JP2003008307A

JP2003008307A - 電子部品及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003008307A
Application number: JP2001192031A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Takahashi; 高橋　　毅; Masaru Hasebe; 勝長谷部
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2001-06-25
Filing date: 2001-06-25
Publication date: 2003-01-10

Abstract

(57)【要約】【課題】高周波帯域のＱ値を向上し得、かつ、高周波帯
域の損失を低減し得る電子部品を提供する。【解決手段】金属メッキ膜２１は、誘電体１上に形成さ
れ、その残留応力Ｓが、−３３．４ｋｇ／ｍｍ²≦Ｓ≦
３３．４ｋｇ／ｍｍ²を満たす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】誘電体上に各種パターンの金属膜を設け
た構造の電子部品は、共振器、発振器、フィルタまたは
回路基板等として、衛星通信機器、移動体通信機器、無
線通信機器、高周波通信機器、または基地局用通信機器
等に用いられる。これらの通信機器では、通信速度の高
速化または通信チャネル数の増大等の要求に応じ、高周
波化が進み、現在は、準マイクロ波帯またはマイクロ波
帯等を中心としている。当然のこととして、通信機器に
用いられている電子部品についても、使用周波数帯域の
高周波化に対応できる高周波特性が求められる。

【０００３】高周波帯域においては、電子部品の損失全
体からみて、金属膜における損失の割合が大きい。金属
膜において、損失に関係する表面抵抗Ｒ_Sは、実効導電
率σ及び表皮深さδから、次の式（１）で与えられる。高周波帯域においては、表皮深さδの減少により、表面
抵抗Ｒ_Sが増大しがちである。表面抵抗Ｒ_Sが増大する
と、Ｑ値が低下し、金属膜における損失が増大する。こ
のような表面抵抗Ｒ_Sの増大を回避するため、金属膜材
料には、導電率理論値の高い金属材料、例えば、Ａｇ
（導電率理論値＝６．２×１０⁷［Ｓ／ｍ］）、または
Ｃｕ（導電率理論値＝５．８×１０⁷［Ｓ／ｍ］）等が
利用される。

【０００４】Ａｇ膜について、例えば、特開平１−３１
４４０４号公報は、誘電体上にＡｇペーストを塗布して
焼付することによりＡｇ膜を作製する技術を開示してい
る。また、Ｃｕ電極について、例えば、特開２０００−
３６２２０号公報は、誘電体上にＣｕペーストを塗布
し、焼付及び雰囲気焼成を行い、Ｃｕ膜を作製する技術
を開示しており、特許２６６３００１号公報は、Ｃｕメ
ッキ処理により誘電体上にＣｕ膜を形成する技術を開示
している。

【０００５】しかし、ペースト塗布及び焼付により形成
されるＡｇ膜またはＣｕ膜では、誘電体との密着のため
ペーストに添加されるガラスフリットの混在、焼結性向
上のためペーストに添加される各種補助剤等の不純物の
存在、ペーストに含まれる有機ビヒクルが焼結時にガス
化できなかった炭素分の残留、焼付時に発生するポア、
塗布ムラもしくは焼結促進により発生する膜厚の薄い領
域、または、焼付後の冷却過程で発生するマイクロクラ
ック等に起因し、Ａｇ膜またはＣｕ膜の実効導電率σが
低下して導電率理論値の６０〜８０％程度となる。この
ため、高周波帯域のＱ値が低下し、高周波帯域の損失が
増大する。

【０００６】一方、メッキ処理により形成されるＣｕメ
ッキ膜では、誘電体との密着強度を向上させる目的で施
される誘電体の粗面化処理、メッキ浴に含まれる各種添
加物の共析、低均質性により発生する膜厚の薄い領域に
起因し、Ｃｕメッキ膜の実効導電率σが低下して導電率
理論値の５０〜７０％程度となる。このため、高周波帯
域のＱ値が低下し、高周波帯域の損失が増大する。

【０００７】Ｃｕメッキ膜のＱ値を向上させる技術とし
て、特公昭６３−２５７２３号公報、特許２６６３００
１号公報、特許２６５４６７９号公報、特開平５−４８
３１３公報、特開平５−９０８１４公報または特開平９
−２８４０１５公報等は、不活性雰囲気中でメッキ電極
に熱処理を行うことにより、高周波帯域のＱ値を向上さ
せる技術を開示している。

【０００８】しかし、熱処理中、誘電体材料に溶解、変
形またはガラス転移等が生じる場合、熱処理技術は実施
できない。また、誘電体材料が不活性雰囲気中で還元さ
れる場合も、不活性雰囲気中の熱処理は実施できない。

【０００９】しかも、熱処理によるＱ値の向上は二次的
な改善であり、メッキ処理直後のＣｕメッキ膜のＱ値が
低い場合、熱処理技術を適用してもＣｕメッキ膜のＱ値
はあまり向上しない。

【００１０】また、Ｃｕメッキ膜のＱ値を向上させる他
の技術として、特許２７０５１５２号公報または特開平
８−３３５８１０号公報等は粗面化処理の改善を開示
し、特許３０５８０６３号公報または特許第３１１１８
９１号公報等は触媒処理の改善を開示し、特開２０００
−１９２２４７号公報等は素体形状の改善（バリ取り）
を開示している。しかし、これらの技術は、Ｃｕメッキ
膜を構成する銅金属自体のＱ値を向上させるものではな
い。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高周
波帯域のＱ値を向上させ得る電子部品、及びその製造方
法を提供することである。

【００１２】本発明のもう一つの課題は、高周波帯域の
損失を低減させ得る電子部品、及びその製造方法を提供
することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係る電子部品は、誘電体と、少なくとも
１つの金属メッキ膜とを含む。前記少なくとも１つの金
属メッキ膜は、前記誘電体上に形成され、その残留応力
をＳとしたとき、−３３．４ｋｇ／ｍｍ²≦Ｓ≦３３．
４ｋｇ／ｍｍ²を満たす。

【００１４】上記式−３３．４ｋｇ／ｍｍ²≦Ｓ≦３
３．４ｋｇ／ｍｍ²において、プラス側は、残留応力Ｓ
が引張応力となっていることを意味し、マイナス側は、
残留応力Ｓが圧縮応力となっていることを意味する。

【００１５】誘電体上に金属メッキ膜を形成した電子部
品について、従来は、高周波帯域のＱ値に対する金属メ
ッキ膜の残留応力の影響が知られておらず、高周波帯域
におけるＱ値の向上が妨げられていた。

【００１６】これに対し、発明者らは、金属メッキ膜の
残留応力が高周波帯域のＱ値に影響を与えていると予想
し、実験を行った。この実験によれば、金属メッキ膜の
残留応力（引張応力）Ｓが０ｋｇ／ｍｍ²≦Ｓ≦３３．
４ｋｇ／ｍｍ²の範囲では、高周波帯域のＱ値が高い値
に保たれ、金属メッキ膜の残留応力Ｓが３３．４ｋｇ／
ｍｍ²を越えると、高周波帯域のＱ値が急激に低下し
た。

【００１７】このような引張応力に関する実験結果と同
様な実験結果が、圧縮応力についても推測される。従っ
て、金属メッキ膜の残留応力Ｓを−３３．４ｋｇ／ｍｍ
²≦Ｓ≦３３．４ｋｇ／ｍｍ²とすると、高周波帯域のＱ
値を向上させることができ、これにより、高周波帯域の
損失を低減できる。

【００１８】従来、応力に関しては、金属膜−誘電体間
に発生する内部応力が議論されていた。この種の内部応
力は、金属膜の熱膨張係数と誘電体の熱膨張係数との差
に起因し、降温時に生じるものである。

【００１９】これに対し、本発明の対象とする応力は、
金属膜自体に発生する残留応力であり、金属膜−誘電体
間の内部応力とは異なる。

【００２０】本発明の他の目的、構成及び利点について
は、添付図面を参照し、更に具体的に説明する。添付図
面は単に例を示すに過ぎない。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る電子部品の斜
視図、図２は図１の２−２線に沿った断面図である。図
示のように、本発明に係る電子部品は、誘電体１と、金
属メッキ膜２１とを含む。図示の電子部品は、誘電体共
振器、詳しくは、ＴＥＭモード直方体共振器である。

【００２２】図示の誘電体１は、マイクロ波誘電体セラ
ミックスにより構成されている。誘電体１を構成するマ
イクロ波誘電体セラミックスとしては、高周波帯域にお
いて、誘電損失が低く、かつ、共振周波数温度係数が０
に近いものが好ましい。

【００２３】例えば、Ｍｇ−Ｓｉ−Ｏ系、Ｃａ−Ｍｇ−
ＴｉＯ系、Ｂａ−Ｍｇ−Ｔａ−Ｏ系、Ｂａ−Ｍｇ−Ｎｂ
−Ｏ系、Ｂａ−Ｚｎ−Ｎｂ−Ｏ系、Ｂａ−Ｚｎ−Ｔａ−
Ｏ系、Ｂａ−Ｔｉ−Ｏ系、Ｚｒ−Ｓｎ−Ｔｉ−Ｏ系、Ｂ
ａ−Ｍｇ−Ｗ−Ｏ系、Ｂａ−Ｓｍ−Ｔｉ−Ｏ系またはＢ
ａ−Ｎｄ−Ｔｉ−Ｏ系等が好ましい。図示実施例と異な
り、誘電体は、各種のセラミックス材料、単結晶材料、
高分子材料または複合材料等により構成してもよい。

【００２４】具体的には、フマル酸ジエステルを含む単
量体組成物を重合して得られた高分子材料、ホモポリプ
ロピレンとスチレン／ジビニルベンゼンポリマーとをグ
ラフト重合して得られた高分子材料、ビニルベンジル樹
脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ポ
リエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、
ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリメチルメタクリレ
ート（ＰＭＭＡ）樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹
脂、ビニルトリアジン（ＢＴレジン）樹脂、ポリフェニ
レンエーテル（ＰＰＥ）樹脂またはポリフェニレンオキ
サイド（ＰＰＯ）樹脂等が低誘電損失の点で、好まし
い。

【００２５】図示の誘電体１は、直方体状の外形であ
り、一面１１（以下開放端面と称する）から対向する面
（短絡端面）１２に向かって延びる貫通孔１７を有して
いる。

【００２６】金属メッキ膜２１は、誘電体１上に形成さ
れている。詳しくは、金属メッキ膜２１は、誘電体１の
開放端面１１を除く面と、誘電体１に備えられた貫通孔
１７の内面とを被覆するように形成されている。金属メ
ッキ膜２１は、その膜厚が、使用周波数帯域の表皮深さ
δ以上となるように設定され、好ましくは、表皮深さδ
の２倍以上となるように設定される。

【００２７】本発明の重要な特徴は、金属メッキ膜２１
の残留応力Ｓが、−３３．４ｋｇ／ｍｍ²≦Ｓ≦３３．
４ｋｇ／ｍｍ²を満たしていることである。好ましく
は、金属メッキ膜２１の残留応力Ｓは、０ｋｇ／ｍｍ²
≦Ｓ≦３３．４ｋｇ／ｍｍ²を満たしている。本発明に
おいて、金属メッキ膜２１としては、Ｃｕメッキ膜を採
用するのが好ましい。このほか、Ａｇメッキ膜も低導電
率であり、好ましい。

【００２８】錆防止のため、金属メッキ膜２１上に防錆
膜を形成してもよい。防錆膜は、例えば、Ｓｎメッキ
膜、Ｎｉメッキ膜またはＣｒメッキ膜等のメッキ膜であ
り、メッキ膜は電気メッキ膜または無電解メッキ膜の何
れでもよい。

【００２９】図１、図２に図示した電子部品は、ＴＥＭ
モード直方体共振器であるが、図示実施例と異なり、Ｔ
ＥＭモード円柱体共振器でもよいし、ＴＭモード、ＴＥ
モード、またはその他のハイブリッドモードを利用した
共振器であってもよい。また、ストリップライン共振器
またはコプレーナ共振器等でもよい。

【００３０】更に、図示の電子部品は、１／４波長共振
器であり、誘電体１に開放端面１１を備えているが、図
示実施例と異なり、１／２波長共振器等でもよい。１／
２波長共振器の場合、貫通穴内部にオープン部位が形成
されていてもよい。

