JP2003183843A - 電子部品の製造方法、及び電子部品 - Google Patents
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Abstract
を形成することのできるようにした。 【解決手段】 ホスフィン酸ナトリウム(NaH2PO
2)を還元剤として添加されたNi塩を含むめっき浴中
で、被めっき物と前記還元剤の酸化反応に対し触媒活性
を示す平均径1mmのNi片とを混合し、自己触媒型の
無電解めっきを施してCu、Ag、又はAg−Pdで形
成された電極2上にNi−P皮膜3を形成し、次いで、
該被めっき物をAu塩を含むめっき浴中に浸漬して置換
型の無電解めっきを施し、Ni−P皮膜3の表面にAu
皮膜を形成する。
Description
法、及び電子部品に関し、特に、積層コンデンサやノイ
ズフィルタ等のチップ型電子部品の製造方法、及び該製
造方法を使用して製造された電子部品に関する。
グ性やはんだ付け性、導電性樹脂接合性、耐熱性、耐蝕
性等の諸機能を向上させて信頼性に優れた高機能の電子
部品を得るべく、電極表面にニッケルめっき及び金めっ
きを施すことが盛んに行なわれている。
した場合、周知のように、金属イオンを含有しためっき
液に電気を流して電気分解を行ない金属を被めっき物上
に析出させる電解めっきと、無電解めっきとに大別され
る。また、無電解めっきには、めっき液に還元剤を添加
し該還元剤の酸化反応によって生ずる電子を金属の析出
反応を利用する自己触媒型と、溶液中の金属イオンと素
地金属間で生じる置換反応を利用した置換型とがある。
還元剤の酸化反応に対し電極表面を触媒活性な表面にす
る必要があり、このため従来より、Pd(パラジウム)
を含有した触媒液に被めっき物を浸漬して電極に表面処
理を施し、電極表面を触媒活性化することが行われてい
る。
した触媒液に被めっき部材を浸漬した場合、電極以外の
部分にもPdが付着して触媒活性化され、このため該P
dを核としたNiめっき等が進行し、その結果、電極以
外の部分にもNi等が析出する虞がある。しかも、Pd
触媒を付与するための前処理として脱脂工程やエッチン
グ工程が必要になる等製造工程が煩雑であり、このため
従来より、この種のめっき処理は主として電解めっきに
より行われていた。
ホウ素系化合物を使用した場合は、Pdによる触媒処理
を行わなくとも電極上に直接無電解めっきを施すことの
できることが判明し、かかる知見に基づき無電解めっき
によりCu電極の表面にNi−B層、Ni−P層、及び
Au層を順次積層した技術が提案されている(特開平1
0−135607号公報)。
を付与することなく無電解めっきを施すことができ、こ
れによりNi−B層、Ni−P層、及びAu層を順次積
層しているので、電極以外の部分にめっき皮膜が形成さ
れることなく、電極表面上にのみNi系皮膜及びAu皮
膜を形成することができる。
っき方法の内、電解めっきには以下のような問題点があ
った。すなわち、 (1)多数の端子を具備した多端子電子部品では、各端
子への給電状態を均一にすることが困難であり、このた
め各端子間でめっき皮膜の膜厚が均一性を欠き、めっき
皮膜の膜厚にバラツキが生じる。この場合、必要最小限
の膜厚を確保しなければならないため、最小膜厚を基準
にめっき皮膜が形成可能となるようなめっき条件の設定
を行う必要があり、このため全体的には膜厚が厚くな
り、したがって、特にAuめっきの場合は素材自体が高
価であるためコストの高騰化を招き、またNiめっきの
場合は皮膜応力によってNiめっき皮膜が電極から剥離
する虞がある。
形物品では、従来より所謂バレルめっきでめっき処理す
ることが広く実用化されているが、今日では電子部品の
更なる小形化が要請されている。
伴なってバレル内壁等に形成された多数の孔に該電子部
品の挟まる虞があり、このため前記孔の開孔径を小さく
する必要が生じる一方で、該開孔径を小さくするとめっ
き液の流れが悪くなる。
性を確保する観点から、多数の導電性媒体(メディア)
をバレル装置内に投入してめっき処理が行なわれる。し
たがって、電子部品の小形化が進行するに伴ない、導電
性媒体も例えば直径0.8mm以下の小径のものを使用
せざるを得なくなり、このため1mm程度の比較的大き
な直径の導電性媒体が混入した安価な導電性媒体(所謂
「スチールショット」)を使用することができなくな
る。つまり、経済的観点からは、形状が不揃いだが安価
なスチールショットをバレル装置内に投入してめっき処
理を行うのが望ましいが、電子部品の小形化に伴ない、
