wird, in der Plattinierlösung installiert wird, wobei die bewegliche Anode 24 translational (vertikal) in bezug auf das gemusterte Glassubstrat in der Plattinierlösung vertikal fixiert wird und während der translationalen Bewegung der beweglichen Elektrode 24 wurde die Plattinierlösung aus der Strahlflieszelle für die Plattinierlösung 23 auf das Glassubstrat ausgestoßen.
Dieses Verfahren ist eine Verbesserung bei dem Verfahren, das für das durch das Loch Plattieren auf das übliche bedruckte Verdrahtungssubstrat angewendet wird, aber insbesondere verwendet das vorliegende Verfahren ein Verfahren, um die Plattinierlösung immer zu rühren, um die Plattinierlösung aufwärts vom Boden zu der Spitze des Glassubstrats zu zwingen. Zur Realisierung eines Überzugsfilms von einer mehr einheitlichen Filmqualität und Filmdicke zu dieser Zeit kann die vorliegende Erfindung das folgende Plattinierungsverfahren vorschlagen. Nämlich wie in 29 gezeigt, weist das durch das erfindungsgemäße Elektroplattierverfahren erhaltene Glassubstrat eine derartige Struktur auf, dass der stromlose Überzugsfilm 32 auf dem Rahmen des nicht angerauhten Glas 31 exponiert wird, um als ein Bereich der Energiezufuhr verwendet zu werden und Bezugszeichen 33 ist der negative Resistbereich.
Die Verdrahtungsstruktur (nicht gezeigt) wird auf dem Bereich des negativen Resists 33 gebildet. Beim praktischen Plattieren wird das Plattieren auch an diesem Bereich der Energiezufuhr angewendet, um den Widerstand des Rahmenbereichs zu vermindern, so das die Energie einheitlicher als ganzes auf das Glassubstrat zugeführt werden kann. Der Widerstand des stromlosen Pd Überzugsfilms, der hierin verwendet wird, beträgt 1 × 10E – 4 Ωcm. Wenn nicht die erfindungsgemäße Technik verwendet wird, wird ein Unterschied von zehn Mal bei der Verteilung der Dicke des Films zwischen dem zentralen Bereich und dem peripheren Bereich auftreten.
Wenn das Verfahren zur Steuerung der Anodenelektrode zu dieser Zeit verwendet wird, variiert die Spannung auf diese Ansteuerung der Anode mit einem konstanten Stromzustand, zum Beispiel. Daher wurde eine Strom-Spannungs Kontrolle durchgeführt, um es vorsorglich zu beenden, wodurch eine einheitlichere Plattierung erreicht wurde. Als ein Ergebnis war es möglich den Unterschied bei der Dicke zwischen dem zentralen Bereich des Glassubstrats und der Peripherie des Substrats innerhalb von + 20% zu kontrollieren. Die verwendete Silber Plattinierlösung war eine quick Silber Plattinierlösung des Typs des niedrigen Cyanogens und die Ag Plattierverdrahtung wurde 2 μm dick durch Plattieren mit 20 A/dm² und für zwei Minuten gebildet.
Als nächstes wurden der Resistrest durch UV (ultraviolett) Bestrahlung zersetzt, um den Resist abzuschälen. Danach wurden unnötige Bereiche durch chemisches Ätzen mit einer gemischten Säure (die gemischte Lösung aus Salpetersäure, Salzsäure und Essigsäure) entfernt, wobei die elektronische Schaltungsstruktur wie in 27 erhalten wurde. Dann wurden Unebenheiten an dieses Glassubstrat mit einem elektrisch leitenden Haftmittel gebondet und elektronische Teile wurden montiert. Die grundsätzlichen Eigenschaften wurden überprüft und gute Ergebnisse wurden erhalten.
[Beispiel 20]
(Glassubstrat/Ni-P/Ag Verdrahtung)
In diesem Beispiel wurde der Bereich des stromlos Pd-P Überzugsfilms, der die Grundierungsschicht in Beispiel 19 war durch einen stromlosen Nickel-Phosphor Film (Ni-P) ersetzt, der ein billigeres Material ist. Es wurde durch die gleiche Technik wie in Beispiel 19 hergestellt und das Elektroplattieren wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 19 durchgeführt, um die Silberplattierung zu bilden. Als ein Ergebnis war die Haftung zwischen dem Glassubstrat und der Verdrahtung auch gut in diesem Beispiel und das Verdrahtungssubstrat hatte eine ausreichende Leistungsfähigkeit.
Beispiele 19 und 20 zeigt, dass das stromlose Plattieren auf dem Glassubstrat der plattierten Oberfläche gemacht wurde, die in dem nicht angerauhten Zustand war, wonach die niedrigere Verdrahtungskonfiguration durch Laminierungsplattieren durch Strukturierung hergestellt wurde und die Verdrahtung war darauf durch Plattieren gemacht worden, wodurch die Verdrahtung für die Anzeige eines Bildes und die elektrischen Elemente wie IC passend auf dem gleichen Substrat gebildet wurden.
Die folgenden Effekte sind in diesem Fall erreicht worden.