【００３１】次に、上述した電子部品の製造方法を簡単
に説明する。

【００３２】誘電体１に金属メッキ膜２１を形成するに
あたり、まず、誘電体１にメッキ前処理を行う。メッキ
前処理の具体例としては、脱脂処理及び粗面化処理を行
い、更に感受性化処理を行い、その後、活性化処理を行
えばよい。上述した脱脂処理、粗面化処理、感受性化処
理及び活性化処理には、様々な薬品を使用することがで
きる。例えば、脱脂処理には界面活性剤またはカルボン
酸類水溶液等を、粗面化処理には硝酸−フッ酸水溶液、
リン酸溶液またはホウフッ酸溶液等を、感受性化処理に
は塩化Ｓｎ水溶液またはフッ化Ｓｎ溶液等を、活性化処
理には塩化パラジウム水溶液等を使用すればよい。

【００３３】このようにしてメッキ前処理を施した誘電
体１に金属メッキ処理を行い、誘電体１上に金属メッキ
膜２１を形成する。金属メッキ処理では、無電解金属メ
ッキ処理と、その後の電気金属メッキ処理とにより金属
メッキ膜を形成してもよいし、無電解金属メッキ処理の
みにより金属メッキ膜を形成してもよい。

【００３４】上述したように、金属メッキ膜２１の膜厚
は、使用周波数帯域の表皮深さδ以上となるように設定
する。好ましくは、金属メッキ膜２１の膜厚は、表皮深
さδの２倍以上に設定する。無電解金属メッキ処理の後
に電気金属メッキ処理を行う場合、無電解金属メッキ処
理による膜厚、及び電気金属メッキ処理による膜厚は、
合計膜厚が前述の条件を満たす限り、任意に設定するこ
とができる。

【００３５】また、金属メッキ膜２１の形成にあたり、
レジストフレームを使用してもよいし、使用しなくても
よい。レジストフレームを使用する場合、誘電体上に金
属メッキ膜を形成する前に、誘電体上にレジストフレー
ムを形成し、このレジストフレーム内に金属メッキ膜を
形成すればよい。レジストフレームは、除去してもよい
し、残したままでもよい。

【００３６】次に、金属メッキ膜２１としてＣｕメッキ
膜を採用し、誘電体にＣｕメッキ処理を施す場合につい
て詳しく説明する。Ｃｕメッキ処理では、無電解Ｃｕメ
ッキ処理と、その後の電気Ｃｕメッキ処理によりＣｕメ
ッキ膜を形成してもよいし、無電解Ｃｕメッキ処理のみ
によりＣｕメッキ膜を形成してもよい。

【００３７】上述の無電解Ｃｕメッキ処理は、例えば、
硫酸銅−ＥＤＴＡ−ホルマリン−水酸化ナトリウムを含
むメッキ浴中で行えばよい。このメッキ浴では、下記の
反応式（２）、（３）による自己触媒反応により、銅が
析出する。

【００３８】これと異なり、無電解Ｃｕメッキ処理のメ
ッキ浴に、塩化銅、酸化銅、パラホルムアルデヒド、ロ
ッシェル塩またはクワドロール等を使用してもよい。

【００３９】また、上述の電気Ｃｕメッキ処理は、例え
ば、ピロリン酸銅−ピロリン酸カリウム−アンモニアを
含むメッキ浴中で行えばよい。このメッキ浴では、下記
の反応式（４）、（５）のように、解離した銅錯塩から
銅が析出する。

【００４０】これと異なり、電気Ｃｕメッキ処理のメッ
キ浴に、シアン化銅、金属銅、シアン化ナトリウム、シ
アン化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ロッ
シェル塩、水酸化カリウム、硝酸カリウム、硫酸銅、硫
酸または塩素化合物等を使用してもよい。

【００４１】以上説明したように、誘電体１に金属メッ
キ処理を施すことにより、金属メッキ膜２１が誘電体１
上に形成される。

【００４２】更に、誘電体１上に形成された金属メッキ
膜２１に、不活性雰囲気中において、熱処理または、加
圧処理等を施してもよい。また、誘電体１上の金属メッ
キ膜２１上に防錆膜を形成してもよい。防錆膜は、電気
Ｓｎメッキ処理、電気Ｎｉメッキ処理、電気Ｃｒメッキ
処理または防錆液中浸漬処理（無電解メッキ処理）等に
より形成することができる。金属メッキ膜２１上に防錆
膜を形成しても、金属メッキ膜２１の残留応力Ｓは、防
錆膜との僅かな界面近傍領域を除き、概ねそのまま保持
される。