バレルの開孔径も小さくせざるを得なくなり、その結果
導電性媒体は斯かる開孔径の小さな孔に挟まることがあ
るため、高価な小径の導電性媒体や形状の揃ったスチー
ルボールを使用せざるを得なくなり、生産コストの急騰
化を招来する。
を形成する場合、電子部品の電極上のみならず、導電性
媒体にもAuが被着するため、高価なAuを必要以上に
消費し、特にボンディング用にAuめっきを施す場合は
厚い膜厚が必要となるため、生産コストが高騰化する。
材料を素体とする低抵抗の電子部品の場合は、電解めっ
きにより電子がセラミック素体表面にまで流れるため、
セラミック素体の表面にもめっき金属が異常析出する。
特に、バレルめっきでは電位分布が複雑であるため、斯
かるめっき金属のセラミック素体への異常析出を回避す
るのは困難である。
示された無電解めっき法では、電極表面上にPd触媒を
付与することなく、めっき処理を施すことができるの
で、電極上にのみ所望のめっき皮膜を形成することが可
能であるが、Ni−B層の表面に直接置換型Auめっき
を施した場合はNi−B層とAu層との間で十分な密着
性を保持することができない虞があり、このため、Ni
−B層の表面にAuとの密着性に良好なNi−P層を形
成する必要がある。したがって電極とAu層との間に二
層のめっき皮膜、すなわち、Ni−B層及びNi−P層
を形成しなければならず、製造プロセスが複雑であると
いう問題点があった。しかも、無電解めっきでNi−B
皮膜を形成する場合は、通常、還元剤として高価なジメ
チルアミンボラン((CH3)2NHBH3;以下「D
MAB」という)を使用しているため、生産コストの高
騰化を招来するという問題点があった。
ものであって、安価にして所望箇所にのみ所望のめっき
皮膜を形成することのできる電子部品の製造方法、及び
該製造方法を使用して製造される低コストで信頼性に優
れた電子部品を提供することを目的とする。
電子部品のような小形部品を電解めっき法でバレルめっ
きする場合は、上述したようにバレル内に小径の導電性
媒体を投入してめっき処理を行なわなければならず、し
かも、導電性媒体の表面にもめっき金属が析出するた
め、その分だけ金属が余計に必要となって生産コストの
高騰化を招来し、さらに多端子電子部品の場合は膜厚分
布が大きくなる等の問題点がある。そして、斯かる問題
点を解消するのは電解めっきでは技術的に困難と考えら
れる。
し、所望箇所にのみめっき皮膜を形成する方法を得るべ
く鋭意研究したところ、還元剤の酸化反応に対し触媒活
性でない電極材料であっても、前記酸化反応に対し触媒
活性な金属片を被めっき物と混合させ該金属片を被めっ
き物に接触させることにより、被めっき物の電極が触媒
活性化し、電極以外の部分に金属を異常析出させること
なく、電極表面にのみ所望の均一膜厚を有するめっき皮
膜を形成することができるという知見を得た。
であって、本発明に係る電子部品の製造方法は、表面に
電極が形成された被めっき物に対し、還元剤を添加した
めっき浴を使用して無電解めっきを施し、電子部品を製
造する電子部品の製造方法において、前記還元剤の酸化
還元電位よりも電気化学的に貴な析出電位を有する金属
イオンを含有するめっき浴中で、前記還元剤の酸化反応
に対し触媒活性を示す導電性媒体と前記被めっき物とを
混合し、前記無電解めっきを施して前記電極上にめっき
皮膜を形成することを特徴としている。
ード析出反応と還元剤のアノード酸化反応が並列的に進
行し、これにより還元剤の酸化還元電位よりも電気化学
的に貴な可逆電位を有する金属を素地金属である電極上
に析出させることができるが、斯かる自己触媒型の無電
解めっきが定常的に進行するためには、析出金属が還元
剤のアノード酸化反応に対して触媒活性を有しているこ
とが必要である。
の酸化反応に対し触媒活性を示す導電性媒体を被めっき
物と混合させて電極表面を触媒活性化させているので、
還元剤の酸化反応で生じた電子が該電極に供給されて電
極表面にのみ所望の金属が析出し、めっき皮膜が形成さ
れる。
を混合せる方法として、回転バレル方式、揺動バレル方
式、傾斜バレル方式、或いは振動バレル方式等、任意の
電解バレル方式を使用することができる。
記導電性媒体とを投入した容器を前記めっき浴の満たさ
れためっき浴槽内で回転、揺動、傾斜、又は振動させて
前記被めっき物と前記導電性媒体とを混合させることを
特徴としている。
きでは、バレル装置の開孔径を或る程度大きくしないと
電流が流れにくくなって電流分布に乱れが生じ、このた
め径の小さな導電性媒体や、形状が不揃いなスチールシ
ョットを使用するのは好ましくないとされているが、無
電解めっきでは、バレル装置の開孔径を小さくしても反
応上問題は少なく、したがって開孔径を極力小さくする
ことが可能であり、したがって、導電性媒体の形状の自
由度は大きく、様々な形状の導電性媒体を使用すること
ができる。すなわち、平均径を1.0mm程度の径の大
きな導電性媒体を使用することにより、導電性媒体がバ
レルの孔に挟まるのを回避することが可能となり、また
小形の電子部品を製造する場合であっても、高価な小径
の導電性媒体や形状が揃ったスチールボールを使用する
必要がなくなる。
は、平均径が1.0mm以上であることを特徴としてい
る。ここで、平均径について単に球形の平均径で述べた
が、球形以外のときの様々な立体形においては、平均径
とは、立体の最大径の平均として取り扱われる。
前記導電性媒体としてNi又はNi合金片を使用すると
共に、Ni化合物を主成分としリン酸系化合物を前記還
元剤として含有しためっき浴中で、前記被めっき物と前
記Ni片とを混合し、前記無電解めっきを施して前記電
極上にNiを主成分とする第1のめっき皮膜を形成し、
次いで該第1のめっき皮膜が形成された被めっき物をA
u化合物を含有しためっき浴中に浸漬し、前記第1のめ
っき皮膜の表面にAuを析出させ第2のめっき皮膜を形
成することを特徴としている。
酸化反応によって生じた電子が、Ni片を介して触媒活
性化された電極上に供給され、酸化還元反応により電極
上にはNiを主成分とする第1のめっき皮膜が形成され
る。そして、第1のめっき皮膜が形成された被めっき物
をAu化合物を主成分とするめっき浴中に浸漬すること
により、電気化学的に卑なNiが溶解して電子を放出
し、放出された電子によって電気化学的に貴なAuイオ
ンが還元され、これにより第1のめっき皮膜(Ni−P
皮膜)上に第2の皮膜(Au皮膜)が形成される。
酸化反応に対し電極表面を触媒活性化させることによっ
て自己触媒的に持続的な金属の析出させ、これによりめ
っき皮膜を形成している。
触媒活性な金属を適宜選択することにより、触媒活性を
有さない素地金属上にもめっき皮膜を形成することが可
能になると考えられる。
用されているリン酸系化合物、ホウ素系化合物、窒素化
合物、及びアルデヒド系化合物について、金属の触媒活
性に関する研究報告が既になされている。
は、リン酸系還元剤である次亜リン酸ナトリウム(Na
H2PO2)の酸化反応に対しCuやAgよりも触媒活
性であることが報告されている(大野 湶、若林 理、
春山 志郎著「無電解めっきにおける次亜リン酸ナトリ
ウムのアノード酸化に対する金属の触媒活性」:金属表
面技術、vol.34、No.12、1983、pp594-599;以下、
「文献1」という)。
2の酸化反応に対しては、導電性媒体としてAu、N
i、Pd、Co及びPtを使用することにより、NaH
2PO 2の酸化反応に対し触媒活性度の低いCuやAg
等の電極表面上にもNi、Co、Pd、Au等のめっき
皮膜を容易に形成することが可能となる。
は、前記導電性媒体としてAu、Ni、Pd、Co、P
t、又はこれらの合金の中から選択された少なくとも1
種以上の金属片を使用すると共に、Ni、Co、Pd、
又はAuの中から選択された1種の金属塩を主成分とし
リン酸系化合物を前記還元剤として含有しためっき浴中
で、前記被めっき物と前記金属片とを混合し、前記無電
解めっきを施して前記電極上にめっき皮膜を形成するこ
とを特徴としている。
ム(NaBH4)やDMAB((CH3)2NHB
H3)等のホウ素系化合物を使用した場合、Ni、C
o、Pd、Pt、Auは、これらホウ素系化合物の酸化
反応に対しCuやAgよりも触媒活性であることが報告
されている(大野 湶、若林 理、春山 志郎著「無電
解めっきにおけるホウ水素化ナトリウムおよびジメチル
アミンボランのアノード酸化に対する金属の触媒活
性」:電気化学、vol.53、No.3、1985、pp196-201;
以下、「文献2」という)。
化反応に対しては、導電性媒体としてNi、Co、P
d、Pt及びAuを使用することにより、ホウ素系化合
物の酸化反応に対し触媒活性度の低いCuやAg等の電
極表面上にもNi、Co、又はAu等のめっき皮膜を容
易に形成することが可能となる。
は、前記導電性媒体としてNi、Co、Pd、Pt、A
u、又はこれらの合金の中から選択された少なくとも1
種以上の金属片を使用すると共に、Ni、Co、Pd又
はAuの中から選択された1種の金属塩を主成分としホ
ウ素系化合物を前記還元剤として含有しためっき浴中
で、前記被めっき物と前記金属片とを混合し、前記無電