(1) Der Widerstand kann niedriger gemacht werden, als der der gebackenen Verdrahtung und gedruckten Paste.
(2) Die Elektrodenkonfiguration kann mit Genauigkeit gebildet werden, weil die Verdrahtung aus einem nicht angerauhten Glas gemacht ist.
(3) Da die Verdrahtung ohne den Gebrauch eines Backofens oder eines Vakuumaufdampfungssystem gemacht werden kann, wodurch der Ausstoß (Massenherstellung) gesteigert werden kann.
(4) Raum kann gespart werden, weil direktes Montieren auf dem Anzeige Verdrahtungssystems möglich ist.

Claims

Glasschaltungssubstrat mit: einem Katalysatorkern (2) aus Palladium auf einem Glassubstrat (1) und einer amorphen Überzugsschicht (3) aus Palladiumphosphor auf dem Palladiumkatalysatorkern, wobei der Gehalt an Phosphor in der amorphen Palladiumphosphorüberzugsschicht (3) von drei Gewichtsprozent bis zehn Gewichtsprozent beträgt.
Glasschaltungssubstrat nach Anspruch 1, wobei die Dicke der amorphen Palladiumphosphorüberzugsschicht (3) von 0,015 μm bis 0,500 μm beträgt.
Glasschaltungssubstrat nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 oder 2, wobei die amorphe Palladiumphosphorüberzugsschicht (3) mit einer Schicht aus Kupfer, Nickel, Nickelphosphor, Silber, Palladium, Palladiumphosphor, Gold oder Platin oder einer Legierung von zwei oder mehr dieser Elemente beschichtet ist.
Glasschaltungssubstrat nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 oder 2, ferner mit einer zweiten Palladiumphosphorüberzugsschicht (7) auf der amorphen Palladiumphosphorüberzugsschicht (3), deren Phosphorgehalt von 0 Gewichtsprozent bis weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt.
Glasschaltungssubstrat nach Anspruch 4, ferner mit einer Schicht (4; 8; 9) auf der zweiten Palladiumphosphorüberzugsschicht (7), die aus Kupfer, Nickel, Nickelphosphor, Silber, Palladium, Palladiumphosphor, Gold oder Platin oder einer Legierung aus zwei oder mehr dieser Elemente ausgebildet ist.
Glasschaltungssubstrat nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Dicke der zweiten Palladiumphosphorüberzugsschicht (7) von 0,015 bis 0,250 μm beträgt.
Glasschaltungssubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit Ra des Glassubstrates (1) von 0,0010 bis 0,10 μm beträgt.
Glasschaltungssubstrat nach Anspruch 1, wobei eine Metallüberzugsschicht (4; 8; 7) zusätzlich auf der amorphen Palladiumphosphorüberzugsschicht (3) angeordnet ist.
Glasschaltungssubstrat nach Anspruch 8, wobei ein elektrisches Element mit der Metallüberzugsschicht (4; 8; 7) verbunden ist.
Glasschaltungssubstrat nach Anspruch 9, wobei das elektrische Element eine Leiterbahn für eine Bildanzeige oder eine integrierte Schaltung (IC) ist.
Herstellungsverfahren für ein Glasschaltungssubstrat mit den Schritten: Ausbilden eines Katalysatorkerns (2) aus Palladium auf einem Glassubstrat (1); und anschließendes Ausbilden einer amorphen Überzugsschicht (3) aus Palladiumphosphor auf dem Katalysatorkern, wobei der Phosphorgehalt in der Palladiumphosphorüberzugsschicht von 3,0 Gewichtsprozent bis 10 Gewichtsprozent beträgt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Dicke der amorphen Palladiumphosphorüberzugsschicht (3) von 0,015 bis 0,500 μm beträgt.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, ferner mit einem Schritt zum Überziehen einer Überzugsschicht (4; 8; 7) auf der amorphen Palladiumphosphorüberzugsschicht (3), die aus Kupfer, Nickel, Nickelphosphor, Silber, Palladium, Palladiumphosphor, Gold oder Platin oder einer Legierung aus zwei oder mehr dieser Elemente ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, ferner mit einem Schritt zum Überziehen einer zweiten Palladiumphosphorüberzugsschicht (7) auf der amorphen Palladiumphosphorüberzugsschicht (3), deren Phosphorgehalt von 0 Gewichtsprozent bis weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt.