JP2000192283A - メッキされたセラミックス／金属複合材料およびその製造方法 - Google Patents
メッキされたセラミックス／金属複合材料およびその製造方法Info
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- JP2000192283A JP2000192283A JP10371643A JP37164398A JP2000192283A JP 2000192283 A JP2000192283 A JP 2000192283A JP 10371643 A JP10371643 A JP 10371643A JP 37164398 A JP37164398 A JP 37164398A JP 2000192283 A JP2000192283 A JP 2000192283A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】セラミックス／金属複合材料に対し、均一な厚
さでかつ密着性に優れるようにメッキ皮膜を形成する。 【解決手段】メッキ皮膜１８が形成されたセラミックス
／金属複合材料１０は、還元剤２２を表面に吸着させる
センシタイズ工程と、前記還元剤２２と触媒金属２０と
を置換するアクチベイティング工程と、少なくとも前記
触媒金属２０上に第１のメッキ皮膜１８ａを形成する電
気メッキ工程と、少なくともセラミックス１２上に第２
のメッキ皮膜１８ｂを形成する無電解メッキ工程と、全
体を酸化性ガスが存在しない雰囲気下で乾燥する乾燥熱
処理工程とを含む製造方法により製造される。触媒金属
２０を直接吸着させてもよく、または、還元剤２２の吸
着とともに該還元剤２２と触媒金属２０との置換を同時
に行ってもよい。
さでかつ密着性に優れるようにメッキ皮膜を形成する。 【解決手段】メッキ皮膜１８が形成されたセラミックス
／金属複合材料１０は、還元剤２２を表面に吸着させる
センシタイズ工程と、前記還元剤２２と触媒金属２０と
を置換するアクチベイティング工程と、少なくとも前記
触媒金属２０上に第１のメッキ皮膜１８ａを形成する電
気メッキ工程と、少なくともセラミックス１２上に第２
のメッキ皮膜１８ｂを形成する無電解メッキ工程と、全
体を酸化性ガスが存在しない雰囲気下で乾燥する乾燥熱
処理工程とを含む製造方法により製造される。触媒金属
２０を直接吸着させてもよく、または、還元剤２２の吸
着とともに該還元剤２２と触媒金属２０との置換を同時
に行ってもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、メッキされたセラ
ミックス／金属複合材料およびその製造方法に関する。
ミックス／金属複合材料およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体のヒートシンク材としては、熱伝
導度が高いことから、ＣｕあるいはＡｌ等が従来から使
用されている。しかしながら、これらの熱膨張率の値
は、半導体回路の基板であるＳｉあるいはＧａＡｓ等の
熱膨張率の値とは差があるため、回路が高温となった場
合には基板とヒートシンク材とが剥離することがある。
したがって、剥離が生じないようにするために、熱伝導
度が高く、かつ熱膨張率の値がＳｉあるいはＧａＡｓ等
のそれの値と近いものをヒートシンク材として使用する
ことが本来は望ましいが、セラミックス単体あるいは金
属単体でそのような条件を満足する材料は知られていな
い。
導度が高いことから、ＣｕあるいはＡｌ等が従来から使
用されている。しかしながら、これらの熱膨張率の値
は、半導体回路の基板であるＳｉあるいはＧａＡｓ等の
熱膨張率の値とは差があるため、回路が高温となった場
合には基板とヒートシンク材とが剥離することがある。
したがって、剥離が生じないようにするために、熱伝導
度が高く、かつ熱膨張率の値がＳｉあるいはＧａＡｓ等
のそれの値と近いものをヒートシンク材として使用する
ことが本来は望ましいが、セラミックス単体あるいは金
属単体でそのような条件を満足する材料は知られていな
い。
【０００３】そこで、ＳｉＣ多孔質焼結体の気孔にＣｕ
を含浸してなるＳｉＣ／Ｃｕ複合材料をヒートシンク材
として使用することが試みられている。ＳｉＣ／Ｃｕ複
合材料は、高熱伝導度を有し、かつ、熱膨張率の値がＳ
ｉあるいはＧａＡｓ等のそれの値に近いからである。し
たがって、回路が高温となった場合においても、基板か
ら剥離することがないからである。
を含浸してなるＳｉＣ／Ｃｕ複合材料をヒートシンク材
として使用することが試みられている。ＳｉＣ／Ｃｕ複
合材料は、高熱伝導度を有し、かつ、熱膨張率の値がＳ
ｉあるいはＧａＡｓ等のそれの値に近いからである。し
たがって、回路が高温となった場合においても、基板か
ら剥離することがないからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＳｉＣ／Ｃ
ｕ複合材料をヒートシンク材として用いる際には、Ｓｉ
Ｃ／Ｃｕ複合材料をはんだ付けあるいはろう付け等によ
って半導体回路および基板に固着する。しかしながらこ
の場合、ＳｉＣ／Ｃｕ複合材料は、はんだ、ろうに対す
る濡れ性（はんだ付け性、ろう付け性）が良好ではない
という不具合がある。
ｕ複合材料をヒートシンク材として用いる際には、Ｓｉ
Ｃ／Ｃｕ複合材料をはんだ付けあるいはろう付け等によ
って半導体回路および基板に固着する。しかしながらこ
の場合、ＳｉＣ／Ｃｕ複合材料は、はんだ、ろうに対す
る濡れ性（はんだ付け性、ろう付け性）が良好ではない
という不具合がある。
【０００５】はんだ付け性、ろう付け性を向上させるた
めには、ＳｉＣおよびはんだあるいはろうに対して濡れ
性が良好な材料、例えばＣｕからなるメッキ皮膜をＳｉ
Ｃ／Ｃｕ複合材料の表面に形成することが有効であると
考えられる。
めには、ＳｉＣおよびはんだあるいはろうに対して濡れ
性が良好な材料、例えばＣｕからなるメッキ皮膜をＳｉ
Ｃ／Ｃｕ複合材料の表面に形成することが有効であると
考えられる。
【０００６】しかしながら、ＳｉＣ／Ｃｕ複合材料に対
して無電解メッキ処理を施すことによりメッキ皮膜を形
成した場合には、以下のような不都合が生じる。
して無電解メッキ処理を施すことによりメッキ皮膜を形
成した場合には、以下のような不都合が生じる。
【０００７】すなわち、無電解メッキ処理においては、
ＳｉＣ／Ｃｕ複合材料は、還元剤を含有する溶液やメッ
キ液等に浸漬されるが、この浸漬の際に、これらの溶液
がＳｉＣとＣｕとの界面に生じている微小な間隙や、Ｓ
ｉＣが有する気孔に含浸されてしまう。したがって、例
えば還元剤を含有する溶液が含浸された場合には、この
溶液は、後工程である還元剤と触媒金属とを置換する工
程や無電解メッキ処理を行う工程において徐々に滲み出
る。このように前記溶液が滲み出た状態で形成されたメ
ッキ皮膜は、厚さや密着性が均一でないという問題があ
る。
ＳｉＣ／Ｃｕ複合材料は、還元剤を含有する溶液やメッ
キ液等に浸漬されるが、この浸漬の際に、これらの溶液
がＳｉＣとＣｕとの界面に生じている微小な間隙や、Ｓ
ｉＣが有する気孔に含浸されてしまう。したがって、例
えば還元剤を含有する溶液が含浸された場合には、この
溶液は、後工程である還元剤と触媒金属とを置換する工
程や無電解メッキ処理を行う工程において徐々に滲み出
る。このように前記溶液が滲み出た状態で形成されたメ
ッキ皮膜は、厚さや密着性が均一でないという問題があ
る。
【０００８】また、メッキ皮膜が形成されるまで前記溶
液あるいはメッキ液がＳｉＣ／Ｃｕ複合材料の内部に残
留した場合には、メッキ皮膜形成後にこれらの溶液が滲
み出る場合がある。その結果、形成されたメッキ皮膜が
変色するとともに、はんだ付けあるいはろう付けを行う