【００４３】また、誘電体１上に形成された金属メッキ
膜２１の一部を除去し、誘電体１の開放端面１１を形成
するため、ブラスト加工、研磨加工、リュータ加工、レ
ーザ加工または超音波加工等を適宜行ってもよい。

【００４４】次に、具体的な実施例を挙げて、本発明の
作用及び効果を説明する。

【００４５】＜実施例＞電子部品用の誘電体を得るにあ
たり、化学的に高純度な炭酸バリウム粉末ＢａＣＯ₃、
酸化ネオジウム粉末Ｎｄ₂Ｏ₃、酸化チタン粉末ＴｉＯ₂
を出発原料とし、ボールミルを用いて湿式混合処理し
た。そして、得られた混合物を乾燥し、１０００〜１２
００℃で１〜３時間仮焼を行った後、この仮焼粉をさら
にボールミルで湿式粉砕せしめ、バインダを適当量加
え、造粒を行った。この造粒物を加圧せしめた成形体
に、１３００〜１４００℃で１〜３時間本焼成を行い、
外径６ｍｍ角、内径１．７ｍｍ及び長さ７．９ｍｍの誘
電体を得た。

【００４６】次に、誘電体にＣｕメッキ処理を行うにあ
たり、メッキ前処理を行った。メッキ前処理として、ま
ず、４０〜６０℃の界面活性剤中に誘電体を５分間浸漬
して脱脂処理を行った。脱脂処理の後、２０〜４０℃の
硝酸−ホウ酸水溶液中に誘電体を５分間浸漬して粗面化
処理を行った。

【００４７】粗面化処理の後、２０〜４０℃の塩化第一
Ｓｎ水溶液中に誘電体を３分間浸漬して感受性化処理を
行った。感受性化処理の後、２０〜４０℃の塩化パラジ
ウム水溶液中に誘電体を３分間浸漬して活性化処理を行
った。このようにして、メッキ前処理を施した誘電体が
得られた。

【００４８】この誘電体にＣｕメッキ処理を施した。但
し、このＣｕメッキ処理は、レジストフレームを使用せ
ずに行った。まず、無電解Ｃｕメッキ処理を施し、誘電
体上に膜厚０．２μｍの無電解Ｃｕメッキ膜を形成し
た。無電解Ｃｕメッキ処理は、硫酸銅−ＥＤＴＡ−ホル
マリン−水酸化ナトリウムを含むメッキ浴中で行った。

【００４９】次に、電気Ｃｕメッキ処理を施し、上述の
無電解Ｃｕメッキ膜の上に電気Ｃｕメッキ膜を形成し
た。無電解Ｃｕメッキ膜及び電気Ｃｕメッキ膜によるＣ
ｕメッキ膜の膜厚は５μｍとした。電気Ｃｕメッキ処理
は、ピロリン酸銅−ピロリン酸カリウム−アンモニアを
含むメッキ浴中で行った。

【００５０】誘電体上にＣｕメッキ膜を形成した後、１
／４波長ＴＥＭモード共振器とするため、サンドブラス
ト処理により、一面上のＣｕメッキ膜のみを除去し、誘
電体の開放端面１１を形成した。更に、錆防止のため、
誘電体上のＣｕメッキ膜に電気Ｓｎメッキを施した。

【００５１】上述したＣｕメッキ処理において、無電解
Ｃｕメッキ処理時のメッキ浴温度及びメッキ浴ｐＨ、並
びに、電気Ｃｕメッキ処理時のメッキ浴温度及び印加電
流密度を変化させ、実施例１〜５のサンプルを作製し
た。但し、この印加電流密度は誘電体表面で見た印加電
流密度である。実施例１〜５のサンプルの作製では、無
電解Ｃｕメッキ処理及び電気Ｃｕメッキ処理の処理時間
を精密に制御することにより、無電解Ｃｕメッキ処理に
よる膜厚を０．２μｍとし、無電解Ｃｕメッキ処理及び
電気Ｃｕメッキ処理による膜厚を５μｍとした。

【００５２】更に、実施例１〜５のサンプルについて、
それぞれ、Ｃｕメッキ膜内の残留応力Ｓを計測した。残
留応力Ｓの計測は、平行ビームを用いたＸ線回折から並
傾法で２θ回析角を測定し、この２θ回析角から算出す
ることにより行った。残留応力計測の詳しい説明は後述
する。実施例１〜５のサンプルは、それぞれ、Ｃｕメッ
キ膜内の残留応力Ｓが０ｋｇ／ｍｍ²≦Ｓ≦３３．４ｋ
ｇ／ｍｍ²となった。