解めっきを施して前記電極上にめっき皮膜を形成するこ
とを特徴としている。
酸系化合物の場合、Ptの可逆電位はテトラヒドロホウ
酸系化合物の酸化還元電位よりも貴であり、したがって
この場合、めっき液を上記Ni、Co、又はAuに加え
Ptの中から選択してもよい。
属塩に白金を加えた4種の中から選択された1種の金属
塩を主成分としていることを特徴としている。
ヒドラジン(N2H4)を使用した場合、Co、Ni、
Pt、PdはN2H4の酸化反応に対しCuやAgより
も触媒活性であることが報告されている(大野 湶、若
林 理、春山 志郎著「無電解めっきにおけるホルムア
ルデヒドおよびヒドラジンのアノード酸化に対する金属
の触媒活性」:電気化学、vol.53、No.3、1985、pp1
90-195;以下、「文献3」という)。
しては、導電性媒体としてCo、Ni、Pt、及びPd
を使用することにより、N2H4の酸化反応に対し触媒
活性度の低いCuやAg等の電極表面上にもNi、C
o、Pd、Au、及びPtめっき皮膜を容易に形成する
ことができる。
は、前記導電性媒体としてCo、Ni、Pt、Pd、又
はこれらの合金の中から選択された少なくとも1種以上
の金属片を使用すると共に、Ni、Co、Pd、又はP
tの中から選択された1種の金属塩を主成分とし窒素化
合物を前記還元剤として含有しためっき浴中で、前記被
めっき物と前記金属片とを混入し、前記無電解めっきを
施して前記電極上にめっき皮膜を形成することを特徴と
している。
て電極が触媒活性でないか低い場合を前提としており、
斯かる電極材料として通常はCu、Ag、又はAg−P
dが存在する。
極、Cu合金電極、Ag電極、Ni電極又はAg合金電
極であることを特徴としている。
ムアルデヒド(HCHO)を使用した場合、Cu、A
u、Agは、HCHOの酸化反応に対しNiよりも触媒
活性であることも報告されており、したがって、導電性
媒体としてCu、Au、Agを使用することにより、H
CHOに対し触媒活性度の低いNi電極上にも、Cu、
Au、Agのめっき皮膜を容易に形成することが可能と
なる。
は、前記導電性媒体としてCu、AuAg、又はこれら
の合金の中から選択された少なくとも1種以上の金属片
を使用すると共に、Cu、Ag、又はAuの中から選択
された1種の金属塩を主成分としアルデヒド系化合物を
前記還元剤として含有しためっき浴中で、前記被めっき
物と前記金属片とを混入し、前記無電解めっきを施して
前記電極(Ni電極)上にめっき皮膜を形成することを
特徴としている。
方法で製造されていることを特徴としている。
で表面処理することなく、電極部分にのみ、めっきされ
た膜厚の均一性が良好な電子部品を低コストで容易に得
ることができる。
を銅電極上に直接形成することが可能であるので、信頼
性に優れた高品質な電子部品を安価で得ることができ
る。
を参照しながら詳説する。
より製造されるチップ型電子部品の一実施の形態を模式
的に示した断面図である。
ン酸バリウムやチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等のセ
ラミック材料により角板形状に形成されており、該セラ
ミック素体1の両端部にはCu、Ag、Ag−Pd等か
らなる電極部2が形成されている。そして、前記電極部
2の表面にはNi−P皮膜3が被着され、該Ni−P皮
膜3の表面にはAu皮膜4が被着されている。
する。
れたセラミック焼結体を角板形状に切り出してセラミッ
ク素体1を作製し、次いで、周知の方法により、Cu、
Ag、Ag−Pd等の電極材料をセラミック素体1の両
端部に印刷して焼き付け、該セラミック素体1の両端部
に電極部2を形成する。
により電極部2の表面にNi−P皮膜3及びAu皮膜4
を形成している。すなわち、還元剤を使用した自己触媒
型の無電解めっき(以下、「自己触媒型めっき」とい
う)により膜厚3〜6μmのNi−P皮膜3を形成し、
Niとの間での置換反応を利用した置換型の無電解めっ
き(以下、「置換型めっき」という)により膜厚0.2
μm以下のAu皮膜4を形成している。
成方法について詳述する。
によりNi−P皮膜3を形成しているが、斯かる自己触
媒型めっきは、金属のカソード析出反応と還元剤のアノ
ード酸化反応が並列して進行する。
するためには還元剤の酸化還元電位が電極部2を構成す
る金属材料の析出電位よりも電気化学的に卑であること
が必要であり、斯かる観点から、本実施の形態では酸化
還元電位Eが約−1.119V(vs.NHE;以下同
じ)と低く、強い還元性を示すNaH2PO2を使用し