場合には、該メッキ皮膜のはんだ付け性、ろう付け性が
良好でなくなるという問題が引き起こされる。また、メ
ッキ皮膜形成後に残留液の一部が気化することにより、
メッキ皮膜の一部が膨張することがある。
液あるいはメッキ液がＳｉＣ／Ｃｕ複合材料の内部に残
留した場合には、メッキ皮膜形成後にこれらの溶液が滲
み出る場合がある。その結果、形成されたメッキ皮膜が
変色するとともに、はんだ付けあるいはろう付けを行う
場合には、該メッキ皮膜のはんだ付け性、ろう付け性が
良好でなくなるという問題が引き起こされる。また、メ
ッキ皮膜形成後に残留液の一部が気化することにより、
メッキ皮膜の一部が膨張することがある。
【０００９】さらに、無電解メッキ処理によって形成さ
れたメッキ皮膜は、ＳｉＣ／Ｃｕ複合材料に対する密着
性があまり良好ではないという問題がある。
れたメッキ皮膜は、ＳｉＣ／Ｃｕ複合材料に対する密着
性があまり良好ではないという問題がある。
【００１０】一方、電気メッキ処理によってメッキ皮膜
を形成することも考えられる。
を形成することも考えられる。
【００１１】しかしながら、メッキ皮膜の原材料をアノ
ードとし、メッキ皮膜が形成される材料をカソードとし
て、この両電極間に電圧を印加して電流を流す電気メッ
キ処理においては、電気伝導度が低い材料、すなわち絶
縁体や半導体にはメッキ皮膜を形成することはできな
い。言い換えれば、ＳｉＣ／Ｃｕ複合材料をカソードと
して電気メッキ処理を行った場合には、メッキ皮膜は、
導電体であるＣｕが露出した表面には形成されるが、Ｓ
ｉＣが露出した表面には形成されない。したがって、電
気メッキ処理のみを行うことによってＳｉＣ／Ｃｕ複合
材料の表面全体にメッキ皮膜を形成することは事実上不
可能である。
ードとし、メッキ皮膜が形成される材料をカソードとし
て、この両電極間に電圧を印加して電流を流す電気メッ
キ処理においては、電気伝導度が低い材料、すなわち絶
縁体や半導体にはメッキ皮膜を形成することはできな
い。言い換えれば、ＳｉＣ／Ｃｕ複合材料をカソードと
して電気メッキ処理を行った場合には、メッキ皮膜は、
導電体であるＣｕが露出した表面には形成されるが、Ｓ
ｉＣが露出した表面には形成されない。したがって、電
気メッキ処理のみを行うことによってＳｉＣ／Ｃｕ複合
材料の表面全体にメッキ皮膜を形成することは事実上不
可能である。
【００１２】上記した問題は、他のセラミックス／金属
複合材料においても同様に生じる。
複合材料においても同様に生じる。
【００１３】このように、セラミックス／金属複合材料
に対して厚さや密着性が均一なメッキ皮膜を形成するこ
とは困難であり、その方法は未だに確立されていない。
に対して厚さや密着性が均一なメッキ皮膜を形成するこ
とは困難であり、その方法は未だに確立されていない。
【００１４】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、セラミックス／金属複合材料の表面
に、はんだ付け性、ろう付け性が良好であり、かつ、厚
さや密着性が均一なメッキ皮膜が形成されてなる新規な
メッキされたセラミックス／金属複合材料およびその製
造方法を提供することを目的とする。
なされたもので、セラミックス／金属複合材料の表面
に、はんだ付け性、ろう付け性が良好であり、かつ、厚
さや密着性が均一なメッキ皮膜が形成されてなる新規な
メッキされたセラミックス／金属複合材料およびその製
造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明においては、セラミックス／金属複合材
料の表面上に触媒金属が析出され、少なくとも金属部分
上に析出された前記触媒金属上に電気メッキ処理によっ
て形成された第１のメッキ皮膜が形成され、かつ、前記
セラミックス／金属複合材料の少なくともセラミックス
部分の表面上に、無電解メッキ処理によって形成された
第２のメッキ皮膜が形成されていることを特徴とするメ
ッキされたセラミックス／金属複合材料が提供される。
ために、本発明においては、セラミックス／金属複合材
料の表面上に触媒金属が析出され、少なくとも金属部分
上に析出された前記触媒金属上に電気メッキ処理によっ
て形成された第１のメッキ皮膜が形成され、かつ、前記
セラミックス／金属複合材料の少なくともセラミックス
部分の表面上に、無電解メッキ処理によって形成された
第２のメッキ皮膜が形成されていることを特徴とするメ
ッキされたセラミックス／金属複合材料が提供される。
【００１６】この場合、セラミックスの好適例として
は、ＳｉＣ、ＡｌＮ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢｅＯ、Ａｌ2 Ｏ3
のいずれか１つがあげられ、複合材料を構成する金属の
好適例としては、前記各セラミックスに対する濡れ性が
良好なＣｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合金のいずれか１つ
があげられる。この場合、セラミックスに対する金属の
組成比は、１０体積％以上であることが好ましい。ま
た、メッキ皮膜は、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金の
いずれか１つからなることが好ましい。
は、ＳｉＣ、ＡｌＮ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢｅＯ、Ａｌ2 Ｏ3
のいずれか１つがあげられ、複合材料を構成する金属の
好適例としては、前記各セラミックスに対する濡れ性が
良好なＣｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合金のいずれか１つ
があげられる。この場合、セラミックスに対する金属の
組成比は、１０体積％以上であることが好ましい。ま
た、メッキ皮膜は、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金の
いずれか１つからなることが好ましい。
【００１７】また、本発明においては、セラミックス／
金属複合材料の表面に還元剤を吸着させるセンシタイズ
工程と、前記還元剤と触媒金属とを置換することによ
り、該触媒金属を前記表面に析出させるアクチベート工
程と、表面に前記触媒金属が析出した前記セラミックス
／金属複合材料に対して電気メッキ処理を行い、少なく
とも前記セラミックス／金属複合材料の金属部分上に析
出している前記触媒金属上に第１のメッキ皮膜を形成す
る電気メッキ工程と、前記第１のメッキ皮膜が形成され
た前記セラミックス／金属複合材料に対して無電解メッ
キ処理を行い、少なくとも前記セラミックス／金属複合
材料のセラミックス部分の表面上に第２のメッキ皮膜を
形成する無電解メッキ工程と、前記第１および第２のメ
ッキ皮膜が形成された前記複合材料を酸化性ガスが存在
しない雰囲気下で乾燥する乾燥熱処理工程とを含むこと
を特徴とするメッキされたセラミックス／金属複合材料
の製造方法が提供される。
金属複合材料の表面に還元剤を吸着させるセンシタイズ
工程と、前記還元剤と触媒金属とを置換することによ
り、該触媒金属を前記表面に析出させるアクチベート工
程と、表面に前記触媒金属が析出した前記セラミックス
／金属複合材料に対して電気メッキ処理を行い、少なく
とも前記セラミックス／金属複合材料の金属部分上に析
出している前記触媒金属上に第１のメッキ皮膜を形成す
る電気メッキ工程と、前記第１のメッキ皮膜が形成され
た前記セラミックス／金属複合材料に対して無電解メッ
キ処理を行い、少なくとも前記セラミックス／金属複合
材料のセラミックス部分の表面上に第２のメッキ皮膜を
形成する無電解メッキ工程と、前記第１および第２のメ
ッキ皮膜が形成された前記複合材料を酸化性ガスが存在
しない雰囲気下で乾燥する乾燥熱処理工程とを含むこと
を特徴とするメッキされたセラミックス／金属複合材料
の製造方法が提供される。
【００１８】また、本発明においては、セラミックス／
金属複合材料の表面に触媒金属または触媒金属イオンを
吸着させるキャタリスト工程と、表面に前記触媒金属ま
たは前記触媒金属イオンが析出した前記セラミックス／
金属複合材料に対して電気メッキ処理を行い、少なくと
も前記セラミックス／金属複合材料の金属部分上に析出
している前記触媒金属上に第１のメッキ皮膜を形成する
電気メッキ工程と、前記第１のメッキ皮膜が形成された
前記セラミックス／金属複合材料に対して無電解メッキ
処理を行い、少なくとも前記セラミックス／金属複合材
料のセラミックス部分の表面上に第２のメッキ皮膜を形
成する無電解メッキ工程と、前記第１および第２のメッ
キ皮膜が形成された前記複合材料を酸化性ガスが存在し
ない雰囲気下で乾燥する乾燥熱処理工程とを含むことを
特徴とするメッキされたセラミックス／金属複合材料の
製造方法が提供される。
金属複合材料の表面に触媒金属または触媒金属イオンを
吸着させるキャタリスト工程と、表面に前記触媒金属ま
たは前記触媒金属イオンが析出した前記セラミックス／
金属複合材料に対して電気メッキ処理を行い、少なくと
も前記セラミックス／金属複合材料の金属部分上に析出
している前記触媒金属上に第１のメッキ皮膜を形成する
電気メッキ工程と、前記第１のメッキ皮膜が形成された
前記セラミックス／金属複合材料に対して無電解メッキ
処理を行い、少なくとも前記セラミックス／金属複合材
料のセラミックス部分の表面上に第２のメッキ皮膜を形
成する無電解メッキ工程と、前記第１および第２のメッ
キ皮膜が形成された前記複合材料を酸化性ガスが存在し
ない雰囲気下で乾燥する乾燥熱処理工程とを含むことを
特徴とするメッキされたセラミックス／金属複合材料の
製造方法が提供される。
【００１９】さらに、本発明においては、セラミックス
／金属複合材料の表面への還元剤の吸着と、該還元剤と
触媒金属との置換とを同時に行うアクチベイティング工
程と、前記表面上に残留している前記還元剤を前記触媒
金属に置換するアクセラレイティング工程と、表面に前
記触媒金属が析出した前記セラミックス／金属複合材料
に対して電気メッキ処理を行い、少なくとも前記セラミ
ックス／金属複合材料の金属部分上に析出している前記
触媒金属上に第１のメッキ皮膜を形成する電気メッキ工
程と、前記第１のメッキ皮膜が形成された前記セラミッ
クス／金属複合材料に対して無電解メッキ処理を行い、
少なくとも前記セラミックス／金属複合材料のセラミッ
クス部分の表面上に第２のメッキ皮膜を形成する無電解
メッキ工程と、前記第１および第２のメッキ皮膜が形成
された前記複合材料を酸化性ガスが存在しない雰囲気下
で乾燥する乾燥熱処理工程とを含むことを特徴とするメ
ッキされたセラミックス／金属複合材料の製造方法が提
供される。
／金属複合材料の表面への還元剤の吸着と、該還元剤と
触媒金属との置換とを同時に行うアクチベイティング工
程と、前記表面上に残留している前記還元剤を前記触媒
金属に置換するアクセラレイティング工程と、表面に前
記触媒金属が析出した前記セラミックス／金属複合材料
に対して電気メッキ処理を行い、少なくとも前記セラミ
ックス／金属複合材料の金属部分上に析出している前記
触媒金属上に第１のメッキ皮膜を形成する電気メッキ工
程と、前記第１のメッキ皮膜が形成された前記セラミッ
クス／金属複合材料に対して無電解メッキ処理を行い、
少なくとも前記セラミックス／金属複合材料のセラミッ
クス部分の表面上に第２のメッキ皮膜を形成する無電解
メッキ工程と、前記第１および第２のメッキ皮膜が形成
された前記複合材料を酸化性ガスが存在しない雰囲気下
で乾燥する乾燥熱処理工程とを含むことを特徴とするメ
ッキされたセラミックス／金属複合材料の製造方法が提
供される。
【００２０】このように、段階的にメッキ処理を施すこ
とにより、厚みが均一で密着性の良好なメッキ皮膜を形
成することができる。
とにより、厚みが均一で密着性の良好なメッキ皮膜を形
成することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るメッキされた
セラミックス／金属複合材料の好適な実施の形態につい
て添付図面を参照して詳細に説明する。
セラミックス／金属複合材料の好適な実施の形態につい
て添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】図１に、本実施の形態に係るメッキされた
セラミックス／金属複合材料１０の概略断面図を示す。
このメッキされたセラミックス／金属複合材料１０は、
多孔質焼結体であるセラミックス１２の気孔に金属１４
が含浸されてなるセラミックス／金属複合材料１６の表
面全体に亘り、メッキ皮膜１８が形成されてなるもので
ある。また、金属１４上には、後述する触媒金属２０が
析出している。
セラミックス／金属複合材料１０の概略断面図を示す。
このメッキされたセラミックス／金属複合材料１０は、
多孔質焼結体であるセラミックス１２の気孔に金属１４
が含浸されてなるセラミックス／金属複合材料１６の表
面全体に亘り、メッキ皮膜１８が形成されてなるもので
ある。また、金属１４上には、後述する触媒金属２０が
析出している。
【００２３】金属１４は、図１に示すように、セラミッ
クス（多孔質焼結体ともいう）１２の内部に３次元的に
連なって存在する気孔内に含浸されている。すなわち、
金属１４は、セラミックス１２の内部で３次元網目構造
をなして連なっている。
クス（多孔質焼結体ともいう）１２の内部に３次元的に
連なって存在する気孔内に含浸されている。すなわち、
金属１４は、セラミックス１２の内部で３次元網目構造
をなして連なっている。
【００２４】多孔質焼結体１２を構成するセラミックス
としては、特に限定されるものではないが、ＳｉＣ、Ａ
ｌＮ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢｅＯ、あるいはＡｌ2 Ｏ3 のいず
れか１つを好適例としてあげることができる。
としては、特に限定されるものではないが、ＳｉＣ、Ａ
ｌＮ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢｅＯ、あるいはＡｌ2 Ｏ3 のいず
れか１つを好適例としてあげることができる。
【００２５】また、前記多孔質焼結体１２に含浸される
金属も特に限定されるものではないが、メッキされたセ
ラミックス／金属複合材料１０をヒートシンク材に適用
する場合には、熱伝導度が高い金属であることが好まし
い。具体的には、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、あるいはＡｌ
合金のいずれか１つが好適である。
金属も特に限定されるものではないが、メッキされたセ
ラミックス／金属複合材料１０をヒートシンク材に適用
する場合には、熱伝導度が高い金属であることが好まし
い。具体的には、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、あるいはＡｌ
合金のいずれか１つが好適である。
【００２６】この場合、Ｃｕ合金としては、Ｃｕ以外の
金属の組成比が５％以下であるＣｕ−Ｂｅ合金、Ｃｕ−
Ａｌ合金、Ｃｕ−Ｓｉ合金、Ｃｕ−Ｍｇ合金、Ｃｕ−Ｔ
ｉ合金、Ｃｕ−Ｎｉ合金等を例示することができ、Ａｌ
合金としては、Ａｌ−Ｓｉ合金、Ａｌ−Ｍｇ合金、Ａｌ
−Ｔｉ合金等を例示することができる。
金属の組成比が５％以下であるＣｕ−Ｂｅ合金、Ｃｕ−
Ａｌ合金、Ｃｕ−Ｓｉ合金、Ｃｕ−Ｍｇ合金、Ｃｕ−Ｔ
ｉ合金、Ｃｕ−Ｎｉ合金等を例示することができ、Ａｌ