【００５３】＜比較例＞上記実施例で説明したＣｕメッ
キ処理において、無電解Ｃｕメッキ処理時のメッキ浴温
度及びメッキ浴ｐＨ、並びに、電気Ｃｕメッキ処理時の
メッキ浴温度及び印加電流密度を、実施例１〜５のサン
プルを得る場合とは異ならせ、比較例１〜４のサンプル
を作製した。

【００５４】更に、比較例１〜４のサンプルについて、
それぞれ、Ｃｕメッキ膜内の残留応力Ｓを計測した。比
較例１〜４のサンプルは、それぞれ、Ｃｕメッキ膜内の
残留応力ＳがＳ＞３３．４ｋｇ／ｍｍ²となった。

【００５５】＜実施例及び比較例の実験結果＞上述した
実施例１〜５及び比較例１〜４のサンプルについて、そ
れぞれ、高周波１ＧＨｚでの無負荷Ｑ値を測定した。具
体的には、無負荷Ｑ値は、１ＧＨｚの共振周波数下で１
／４波長ＴＥＭモードで励振させ、ネットワークアナラ
イザ８７５３Ｅ（アジレント・テクノロジ社製）で測定
した。Ｃｕメッキ処理の処理条件、並びに、Ｃｕメッキ
膜内の残留応力及び無負荷Ｑ値の測定結果をまとめて表
１に示す。

【００５６】更に、残留応力Ｓと無負荷Ｑ値との関係を
グラフ化して図３に示す。図３において、横軸が残留応
力Ｓ［ｋｇ／ｍｍ²］を示し、縦軸が無負荷Ｑ値を示し
ている。

【００５７】表１及び図３に示すように、Ｃｕメッキ膜
の残留応力Ｓが０ｋｇ／ｍｍ²≦Ｓ≦３３．４ｋｇ／ｍ
ｍ²である実施例１〜５のサンプルの場合、無負荷Ｑ値
は、およそ一定の高い値（４５３〜４６５）に保たれ
た。

【００５８】これに対し、Ｃｕメッキ膜の残留応力Ｓが
Ｓ＞３３．４ｋｇ／ｍｍ²である比較例１〜５のサンプ
ルの場合、無負荷Ｑ値は、残留応力Ｓの増大につれて急
激に低下した。

【００５９】このような引張応力に関する実験結果と同
様な実験結果が、圧縮応力についても、推測される。従
って、Ｃｕメッキ膜の残留応力Ｓを−３３．４ｋｇ／ｍ
ｍ²≦Ｓ≦３３．４ｋｇ／ｍｍ²の範囲とすると、高周波
帯域で高いＱ値を確保でき、これにより、高周波帯域で
損失を低減できる。

【００６０】また、Ｃｕメッキ膜の残留応力Ｓが上述の
範囲内にあるか否かを測定することにより、高周波帯域
のＱ値を判定することができる。従って、高周波帯域の
Ｑ値を向上させる研究開発の労力及び費用を低減するこ
とができる。

【００６１】Ｃｕメッキ膜の残留応力は、様々な要因が
複合して発生することが多い。要因としては、例えば、
メッキ処理時に発生した水素の皮膜内への抱き込み、メ
ッキ浴に含有する還元剤、錯化剤、促進剤、安定剤、緩
衝剤、湿潤剤、光沢剤もしくは平滑剤等の各種添加剤の
共析、メッキ析出時における成長結晶面の違い、成長時
に起きる銅金属の共有結合性に伴う原子収縮、または、
ミクロスコピックな析出レートの差に基づく皮膜の密度
差等の存在等が挙げられる。これらの要因は、Ｃｕメッ
キ膜の銅結晶に、ディスロケーション、格子欠陥、イン
タースティシャルまたは格子歪等の影響を及ぼし、Ｃｕ
メッキ膜の実効導電率σを低下させる。Ｃｕメッキ膜の
実効導電率σの低下は、高周波帯域におけるＱ値の低下
を招く。