ている。
浴中では化学式(1)に示すような酸化反応が起こる。
酸化反応を起こして電子を放出し、該電子が放出される
とその一部が電極部2に供給され、電極部2の表面にN
i−Pが析出する。
ためには、電極部2を構成する電極材料が、NaH2P
O2の酸化反応に対し触媒活性である必要があるのに対
し、前記電極材料はNaH2PO2の酸化反応に対し触
媒活性を有さないか、或いは触媒活性度が極めて低いと
されている。
2に対して触媒活性な導電性媒体として平均径が1mm
のNi片を析出金属であるNi成分の含有しためっき浴
中に必要量混入させ、該めっき浴中で所定回転数で回転
させ、めっき浴中の被めっき物とNi片とを接触させる
ことにより電極表面を触媒活性化している。
H2PO2に対し触媒活性な多数のNi片と接触状態と
なって電極表面が触媒活性化され、その一方でめっき浴
中では化学式(2)、(3)に示す反応が進行し、Ni
−P皮膜3が電極部2の表面に形成される。
応によりNi−P皮膜3が電極部2の表面に形成されれ
ば特に限定されるものではなく、例えば塩化ニッケル等
の酸性ニッケルを主成分としNaH2PO2を還元剤と
して含有すると共に、錯化剤や水素イオン指数pHの変
動を防止するための緩衝剤を含んだめっき浴や、必要に
応じて安定剤や界面活性剤等を添加させためっき浴を使
用することができる。
を混合させるための回転容器としては、電解バレルめっ
きで使用されるバレル容器を使用するのが経済的観点か
ら安価で済み、好ましい。
せてNi片と被めっき物とを混合させているが、無電解
めっきでは、電解めっきのように電流分布の乱れを考慮
する必要がないため、バレル孔径や開孔率は電解めっき
ほど気にする必要はなく、したがって回転バレル方式の
他、揺動バレル方式、傾斜バレル方式、振動バレル方式
等、種々の方式を使用して所望の無電解めっきを行うこ
とができる。
ことができれば十分であることから、Au皮膜4は、N
i−P皮膜3が大概被覆された時点で反応性が低下する
置換めっきで形成される。
i−P皮膜が形成された被めっき物をAuの含有しため
っき浴中に浸漬すると、化学式(4)、(5)に示すよ
うに、卑な金属であるNiの溶解で電子が放出され、該
電子によって貴なAuイオンが還元され、その結果、N
i−P皮膜3上にはAu皮膜4が形成される。
被めっき物とをめっき浴中で混合させて電極部2をNi
片と接触させ、これにより電極表面を触媒活性化させて
いる。そして、還元剤であるNaH2PO2の酸化還元
電位よりも可逆電位が電気化学的に貴なNi−Pを電極
部2の表面に析出させ、これによりNi−P皮膜3を電
極表面に形成しているので、従来のようにPd触媒を電
極表面に付与する必要もなく、電極表面にのみめっき皮
膜を形成させることができる。
還元剤の間で起こる酸化還元反応によってのみめっき反
応が進行して触媒活性化された電極表面にめっき皮膜を
形成しているので、電極以外の部分にめっき金属が異常
析出することもなく、電極表面にのみめっき皮膜を形成
させることができる。
小形部品の場合であっても、電解めっきのような小径の
導電性媒体を使用する必要がなく、生産コストの高騰化
を回避することができ、また簡易な方法で所望のめっき
処理を行うことができる。
き浴中には電流が流れず、したがって電流分布の影響も
なく、めっき浴と接触する電極全体で均一に析出反応が
進行するため、複雑な電極パターンを有する多端子型電
子部品に適用した場合であっても各端子間の膜厚分布を
略均一に制御することができ、めっき材料を必要以上に
消費するのを回避することができ、斯かる点からも生産
コストが高騰するのを回避することができる。
剤の酸化反応に対して本来触媒活性でない電極表面を導
電性媒体と接触させて触媒活性な表面とし、還元剤と析
出金属間で生じる酸化還元反応により電極表面上に金属
を析出させている。
し触媒活性な金属を適宜選択することにより、還元剤、
導電性媒体、及び電極材料とを種々組み合わせることに
より、本発明の所期の目的を達成することができる。
BH4、(CH3)2NHBH3、N2H4、HCHO
を使用した場合について説明する。
は、NaH2PO2の酸化反応に対し、アノード酸化開
始電位から各種金属の触媒活性を評価すると、Au>N
i>Pd>Co>Pt>Cu>Agの順序で触媒活性の
低下することが報告されている。
度の高いAu、Ni、Pd、Co、Ptを導電性媒体と
して被めっき物と混合させ、該導電性媒体をCu電極や
Ag電極或いはAg−Pd電極に接触させることによ
り、該電極表面をNaH2PO 2の酸化反応に対し触媒