合金としては、Ａｌ−Ｓｉ合金、Ａｌ−Ｍｇ合金、Ａｌ
−Ｔｉ合金等を例示することができる。
【００２７】セラミックス１２および金属１４として上
記したものを用いてメッキ皮膜１８を形成する場合に
は、セラミックス１２に対する金属１４の組成比は１０
体積％以上に設定することが好ましい。前記各セラミッ
クスは電気伝導度が低いので、複合材料１６における金
属１４の組成比が１０体積％よりも小さいと、複合材料
１６全体の電気伝導度が低くなる。したがって、電気メ
ッキ処理を行った場合、充分な厚さのメッキ皮膜が形成
されない場合があるからである。
記したものを用いてメッキ皮膜１８を形成する場合に
は、セラミックス１２に対する金属１４の組成比は１０
体積％以上に設定することが好ましい。前記各セラミッ
クスは電気伝導度が低いので、複合材料１６における金
属１４の組成比が１０体積％よりも小さいと、複合材料
１６全体の電気伝導度が低くなる。したがって、電気メ
ッキ処理を行った場合、充分な厚さのメッキ皮膜が形成
されない場合があるからである。
【００２８】メッキ皮膜１８は、後述するように、触媒
金属２０上に電気メッキ処理によって形成された第１の
メッキ皮膜と、セラミックス／金属複合材料１６の少な
くともセラミックス１２の表面上に無電解メッキ処理に
よって形成された第２のメッキ皮膜とからなる。第１お
よび第２のメッキ皮膜の材料としては、はんだに対して
濡れ性が良好なものが選定される。具体的には、Ｃｕ、
Ｃｕ合金、Ｎｉ、Ｎｉ合金のいずれか１つが好適であ
る。
金属２０上に電気メッキ処理によって形成された第１の
メッキ皮膜と、セラミックス／金属複合材料１６の少な
くともセラミックス１２の表面上に無電解メッキ処理に
よって形成された第２のメッキ皮膜とからなる。第１お
よび第２のメッキ皮膜の材料としては、はんだに対して
濡れ性が良好なものが選定される。具体的には、Ｃｕ、
Ｃｕ合金、Ｎｉ、Ｎｉ合金のいずれか１つが好適であ
る。
【００２９】触媒金属２０は、セラミックス／金属複合
材料１６に対して後述するセンシタイズ工程およびアク
チベート工程を行うことによって、該セラミックス／金
属複合材料１６の表面に析出されたものである。
材料１６に対して後述するセンシタイズ工程およびアク
チベート工程を行うことによって、該セラミックス／金
属複合材料１６の表面に析出されたものである。
【００３０】メッキされた複合材料１０を製造する際に
は、後述するように、電気メッキ処理が行われるが、こ
の際には導電体にのみメッキ皮膜が形成される。すなわ
ち、セラミックス／金属複合材料１６においては、該セ
ラミックス／金属複合材料１６の内部で３次元網目構造
をなして連なっている金属１４のみが導電体であり、し
たがって第１のメッキ皮膜は、少なくとも金属１４上に
析出している触媒金属２０上に形成される。さらに、セ
ラミックス１２上の金属触媒２０も導体であるので、第
１のメッキ皮膜はこの金属触媒２０上にも形成される。
は、後述するように、電気メッキ処理が行われるが、こ
の際には導電体にのみメッキ皮膜が形成される。すなわ
ち、セラミックス／金属複合材料１６においては、該セ
ラミックス／金属複合材料１６の内部で３次元網目構造
をなして連なっている金属１４のみが導電体であり、し
たがって第１のメッキ皮膜は、少なくとも金属１４上に
析出している触媒金属２０上に形成される。さらに、セ
ラミックス１２上の金属触媒２０も導体であるので、第
１のメッキ皮膜はこの金属触媒２０上にも形成される。
【００３１】その後、無電解メッキ処理により、セラミ
ックス１２の表面上に析出した触媒金属２０を核として
第２のメッキ皮膜が形成される。なお、触媒金属２０の
好適例としては、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｆｅ等があげられる。
ックス１２の表面上に析出した触媒金属２０を核として
第２のメッキ皮膜が形成される。なお、触媒金属２０の
好適例としては、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｆｅ等があげられる。
【００３２】このようにメッキ皮膜１８が形成された複
合材料１０は、メッキ皮膜が形成されていない複合材料
と比較して、はんだ付け性、ろう付け性が良好となる。
さらには、耐食性、耐摩耗性が向上する。
合材料１０は、メッキ皮膜が形成されていない複合材料
と比較して、はんだ付け性、ろう付け性が良好となる。
さらには、耐食性、耐摩耗性が向上する。
【００３３】次に、メッキされたセラミックス／金属複
合材料１０の製造方法について説明する。
合材料１０の製造方法について説明する。
【００３４】まず、第１の実施の形態に係る製造方法
（以下、第１の製造方法という）について図２および図
３を参照して説明する。
（以下、第１の製造方法という）について図２および図
３を参照して説明する。
【００３５】第１の製造方法の工程のフローチャートを
図２に示し、この図２に示した各工程におけるセラミッ
クス／金属複合材料の表面状態を表す拡大概略図を図３
に示す。
図２に示し、この図２に示した各工程におけるセラミッ
クス／金属複合材料の表面状態を表す拡大概略図を図３
に示す。
【００３６】この第１の製造方法では、まずセンシタイ
ズ工程（Ｓ１）において、セラミックス１２に対する金
属１４の組成比が１０体積％以上であるセラミックス／
金属複合材料１６の表面全体に亘り、還元剤２２が吸着
される。還元剤２２としては、還元能力および吸着能力
が高いものが選定され、具体的には、Ｓｎ2+イオン等が
好適である。
ズ工程（Ｓ１）において、セラミックス１２に対する金
属１４の組成比が１０体積％以上であるセラミックス／
金属複合材料１６の表面全体に亘り、還元剤２２が吸着
される。還元剤２２としては、還元能力および吸着能力
が高いものが選定され、具体的には、Ｓｎ2+イオン等が
好適である。
【００３７】還元剤２２を吸着させる方法としては、還
元剤２２を含有する溶液中にセラミックス／金属複合材
料１６を浸漬する方法があげられる。例えば、セラミッ
クス／金属複合材料１６をＳｎＣｌ2 ・２Ｈ2 Ｏの酸性
溶液２８に温度２０〜３０℃で２〜３分間浸漬した場合
には、該セラミックス／金属複合材料１６の表面にＳｎ
2+イオンが吸着する。また、セラミックス１２と金属１
４との界面の微小な空隙２４や、セラミックス１２にお
いて金属１４が含浸されていない気孔２６には、前記溶
液２８が含浸される。
元剤２２を含有する溶液中にセラミックス／金属複合材
料１６を浸漬する方法があげられる。例えば、セラミッ
クス／金属複合材料１６をＳｎＣｌ2 ・２Ｈ2 Ｏの酸性
溶液２８に温度２０〜３０℃で２〜３分間浸漬した場合
には、該セラミックス／金属複合材料１６の表面にＳｎ
2+イオンが吸着する。また、セラミックス１２と金属１
４との界面の微小な空隙２４や、セラミックス１２にお
いて金属１４が含浸されていない気孔２６には、前記溶
液２８が含浸される。
【００３８】次いで、アクチベート工程（Ｓ２）におい
て、還元剤２２と触媒金属２０とを置換し、前記表面に
触媒金属２０を析出させる。
て、還元剤２２と触媒金属２０とを置換し、前記表面に
触媒金属２０を析出させる。
【００３９】すなわち、還元剤２２が吸着されたセラミ
ックス／金属複合材料１６を、触媒金属２０のイオンを
含有する酸性溶液に温度２０〜３０℃で２〜３分間浸漬
し、前記還元剤２２により前記触媒金属２０のイオンを
還元して、前記触媒金属２０を前記表面に析出させる。
例えば、還元剤２２がＳｎ2+、触媒金属２０がＰｄであ
る場合、Ｐｄは酸性溶液中でＰｄ2+として存在してお
り、次の（１）式のように反応することによって固体と
して析出する。
ックス／金属複合材料１６を、触媒金属２０のイオンを