【００６２】これに対し、上述の本発明のように、Ｃｕ
メッキ膜の残留応力Ｓを、−３３．４ｋｇ／ｍｍ²≦Ｓ
≦３３．４ｋｇ／ｍｍ²の範囲とすれば、高周波帯域で
高いＱ値を確保することができる。

【００６３】更に、実施例１〜５及び比較例１〜４のサ
ンプルについて、それぞれ、４００℃窒素中の熱処理を
加え、熱処理による無負荷Ｑ値の変化を調べた。結果を
下記の表２に示す。

【００６４】上記表２に示すように、熱処理前の無負荷
Ｑ値の序列が、熱処理後もそのまま保たれた。従って、
熱処理は、無負荷Ｑ値を向上させる効果はあるものの、
熱処理によるＣｕメッキ膜のＱ値向上は二次的な改善で
あり、メッキ処理直後のＣｕメッキ膜のＱ値が本来悪い
ものには、大きな効果を期待できないことが明らかとな
った。

【００６５】上述したように、実施例のＣｕメッキ処理
では、無電解Ｃｕメッキ処理を行い、その後、電気Ｃｕ
メッキ処理を行った。このようなＣｕメッキ処理方法を
採用した理由の１つは、電気Ｃｕメッキ処理の工業的コ
ストが無電解Ｃｕメッキ処理の工業的コストよりも安価
であり、電気Ｃｕメッキ処理を利用することによりＣｕ
メッキ膜形成の工業的コストを低減できるからである。

【００６６】以上説明した実施例では誘電体共振器を例
にとり説明した。誘電体共振器においては、その無負荷
Ｑ値は、誘電体の誘電正接１／Ｑ_d、電極の導体損失１
／Ｑ_C及び放射損失１／Ｑ_rにより、下記の式（６）で与
えられる。

【００６７】上記式（６）において、最も支配的な項は
１／Ｑ_Cであり、他項１／Ｑ_d、１／Ｑ_rよりも２〜５桁
大きい。従って、誘電体共振器の無負荷Ｑ値（Ｑ）は、
ほぼ、電極のＱ値（Ｑ_C）によって定まる。従って、本
発明は、誘電体上にＣｕメッキ膜を形成した電子部品の
全てに適用され得る。例えば、フィルタ、デュプレク
サ、カップラ、バルン、アンテナ、キャパシタ、インダ
クタ、共振器、発振器またはモジュール等にも適用され
得る。

【００６８】＜残留応力の計測方法＞次に、上述の実施
例及び比較例で利用した残留応力の計測方法を詳しく説
明する。残留応力Ｓの計測にあたり、まず、Ｘ線平行ビ
ームにより、Ｃｕメッキ膜のＸ線回折を行った。Ｘ線回
折結果を図４に示す。図４において、横軸はＸ線回析角
を示し、縦軸はＸ線回析強度を示している。Ｘ線回折に
は、Ｘ線ディフラクトメータＭＸＰ０３（マックサイエ
ンス社製）にてＣｕＫα線を用い、Ｆｍ３ｍ空間群を有
する立方晶構造のＣｕ元素の回折図形において、（３３
１）面を利用した。

【００６９】更に、Ｘ線回折は、オフセット角度ψを０
°から増大させて行った。オフセット角度ψは、試料面
法線と格子面法線との成す角度、すなわち、通常の回折
条件からのオフセット角度である。

【００７０】次に、Ｘ線回折図形から、並傾法で、２θ
回析角（２θ）を求めた（図４参照）。２θ回析角（２
θ）は、Ｘ線回析強度が最大となるときのＸ線回析角の
値として求められる。２θ回折角（２θ）は、オフセッ
ト角度ψの変化に伴い変化する。図４では、オフセット
角度ψの増大につれて、２θ回折角（２θ）が低角度側
へシフトしている（特性Ｐ１〜Ｐ３を参照）。これは、
Ｃｕメッキ膜内の残留応力Ｓが引張応力となっているこ
とを意味する。

【００７１】次に、上述の２θ回折角（２θ）及びオフ
セット角度ψから残留応力Ｓを算出した。残留応力Ｓの
算出には下記の式（７）を用いた。但し、下記式（７）
において、Ｅは、金属メッキ膜のヤング率であり、Ｃｕ
メッキ膜では１２．９８×１０⁴［ｋｇ／ｍｍ²］であ
る。νは、金属メッキ膜のポアソン比であり、Ｃｕメッ
キ膜では０．３４３である。θ₀は標準ブラッグ角であ
る。