活性なものとすることができる。
反応は酸性水溶液中では化学式(6)、アルカリ水溶液
中では化学式(8)で夫々表わされ、酸化還元電位Eは
酸性水溶液中では数式(7)、アルカリ水溶液中では化
学式(9)で夫々表わされる。
イオン指数である。
よりも可逆電位が電気化学的に貴な金属イオンを含有し
ためっき浴中で自己触媒めっきが進行し、これにより所
望のめっき皮膜を形成することができる。
Co、Pd、或いはAuを含有した金属塩を使用するこ
とができる。
は、NaBH4の酸化反応に対し、アノード酸化開始電
位から各種金属の触媒活性を評価すると、Ni>Co>
Pd>Pt>Au>Ag>Cuの順序で触媒活性の低下
することが報告されている。
度の高いNi、Co、Pd、Pt、Auを導電性媒体と
して被めっき物と混合させ、該導電性媒体をCu電極や
Ag電極或いはAg−Pd電極に接触させることによ
り、該電極表面をNaBH4の酸化反応に対し、触媒活
性なものとすることができる。
は化学式(10)で表わされ、酸化還元電位Eは数式
(11)で表わされる。
電気化学的に貴な金属イオンを含有しためっき浴中で自
己触媒めっきが進行し、これにより所望のめっき皮膜を
形成することができる。
Co、Au或いはPtを含有した金属塩を使用すること
ができる。
aBH4について説明したが、NaBH4と同様の性状
を示すKBH4についても同様である。
対し、アノード酸化開始電位から各種金属の触媒活性を
評価すると、Ni>Co>Pd>Au>Pt>Agの順
序で触媒活性の低下することが報告されている。
度の高いNi、Co、Pd、Au、Ptを導電性媒体と
して被めっき物と混合させ、該導電性媒体をCu電極や
Ag電極或いはAg−Pd電極に接触させることによ
り、該電極表面を(CH3)2NHBH3の酸化反応に
対し、触媒活性なものとすることができる。
ード酸化反応は水素発生を含む場合は化学式(12)で
表わされ、イオン化する場合は化学式(13)で表わさ
れる。
も可逆電位が電気化学的に貴な金属イオンを含有しため
っき浴中で自己触媒めっきが進行し、これにより所望の
めっき皮膜を形成することができる。
Co、或いはAuを含有した金属塩を使用することがで
きる。
は、N2H4の酸化反応に対し、アノード酸化開始電位
から各種金属の触媒活性を評価すると、Co>Ni>P
t>Pd>Cu>Ag>Auの順序で触媒活性の低下す
ることが報告されている。
度の高いCo、Ni、Pt、Pd、を導電性媒体として
被めっき物と混合させ、該導電性媒体をCu電極やAg
電極或いはAg−Pd電極に接触させることにより、該
電極表面をN2H4の酸化反応に対し、触媒活性なもの
とすることができる。
水素を発生する場合は化学式(14)、水素を発生しな
い場合は化学式(16)で夫々表わされ、酸化還元電位
Eは水素を発生する場合は数式(15)、水素を発生し
ない場合は数式(17)で夫々表わされる。
気化学的に貴な金属イオンを含有しためっき浴中で自己
触媒めっきが進行し、これにより所望のめっき皮膜を形
成することができる。
Co、Pd或いはPtを含有した金属塩を使用すること
ができる。
酸化開始電位から各種金属の触媒活性を評価すると、C
u>Au>Ag>Pt>Pd>Ni>Coの順序で触媒
活性の低下することが報告されている。
いCu、Au、Ag、Pt、Pdを導電性媒体として被
めっき物と混合させ、該導電性媒体をNi電極に接触さ
せることにより、該電極表面をHCHOの酸化反応に対
し、触媒活性なものとすることができる。
水素を発生する場合は化学式(18)、水素を発生しな
い場合は化学式(20)で夫々表わされ、酸化還元電位
Eは水素を発生する場合は数式(19)、水素を発生し
ない場合は数式(21)で夫々表わされる。
気化学的に貴な金属イオンを含有しためっき浴中で自己
触媒めっきが進行し、これにより所望のめっき皮膜を形
成することができる。
Ag或いはAuを含有した金属塩を使用することができ
る。
CHOについて説明したが、NaBH4と同様のアルデ
ヒド系化合物であるグリオキシル酸(CHOCOOH)
についても同様である。
ると表1のようになる。
電性媒体、及び電極材料を種々組み合わせて所望のめっ
き処理を実行することができ、これによりチップ型のみ
ならずプリント基板等、様々な用途に使用される種々の
電子部品のめっき処理に対し広汎な適用が可能となる。
還元剤の酸化反応に対し触媒活性度の低い電極材料に対
しても導電性媒体を介して電極材料を触媒活性化するこ
とができ、これにより、種々の還元剤に対し自己触媒め