含有する酸性溶液に温度２０〜３０℃で２〜３分間浸漬
し、前記還元剤２２により前記触媒金属２０のイオンを
還元して、前記触媒金属２０を前記表面に析出させる。
例えば、還元剤２２がＳｎ2+、触媒金属２０がＰｄであ
る場合、Ｐｄは酸性溶液中でＰｄ2+として存在してお
り、次の（１）式のように反応することによって固体と
して析出する。
【００４０】 Ｓｎ2+＋Ｐｄ2+ → Ｓｎ4+＋Ｐｄ …（１） 必要であれば、センシタイズ工程およびアクチベート工
程は、交互に複数回繰り返して行ってもよい。
程は、交互に複数回繰り返して行ってもよい。
【００４１】次いで、触媒金属２０が析出したセラミッ
クス／金属複合材料１６に対して、電気メッキ工程（Ｓ
３）を行う。すなわち、この複合材料１６をカソードと
し、メッキ皮膜の原料である金属、例えばＣｕまたはＮ
ｉ等をアノードとして、これらをメッキ液中において両
電極間に電圧を印加することにより電気メッキ処理を行
う。
クス／金属複合材料１６に対して、電気メッキ工程（Ｓ
３）を行う。すなわち、この複合材料１６をカソードと
し、メッキ皮膜の原料である金属、例えばＣｕまたはＮ
ｉ等をアノードとして、これらをメッキ液中において両
電極間に電圧を印加することにより電気メッキ処理を行
う。
【００４２】この電気メッキ工程により、セラミックス
／金属複合材料１６の表面において電気伝導度が高い箇
所、すなわち金属１４上の触媒金属２０上に第１のメッ
キ皮膜１８ａが形成される。この場合、第１のメッキ皮
膜１８ａは、触媒金属２０上だけではなく、その周囲の
セラミックス１２上にも形成されてもよい。
／金属複合材料１６の表面において電気伝導度が高い箇
所、すなわち金属１４上の触媒金属２０上に第１のメッ
キ皮膜１８ａが形成される。この場合、第１のメッキ皮
膜１８ａは、触媒金属２０上だけではなく、その周囲の
セラミックス１２上にも形成されてもよい。
【００４３】電気メッキ処理を行う際には、電流密度を
０．１〜１５Ａ／ｄｍ2 とすることが好ましい。０．１
Ａ／ｄｍ2 よりも小さいと、第１のメッキ皮膜１８ａを
形成するのに長時間を要するので、低効率となる。ま
た、１５Ａ／ｄｍ2 よりも大きいと、均一な厚さの第１
のメッキ皮膜１８ａが得られない場合がある。より好ま
しい電流密度は、１〜５Ａ／ｄｍ2 である。
０．１〜１５Ａ／ｄｍ2 とすることが好ましい。０．１
Ａ／ｄｍ2 よりも小さいと、第１のメッキ皮膜１８ａを
形成するのに長時間を要するので、低効率となる。ま
た、１５Ａ／ｄｍ2 よりも大きいと、均一な厚さの第１
のメッキ皮膜１８ａが得られない場合がある。より好ま
しい電流密度は、１〜５Ａ／ｄｍ2 である。
【００４４】次いで、触媒金属２０上に第１のメッキ皮
膜１８ａが形成された複合材料１６に対して無電解メッ
キ工程（Ｓ４）を行い、第２のメッキ皮膜１８ｂを形成
する。
膜１８ａが形成された複合材料１６に対して無電解メッ
キ工程（Ｓ４）を行い、第２のメッキ皮膜１８ｂを形成
する。
【００４５】具体的には、第２のメッキ皮膜１８ｂをＣ
ｕで形成する場合、硫酸銅とホルマリンとが共存してい
る溶液中に、第１のメッキ皮膜１８ａが形成された複合
材料１６を浸漬する。この浸漬によって、第２のメッキ
皮膜１８ｂがセラミックス１２上の触媒金属２０と置換
して析出する（図３参照）。これがすなわち、無電解メ
ッキ処理である。なお、無電解メッキ処理を続行して、
第１のメッキ皮膜１８ａ上にも第２のメッキ皮膜１８ｂ
を形成させてもよい。
ｕで形成する場合、硫酸銅とホルマリンとが共存してい
る溶液中に、第１のメッキ皮膜１８ａが形成された複合
材料１６を浸漬する。この浸漬によって、第２のメッキ
皮膜１８ｂがセラミックス１２上の触媒金属２０と置換
して析出する（図３参照）。これがすなわち、無電解メ
ッキ処理である。なお、無電解メッキ処理を続行して、
第１のメッキ皮膜１８ａ上にも第２のメッキ皮膜１８ｂ
を形成させてもよい。
【００４６】第１のメッキ皮膜１８ａと第２のメッキ皮
膜１８ｂは、同一材料から形成することが好ましい。は
んだ付け性や熱膨張率等の諸特性が均一となるからであ
る。
膜１８ｂは、同一材料から形成することが好ましい。は
んだ付け性や熱膨張率等の諸特性が均一となるからであ
る。
【００４７】最後に、第１のメッキ皮膜１８ａおよび第
２のメッキ皮膜１８ｂが形成された複合材料を乾燥熱処
理する（Ｓ５）。この乾燥熱処理工程により、含浸され
た前記溶液２８が蒸発揮散されるので、内部からの溶液
２８の滲み出しがないメッキされたセラミックス／金属
複合材料１０が得られる。
２のメッキ皮膜１８ｂが形成された複合材料を乾燥熱処
理する（Ｓ５）。この乾燥熱処理工程により、含浸され
た前記溶液２８が蒸発揮散されるので、内部からの溶液
２８の滲み出しがないメッキされたセラミックス／金属
複合材料１０が得られる。
【００４８】この乾燥は、酸化性ガスが存在しない雰囲
気下で行う。酸化性ガスが存在する雰囲気下で乾燥を行
うと、メッキ皮膜１８が酸化されるからである。具体的
には、窒素、アルゴン、あるいはこれらの混合ガス等の
不活性ガス雰囲気や水素等の還元性雰囲気とすればよ
い。または、真空ポンプ等によって乾燥装置内を減圧し
ながら乾燥を行ってもよい。
気下で行う。酸化性ガスが存在する雰囲気下で乾燥を行
うと、メッキ皮膜１８が酸化されるからである。具体的
には、窒素、アルゴン、あるいはこれらの混合ガス等の
不活性ガス雰囲気や水素等の還元性雰囲気とすればよ
い。または、真空ポンプ等によって乾燥装置内を減圧し
ながら乾燥を行ってもよい。
【００４９】乾燥する際には、温度を１００〜５００℃
まで昇温することが好ましい。１００℃よりも低いと前
記溶液２８を蒸発揮散する効果に乏しくなる。また、５
００℃よりも高いとセラミックス１２と金属１４とが剥
離することがある。なお、昇温後に一定温度で保持する
ことは必ずしも必要ではない。
まで昇温することが好ましい。１００℃よりも低いと前
記溶液２８を蒸発揮散する効果に乏しくなる。また、５
００℃よりも高いとセラミックス１２と金属１４とが剥
離することがある。なお、昇温後に一定温度で保持する
ことは必ずしも必要ではない。
【００５０】次に、第２の実施の形態に係る製造方法
（以下、第２の製造方法という）について図４を参照し
て説明する。
（以下、第２の製造方法という）について図４を参照し
て説明する。
【００５１】この第２の製造方法では、キャタリスト工
程（Ｓ１０）において、触媒金属２０または触媒金属２
０のイオンがセラミックス／金属複合材料１６の表面に
直接吸着される。
程（Ｓ１０）において、触媒金属２０または触媒金属２
０のイオンがセラミックス／金属複合材料１６の表面に
直接吸着される。
【００５２】以降の工程は、上記第１の製造方法に準拠
すればよい。すなわち、電気メッキ工程（Ｓ２０）を行
って第１のメッキ皮膜１８ａを形成し、次いで無電解メ
ッキ工程（Ｓ３０）を行って第２のメッキ皮膜１８ｂを
形成し、最後に乾燥熱処理工程（Ｓ４０）を行って複合
材料１６内に含浸された溶液を蒸発揮散させればよい。
すればよい。すなわち、電気メッキ工程（Ｓ２０）を行
って第１のメッキ皮膜１８ａを形成し、次いで無電解メ
ッキ工程（Ｓ３０）を行って第２のメッキ皮膜１８ｂを
形成し、最後に乾燥熱処理工程（Ｓ４０）を行って複合
材料１６内に含浸された溶液を蒸発揮散させればよい。
【００５３】次に、第３の実施の形態に係る製造方法
（以下、第３の製造方法という）について図５を参照し
て説明する。
（以下、第３の製造方法という）について図５を参照し
て説明する。
【００５４】この第３の製造方法では、アクチベイティ
ング工程（Ｓ１１０）において、還元剤２２と触媒金属
２０がコロイド状に混合された溶液中に、セラミックス
／金属複合材料１６が浸漬される。この浸漬によって、