【００７２】図５は本発明に係る電子部品の別の実施例
を示す斜視図、図６は図５の６−６線に沿った断面図で
ある。図示実施例の電子部品は、誘電体１と、２つの金
属メッキ膜２１、２２とを含み、ストリップライン共振
器である。図示において、図１、図２に図示した構成部
分と同一の構成部分には同一の参照符号を付してある。

【００７３】誘電体１は、直方体状の形状である。２つ
の金属メッキ膜２１、２２は、誘電体１の対向する２つ
の面２１、２２に設けられており、一方の金属メッキ膜
２１がストリップラインを構成し、他方の金属メッキ膜
２１がアース導体を構成する。

【００７４】この実施例においても、金属メッキ膜２
１、２２は、その残留応力Ｓが、−３３．４ｋｇ／ｍｍ
²≦Ｓ≦３３．４ｋｇ／ｍｍ²を満たしている。好ましく
は、０ｋｇ／ｍｍ²≦Ｓ≦３３．４ｋｇ／ｍｍ²を満た
す。また、金属メッキ膜２１は、Ｃｕメッキ膜である。
このほか、Ａｇメッキ膜も低導電率であり、好ましい。

【００７５】以上説明した実施例では、誘電体上に形成
する金属メッキ膜としてＣｕメッキ膜を採用した例を説
明した。金属メッキ膜として、他の膜、例えば、Ａｇメ
ッキ膜を採用した場合も、同様な作用及び効果が得られ
ると推測される。

【００７６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。（ａ）高周波帯域のＱ値を向上し得る電子部品、及びそ
の製造方法を提供することができる。（ｂ）高周波帯域の損失を低減し得る電子部品、及びそ
の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子部品の斜視図である。

【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。

【図３】残留応力と無負荷Ｑ値との関係を示すグラフで
ある。

【図４】残留応力の計測に利用されたＸ線回折結果を示
している。

【図５】本発明に係る電子部品の別の実施例を示す斜視
図である。

【図６】図５の６−６線に沿った断面図である。

【符号の説明】

１誘電体２１金属メッキ膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4K024 AA02 AA03 AA07 AA09 AB01 AB02 AB03 AB15 BA15 BB09 CA06 DA10 5J006 HA03 HB03 LA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体と、少なくとも１つの金属メッキ
膜とを含む電子部品であって、前記金属メッキ膜は、前記誘電体上に形成され、その残
留応力をＳとしたとき、 −３３．４ｋｇ／ｍｍ²≦Ｓ≦３３．４ｋｇ／ｍｍ² を満たす電子部品。
【請求項２】請求項１に記載された電子部品であっ
て、前記金属メッキ膜は、０ｋｇ／ｍｍ²≦Ｓ≦３３．
４ｋｇ／ｍｍ²を満たす電子部品。
【請求項３】請求項１または２の何れかに記載された
電子部品であって、前記金属メッキ膜は、Ｃｕメッキ膜
である電子部品。
【請求項４】請求項１乃至３の何れかに記載された電
子部品であって、防錆膜を含み、前記防錆膜は前記金属
メッキ膜上に形成されている電子部品。
【請求項５】請求項４に記載された電子部品であっ
て、前記防錆膜は、Ｓｎメッキ膜、Ｎｉメッキ膜、Ｃｒ
メッキ膜から選択された少なくとも一種のメッキ膜であ
る電子部品。
【請求項６】請求項１乃至５の何れかに記載された電
子部品であって、共振器である電子部品。
【請求項７】請求項１乃至６の何れかに記載された電
子部品の製造方法であって、前記金属メッキ膜の形成にあたり、無電解金属メッキ処理を行い、前記無電解金属メッキ処理の後に、電気金属メッキ処理
を行う工程を含んでおり、前記電気金属メッキ処理は、誘電体表面で見た印加電流
密度が０．５Ａ／ｃｍ ²以下である条件で行う製造方
法。
【請求項８】請求項７に記載された製造方法であっ
て、前記無電解金属メッキ処理は、無電解Ｃｕメッキ処理で
あり、前記電気金属メッキ処理は、電気Ｃｕメッキ処理である
製造方法。