っきによるめっき皮膜の形成が可能となる。
m、厚さ1.0mmのセラミック素体の両端部にCu電
極を形成して被めっき物を10個作製した。
浴(第1のめっき浴)を満たした内容積が1.90×1
0−4m3のバレルに上記10個の被めっき物を浸漬す
ると共に、直径約1mmのNi片を7.9g(約150
0個)バレルに入れ、0.05s−1(=3rpm)の
回転速度で該バレルを30分間回転させ、自己触媒めっ
きを施してCu電極の表面にNi−P皮膜を形成した。
っき組成を有するめっき浴(第2のめっき浴)中に浸漬
し、置換めっきを施してNi−P皮膜の表面にAu皮膜
を形成し、実施例1の試験片を作製した。
にAg−Pd電極を形成し、実施例1と同様の手順でA
g−Pd電極の表面にNi−P皮膜及びAu皮膜を形成
し、実施例2の試験片を作製した。
素体の両端部にAg電極を形成し、実施例1と同様の手
順でAg電極の表面にNi−P皮膜及びAu皮膜を形成
し、実施例3の試験片を作製した。
ーインスツルメンツ社製SEA5120)で測定した。
(NaH2PO2)に触媒活性を示さない電極材料であ
ってもPd触媒を付与することなく自己触媒めっきによ
り電極表面にNi−P皮膜を形成することができ、その
後置換めっきによりNi−P皮膜上にAu皮膜を形成す
ることのできることが確認された。
mm、横0.3mm、厚さ0.3mmのセラミック素体
を使用し、第1の実施例の実施例1と同様の手順で10
個の試験片を作製し、これら試験片の中から4個の試験
片をサンプリングして第1の実施例と同様、膜厚測定を
行った。
においても平均径1mmのNi片をバレル内に投入して
被めっき物と混合・接触させて電極表面を触媒活性な表
面なものとすることにより、Cu電極の表面にNi−P
皮膜を形成することができる。また、置換めっきでAu
皮膜を形成することにより、膜厚が0.10μm以下の
薄膜を容易に得ることができることが確認された。
mm、横2.0mm、厚み0.5mmのセラミック素体
の表面に複雑な所定形状のCu製の電極パターンを形成
し、第1の実施例の実施例1と同様にしてNi−P皮膜
及びAu皮膜を形成し、実施例21の試験片を作製し
た。
ターンが形成されたセラミック素体に電解めっきを施
し、電極パターン上にNi皮膜及びAu皮膜を形成し、
比較例21の試験片を作製した。
っきの場合は、0.3A/dm2、Auめっきの場合
は、0.1A/dm2に設定して行った。
に、中央部から少し右寄りの点a、中央部から少し左寄
りの点b、点c、両左隅の点d、点e、右両隅の点f、
点gについて、各皮膜の第1の実施例と同様の方法で膜
厚を測定した。
差があるため、Ni皮膜は各測定点間で0.69μm〜
13.42μmのばらつきが生じ、またAu皮膜は各測
定点間で0.02μm〜0.19μmのばらつきが生じ
た。特に、Au皮膜の場合は各測定点で必要最低限の膜
厚が得られるように電流密度を設定してめっき処理を行
うため、電流分布の差により異常に厚い膜厚を有する箇
所が生じた(本実施例ではセラミック素体の両端部d〜
gの膜厚が中央部a〜cの膜厚よりも厚い)。
めっきが均一に進行するため、膜厚も均一性が良好なも
のとなり、低コストで効率良く所望のめっき皮膜が形成
されることが確認された。
品の製造方法は、表面に電極が形成された被めっき物に
対し、還元剤を添加しためっき浴を使用して無電解めっ
きを施し、電子部品を製造する電子部品の製造方法にお
いて、前記還元剤の酸化還元電位よりも電気化学的に貴
な析出電位を有する金属イオンを含有するめっき浴中
で、前記還元剤の酸化反応に対し触媒活性を示す導電性
媒体と前記被めっき物とを混合し、前記無電解めっきを
施して前記電極上にめっき皮膜を形成するので、被めっ
き物の電極が導電性媒体と接触することにより電極表面
が触媒活性化され、これにより還元剤と析出金属間での
酸化還元反応により電極表面にめっき皮膜が形成され、
均一な膜厚のめっき皮膜を有する電子部品を製造するこ
とができる。
外の非金属部分に金属が異常析出することなく、また、
多端子用電子部品の場合であっても電極部にのみ所望の
均一な膜厚を有するめっき皮膜を形成することができ
る。しかも、めっき皮膜の均一性が良好であり、また導
電性媒体に金属が析出することもなく、したがって析出
金属が必要以上に消費されることもなく、コストが高騰
するのを抑制することができる。
を投入した容器を前記めっき浴の満たされためっき浴槽
内で回転させて前記被めっき物と前記導電性媒体とを混
合させることにより、導電性媒体と被めっき物とを容易
に接触させることができ、電極表面を触媒活性な状態と