前記複合材料１６の表面への還元剤２２の吸着と、該還
元剤２２と触媒金属２０との置換が同時に営まれる。
ング工程（Ｓ１１０）において、還元剤２２と触媒金属
２０がコロイド状に混合された溶液中に、セラミックス
／金属複合材料１６が浸漬される。この浸漬によって、
前記複合材料１６の表面への還元剤２２の吸着と、該還
元剤２２と触媒金属２０との置換が同時に営まれる。
【００５５】しかしながら、一部の還元剤２２は触媒金
属２０に置換されず、前記表面上に残留する。そこで、
次にアクセラレイティング工程（Ｓ１２０）を行うこと
により、残留した還元剤２２と触媒金属２０とを置換す
る。例えば、還元剤２２がＳｎ2+イオンであり、触媒金
属２０がＰｄである場合には、アクチベイティング工程
を経た複合材料１６を、塩酸溶液、水酸化ナトリウム溶
液、あるいは水酸化アンモニウム溶液等に浸漬すれば、
上記（１）式に示した反応が起こり、金属Ｐｄが前記表
面上に析出する。
属２０に置換されず、前記表面上に残留する。そこで、
次にアクセラレイティング工程（Ｓ１２０）を行うこと
により、残留した還元剤２２と触媒金属２０とを置換す
る。例えば、還元剤２２がＳｎ2+イオンであり、触媒金
属２０がＰｄである場合には、アクチベイティング工程
を経た複合材料１６を、塩酸溶液、水酸化ナトリウム溶
液、あるいは水酸化アンモニウム溶液等に浸漬すれば、
上記（１）式に示した反応が起こり、金属Ｐｄが前記表
面上に析出する。
【００５６】以降の工程は、第１の製造方法に準拠すれ
ばよい。
ばよい。
【００５７】第３の製造方法によれば、触媒金属２０を
より均一に分散して析出させることができる。したがっ
て、これと置換して形成される第２のメッキ皮膜１８ｂ
の厚さがより均一となるので好適である。
より均一に分散して析出させることができる。したがっ
て、これと置換して形成される第２のメッキ皮膜１８ｂ
の厚さがより均一となるので好適である。
【００５８】セラミックス／金属複合材料１６の金属１
４としてＡｌあるいはＡｌ合金が使用されている場合に
は、図２、図４、および図５にそれぞれかっこ書きで示
したように、ＡｌあるいはＡｌ合金の表面部分をＺｎで
置換する前処理工程を行う。
４としてＡｌあるいはＡｌ合金が使用されている場合に
は、図２、図４、および図５にそれぞれかっこ書きで示
したように、ＡｌあるいはＡｌ合金の表面部分をＺｎで
置換する前処理工程を行う。
【００５９】さらに、図２、図４および図５にそれぞれ
かっこ書きで示したように、乾燥熱処理工程（Ｓ５、Ｓ
４０、Ｓ１５０）を行う前に予備乾燥工程を行ってもよ
い。予備乾燥を行うことにより、メッキ皮膜１８を形成
した直後に乾燥熱処理工程を行わない場合であっても、
メッキ皮膜１８の酸化を長期間に亘り防止することがで
きる。
かっこ書きで示したように、乾燥熱処理工程（Ｓ５、Ｓ
４０、Ｓ１５０）を行う前に予備乾燥工程を行ってもよ
い。予備乾燥を行うことにより、メッキ皮膜１８を形成
した直後に乾燥熱処理工程を行わない場合であっても、
メッキ皮膜１８の酸化を長期間に亘り防止することがで
きる。
【００６０】予備乾燥工程における乾燥温度や時間は、
複合材料１６表面のメッキ液を蒸発揮散せしめる程度で
あればよく、具体的には、６０〜９０℃で５分間以上保
持する程度でよい。
複合材料１６表面のメッキ液を蒸発揮散せしめる程度で
あればよく、具体的には、６０〜９０℃で５分間以上保
持する程度でよい。
【００６１】このようにして形成されたメッキ皮膜１８
には、セラミックス／金属複合材料１６から剥離した箇
所が認められない。また、はんだ付け性や密着性に優れ
る。したがって、このメッキされたセラミックス／金属
複合材料１０を半導体回路のヒートシンク材として使用
する場合、半導体回路への固着が容易であり、また、熱
膨張等によるメッキ皮膜１８の剥離が発生しないため、
長期間に亘る使用が可能である。
には、セラミックス／金属複合材料１６から剥離した箇
所が認められない。また、はんだ付け性や密着性に優れ
る。したがって、このメッキされたセラミックス／金属
複合材料１０を半導体回路のヒートシンク材として使用
する場合、半導体回路への固着が容易であり、また、熱
膨張等によるメッキ皮膜１８の剥離が発生しないため、
長期間に亘る使用が可能である。
【００６２】なお、上述した実施の形態においては、セ
ラミックス／金属複合材料としてセラミックスの多孔質
焼結体に金属を含浸したものを使用したが、セラミック
スの粉末と金属の粉末とがともに焼結されたものであっ
てもよい。
ラミックス／金属複合材料としてセラミックスの多孔質
焼結体に金属を含浸したものを使用したが、セラミック
スの粉末と金属の粉末とがともに焼結されたものであっ
てもよい。
【００６３】
【実施例】［実施例１］ＳｉＣ（７０体積％）の多孔質
焼結体の気孔にＣｕ（３０体積％）が含浸されてなるＳ
ｉＣ／Ｃｕ複合材料を使用して、図２に示した第１の製
造方法により、ＮｉがメッキされたＳｉＣ／Ｃｕ複合材
料を製造した。
焼結体の気孔にＣｕ（３０体積％）が含浸されてなるＳ
ｉＣ／Ｃｕ複合材料を使用して、図２に示した第１の製
造方法により、ＮｉがメッキされたＳｉＣ／Ｃｕ複合材
料を製造した。
【００６４】なお、センシタイズ工程およびアクチベー
ト工程は交互に２回ずつ行い、各々の工程における液へ
の浸漬時間はそれぞれ３分、２分、１分、１分とした。
還元剤としてはＳｎ2+イオンを、触媒金属としてはＰｄ
をそれぞれ使用した。また、第１のメッキ皮膜を形成す
る電気メッキ処理は５Ａ／ｄｍ2 の電流密度で３分間行
い、第２のメッキ皮膜を形成する無電解メッキ処理はメ
ッキ液の温度を６０℃として６０分間行った。その後、
第１および第２のメッキ皮膜が形成されたＳｉＣ／Ｃｕ
複合材料を、一旦７０℃で２０分間乾燥し、次いで窒素
と水素とを３：１の体積比となるように流通させながら
３００℃で１分間乾燥して、実施例１に係るメッキされ
たセラミックス／金属複合材料を得た。 ［実施例２］図４に示した第２の製造方法により製造し
た以外は実施例１に準拠して、実施例２に係るメッキさ
れたセラミックス／金属複合材料を製造した。この場
合、キャタリスト工程は１回行い、浸漬時間は１分とし
た。 ［比較例１］電気メッキ処理および乾燥熱処理を行わな
い以外は実施例１に準拠して、比較例１に係るメッキさ
れたセラミックス／金属複合材料を製造した。 ［比較例２〕電気メッキ処理を行わない以外は実施例１
に準拠して、比較例２に係るメッキされたセラミックス
／金属複合材料を製造した。 ［評価］これらを目視にて観察したところ、実施例１、
２ではメッキ皮膜が均一な厚さで形成されていた。ま
た、比較例１、２においてもメッキ皮膜の厚さはほぼ均
一であったが、メッキ皮膜が複合材料表面から剥離して
いる箇所があることが認められた。
ト工程は交互に２回ずつ行い、各々の工程における液へ
の浸漬時間はそれぞれ３分、２分、１分、１分とした。
還元剤としてはＳｎ2+イオンを、触媒金属としてはＰｄ
をそれぞれ使用した。また、第１のメッキ皮膜を形成す
る電気メッキ処理は５Ａ／ｄｍ2 の電流密度で３分間行
い、第２のメッキ皮膜を形成する無電解メッキ処理はメ
ッキ液の温度を６０℃として６０分間行った。その後、
第１および第２のメッキ皮膜が形成されたＳｉＣ／Ｃｕ
複合材料を、一旦７０℃で２０分間乾燥し、次いで窒素
と水素とを３：１の体積比となるように流通させながら
３００℃で１分間乾燥して、実施例１に係るメッキされ
たセラミックス／金属複合材料を得た。 ［実施例２］図４に示した第２の製造方法により製造し
た以外は実施例１に準拠して、実施例２に係るメッキさ
れたセラミックス／金属複合材料を製造した。この場
合、キャタリスト工程は１回行い、浸漬時間は１分とし
た。 ［比較例１］電気メッキ処理および乾燥熱処理を行わな
い以外は実施例１に準拠して、比較例１に係るメッキさ
れたセラミックス／金属複合材料を製造した。 ［比較例２〕電気メッキ処理を行わない以外は実施例１
に準拠して、比較例２に係るメッキされたセラミックス
／金属複合材料を製造した。 ［評価］これらを目視にて観察したところ、実施例１、
２ではメッキ皮膜が均一な厚さで形成されていた。ま
た、比較例１、２においてもメッキ皮膜の厚さはほぼ均
一であったが、メッキ皮膜が複合材料表面から剥離して
いる箇所があることが認められた。
【００６５】次に、これらのはんだ付け性および密着性
の評価を行った。はんだ付け性は、ＡｌＮを実施例１、
２、比較例１、２のそれぞれとはんだ付けによって接合
し、未接合部分の割合がどの程度であるかを求めた。こ
の数字が大きいほど、未接合部分が多く、はんだ付け性
が良好でないことを表す。また、密着性は、ＪＩＳ−Ｈ
８５０４に規定された方法に従うメッキ皮膜引き剥がし
試験によって評価した。以上の結果を、目視観察結果と
併せて表１に示す。
の評価を行った。はんだ付け性は、ＡｌＮを実施例１、
２、比較例１、２のそれぞれとはんだ付けによって接合
し、未接合部分の割合がどの程度であるかを求めた。こ
の数字が大きいほど、未接合部分が多く、はんだ付け性
が良好でないことを表す。また、密着性は、ＪＩＳ−Ｈ
８５０４に規定された方法に従うメッキ皮膜引き剥がし
試験によって評価した。以上の結果を、目視観察結果と
併せて表１に示す。
【００６６】
【表１】
【００６７】表１から、実施例１、２がはんだ付け性お
よび密着性にも優れていることが明らかである。
よび密着性にも優れていることが明らかである。
【００６８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のメッキさ
れたセラミックス／金属複合材料によれば、メッキ皮膜
とセラミックス／複合材料とが良好に密着し、はんだ付
け性にも優れている。
れたセラミックス／金属複合材料によれば、メッキ皮膜
とセラミックス／複合材料とが良好に密着し、はんだ付
け性にも優れている。
【００６９】また、本発明のメッキされたセラミックス
／金属複合材料の製造方法によれば、メッキ皮膜が複合
材料表面から剥離することなく、かつ、均一な厚さで形
成される。さらに、製造過程において複合材料の内部に
含浸された溶液は、最終的には蒸発揮散せしめられる。
したがって、メッキされたセラミックス／金属複合材料
をはんだ付けする際に溶液が滲み出ることがないので、
はんだに対する濡れ性が低下しない。
／金属複合材料の製造方法によれば、メッキ皮膜が複合
材料表面から剥離することなく、かつ、均一な厚さで形
成される。さらに、製造過程において複合材料の内部に
含浸された溶液は、最終的には蒸発揮散せしめられる。
したがって、メッキされたセラミックス／金属複合材料
をはんだ付けする際に溶液が滲み出ることがないので、
はんだに対する濡れ性が低下しない。
【００７０】この製造方法によって製造されたメッキさ
れたセラミックス／金属複合材料は、例えば、半導体回
路のヒートシンク材として好適である。
れたセラミックス／金属複合材料は、例えば、半導体回
路のヒートシンク材として好適である。
【図１】本実施の形態に係るメッキされたセラミックス
／金属複合材料の断面概略図である。
／金属複合材料の断面概略図である。
【図２】第１の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】第１の製造方法の各工程に対応したセラミック
ス／金属複合材料の表面の状態を示す概念図である。
ス／金属複合材料の表面の状態を示す概念図である。
【図４】第２の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】第３の製造方法を示すフローチャートである。
１０…メッキされたセラミックス／金属複合材料 １２…セラミックス（多孔質焼結体） １４…金属 １６…セラミックス／金属複合材料 １８、１８ａ、
１８ｂ…メッキ皮膜 ２０…触媒金属 ２２…還元剤 ２４…空隙 ２６…気孔 ２８…溶液
１８ｂ…メッキ皮膜 ２０…触媒金属 ２２…還元剤 ２４…空隙 ２６…気孔 ２８…溶液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 健 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 徳田 博 愛知県名古屋市西区菊井一丁目20番11号 上村工業株式会社名古屋支店内 (72)発明者 田邊 大之輔 愛知県名古屋市西区菊井一丁目20番11号 上村工業株式会社名古屋支店内 Ｆターム(参考） 4K022 AA02 AA04 AA37 AA41 BA08 BA14 BA31 BA32 BA36 CA06 CA17 CA18 CA21 DA01 DA03 EA02 4K024 AA03 AA09 AA14 AB02 AB03 AB17 BA15 BB09 BB12 BC07 BC10 CA06 DA08 DA10 DB01 GA14 GA16
Claims (12)
- 【請求項１】セラミックス／金属複合材料の表面上に触
媒金属が析出され、 少なくとも金属部分上に析出された前記触媒金属上に電
気メッキ処理によって形成された第１のメッキ皮膜が形
成され、かつ、 前記セラミックス／金属複合材料の少なくともセラミッ
クス部分の表面上に、無電解メッキ処理によって形成さ
れた第２のメッキ皮膜が形成されていることを特徴とす
るメッキされたセラミックス／金属複合材料。 - 【請求項２】請求項１記載のメッキされたセラミックス
／金属複合材料において、 セラミックスがＳｉＣ、ＡｌＮ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢｅＯ、
Ａｌ2 Ｏ3 のいずれか１つであり、金属がＣｕ、Ｃｕ合
金、Ａｌ、Ａｌ合金のいずれかで１つであり、前記第１
および第２のメッキ皮膜がＮｉ、Ｎｉ合金、Ｃｕ、Ｃｕ
合金のいずれか１つであることを特徴とするメッキされ
たセラミックス／金属複合材料。 - 【請求項３】請求項２記載のメッキされたセラミックス
／金属複合材料において、 前記セラミックスに対する前記金属の組成比が、１０体
積％以上であることを特徴とするメッキされたセラミッ
クス／金属複合材料。 - 【請求項４】セラミックス／金属複合材料の表面に還元
剤を吸着させるセンシタイズ工程と、 前記還元剤と触媒金属とを置換することにより、該触媒
金属を前記表面に析出させるアクチベート工程と、 表面に前記触媒金属が析出した前記セラミックス／金属
複合材料に対して電気メッキ処理を行い、少なくとも前
記セラミックス／金属複合材料の金属部分上に析出して
いる前記触媒金属上に第１のメッキ皮膜を形成する電気
メッキ工程と、 前記第１のメッキ皮膜が形成された前記セラミックス／
金属複合材料に対して無電解メッキ処理を行い、少なく
とも前記セラミックス／金属複合材料のセラミックス部
分の表面上に第２のメッキ皮膜を形成する無電解メッキ
工程と、 前記第１および第２のメッキ皮膜が形成された前記複合
材料を酸化性ガスが存在しない雰囲気下で乾燥する乾燥
熱処理工程と、 を含むことを特徴とするメッキされたセラミックス／金
属複合材料の製造方法。 - 【請求項５】セラミックス／金属複合材料の表面に触媒
金属または触媒金属イオンを吸着させるキャタリスト工
程と、 表面に前記触媒金属または前記触媒金属イオンが析出し
た前記セラミックス／金属複合材料に対して電気メッキ
処理を行い、少なくとも前記セラミックス／金属複合材
料の金属部分上に析出している前記触媒金属上に第１の
メッキ皮膜を形成する電気メッキ工程と、 前記第１のメッキ皮膜が形成された前記セラミックス／
金属複合材料に対して無電解メッキ処理を行い、少なく
とも前記セラミックス／金属複合材料のセラミックス部
分の表面上に第２のメッキ皮膜を形成する無電解メッキ
工程と、 前記第１および第２のメッキ皮膜が形成された前記複合
材料を酸化性ガスが存在しない雰囲気下で乾燥する乾燥
熱処理工程と、 を含むことを特徴とするメッキされたセラミックス／金
属複合材料の製造方法。 - 【請求項６】セラミックス／金属複合材料の表面への還
元剤の吸着と、該還元剤と触媒金属との置換とを同時に
行うアクチベイティング工程と、 前記表面上に残留している前記還元剤を前記触媒金属に
置換するアクセラレイティング工程と、 表面に前記触媒金属が析出した前記セラミックス／金属
複合材料に対して電気メッキ処理を行い、少なくとも前
記セラミックス／金属複合材料の金属部分上に析出して
いる前記触媒金属上に第１のメッキ皮膜を形成する電気
メッキ工程と、 前記第１のメッキ皮膜が形成された前記セラミックス／
金属複合材料に対して無電解メッキ処理を行い、少なく
とも前記セラミックス／金属複合材料のセラミックス部
分の表面上に第２のメッキ皮膜を形成する無電解メッキ
工程と、 前記第１および第２のメッキ皮膜が形成された前記複合
材料を酸化性ガスが存在しない雰囲気下で乾燥する乾燥
熱処理工程と、 を含むことを特徴とするメッキされたセラミックス／金
属複合材料の製造方法。 - 【請求項７】請求項４〜６のいずれか１項に記載のメッ
キされたセラミックス／金属複合材料の製造方法におい
て、 前記センシタイズ工程、前記キャタリスト工程、あるい
は前記アクチベイティング工程のいずれかの工程の前
に、セラミックス／金属複合材料の金属部分の表面をＺ
ｎに置換する前処理工程を行うことを特徴とするメッキ
されたセラミックス／金属複合材料の製造方法。 - 【請求項８】請求項４〜７のいずれか１項に記載のメッ
キされたセラミックス／金属複合材料の製造方法におい
て、 前記乾燥熱処理工程の前に、予備乾燥工程を備えること
を特徴とするメッキされたセラミックス／金属複合材料
の製造方法。 - 【請求項９】請求項４〜８のいずれか１項に記載のメッ
キされたセラミックス／金属複合材料の製造方法におい
て、 前記電気メッキ処理を、０．１〜１５Ａ／ｄｍ2 の電流
密度で行うことを特徴とするメッキされたセラミックス
／金属複合材料の製造方法。 - 【請求項１０】請求項４〜９のいずれか１項に記載のメ
ッキされたセラミックス／金属複合材料の製造方法にお
いて、 前記乾燥熱処理工程における乾燥時の温度が、１００〜
５００℃であることを特徴とするメッキされたセラミッ
クス／金属複合材料の製造方法。 - 【請求項１１】請求項４〜１０のいずれか１項に記載の
メッキされたセラミックス／金属複合材料の製造方法に
おいて、 セラミックスをＳｉＣ、ＡｌＮ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢｅＯ、
Ａｌ2 Ｏ3 のいずれか１つとし、金属をＣｕ、Ｃｕ合
金、Ａｌ、Ａｌ合金のいずれか１つとし、前記第１およ
び第２のメッキ皮膜をＮｉ、Ｎｉ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金
のいずれか１つとすることを特徴とするメッキされたセ
ラミックス／金属複合材料の製造方法。 - 【請求項１２】請求項１１記載のメッキされたセラミッ
クス／金属複合材料の製造方法において、 前記セラミックスに対する前記金属の組成比が、１０体
積％以上であることを特徴とするメッキされたセラミッ
クス／金属複合材料の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37164398A JP4090602B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | メッキされたセラミックス／金属複合材料およびその製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37164398A JP4090602B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | メッキされたセラミックス／金属複合材料およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000192283A true JP2000192283A (ja) | 2000-07-11 |
| JP4090602B2 JP4090602B2 (ja) | 2008-05-28 |
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ID=18499059
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37164398A Expired - Fee Related JP4090602B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | メッキされたセラミックス／金属複合材料およびその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4090602B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002212758A (ja) * | 2001-01-22 | 2002-07-31 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 複合材料製耐熱部材 |
| GB2382082A (en) * | 2001-11-16 | 2003-05-21 | Ngk Insulators Ltd | Composite Material and Method for Producing the Same |
| JP2007098563A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-04-19 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | ナノ構造体およびその製造方法 |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP37164398A patent/JP4090602B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2002212758A (ja) * | 2001-01-22 | 2002-07-31 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 複合材料製耐熱部材 |
| GB2382082A (en) * | 2001-11-16 | 2003-05-21 | Ngk Insulators Ltd | Composite Material and Method for Producing the Same |
| JP2007098563A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-04-19 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | ナノ構造体およびその製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP4090602B2 (ja) | 2008-05-28 |
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