することができる。
m以上とすることにより、電解バレルめっきで使用され
るバレル容器で上記無電解めっきを行った場合でも、バ
レルの開孔部に導電体媒体が挟まるのを回避することが
でき、また、高価な小径の導電性媒体を使用する必要も
なく、小形の電子部品を製造する場合であってもコスト
の急騰化を生じることなく、製造することができる。
i合金片を使用すると共に、Ni化合物を主成分としリ
ン酸系化合物を前記還元剤として含有しためっき浴中
で、前記被めっき物と前記Ni片とを混合し、無電解め
っきを施して前記電極上にNiを主成分とする第1のめ
っき皮膜を形成し、次いで該第1のめっき皮膜が形成さ
れた被めっき物をAu化合物を主成分とするめっき浴中
に浸漬して第1のめっき皮膜の表面にAuを析出させて
第2のめっき皮膜を形成することにより、自己触媒めっ
きによって均一性の良好な任意の膜厚を有する第1のめ
っき皮膜(Ni−P皮膜)が形成され、さらに置換めっ
きによって第2のめっき皮膜(Au皮膜)が形成される
こととなり、特にAu皮膜は均一性が良好で必要以上の
膜厚とはならず、必要最小限のコストでもって電子部品
を製造することができる。
酸系化合物、ホウ素系化合物、窒素化合物、アルデヒド
系化合物を使用した場合も、還元剤の酸化反応に対して
触媒活性な金属を適宜選択し、還元剤、析出金属、導電
性媒体、及び電極材料を種々組み合わせることにより、
所望のめっき処理を施すことができ、これによりチップ
型のみならずプリント基板等、広汎な様々な用途に適用
される種々の電子部品のめっき処理に適用することがで
きる。
方法で製造されているので、従来のこの種無電解めっき
のようにPdを含んだ触媒液で表面処理することなく、
電極部分にのみ均一にめっき皮膜が形成された電子部品
を容易に得ることができる。
を銅電極上に直接形成することが可能であるので、高品
質な信頼性に優れた電子部品を安価で得ることができ
る。
施の形態を示す断面図である。
る。
Claims (13)
- 【請求項1】 表面に電極が形成された被めっき物に対
し、還元剤の添加されためっき浴を使用して無電解めっ
きを施し、電子部品を製造する電子部品の製造方法にお
いて、 前記還元剤の酸化還元電位よりも電気化学的に貴な析出
電位を有する金属イオンを含有するめっき浴中で、前記
還元剤の酸化反応に対し触媒活性を示す導電性媒体と前
記被めっき物とを混合し、前記無電解めっきを施して前
記電極上にめっき皮膜を形成することを特徴とする電子
部品の製造方法。 - 【請求項2】 前記被めっき物と前記導電性媒体とを投
入した容器を前記めっき浴の満たされためっき浴槽内で
回転、揺動、傾斜、又は振動させて前記被めっき物と前
記導電性媒体とを混合させることを特徴とする請求項1
記載の電子部品の製造方法。 - 【請求項3】 前記導電性媒体は、平均径が1.0mm
以上であることを特徴とする請求項1記載の電子部品の
製造方法。 - 【請求項4】 前記導電性媒体としてニッケル片又はニ
ッケル合金片を使用すると共に、ニッケル化合物を主成
分としリン酸系化合物を前記還元剤として含有しためっ
き浴中で、前記被めっき物と前記ニッケル片とを混合
し、前記無電解めっきを施して前記電極上にニッケルを
主成分とする第1のめっき皮膜を形成し、次いで該第1
のめっき皮膜の形成された被めっき物を金化合物を含有
しためっき浴中に浸漬し、前記第1のめっき皮膜の表面
に金を析出させて第2のめっき皮膜を形成することを特
徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電子
部品の製造方法。 - 【請求項5】 前記導電性媒体として金、ニッケル、パ
ラジウム、コバルト、白金、又はこれらの合金の中から
選択された少なくとも1種以上の金属片を使用すると共
に、ニッケル、コバルト、パラジウム、又は金の中から
選択された1種の金属塩を主成分としリン酸系化合物を
前記還元剤として含有しためっき浴中で、前記被めっき
物と前記金属片とを混合し、前記無電解めっきを施して
前記電極上にめっき皮膜を形成することを特徴とする請
求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電子部品の製造
方法。 - 【請求項6】 前記導電性媒体としてニッケル、コバル
ト、パラジウム、白金金、又はこれらの合金の中から選
択された少なくとも1種以上の金属片を使用すると共
に、ニッケル、コバルト、パラジウム又は金の中から選
択された1種の金属塩を主成分としホウ素系化合物を前
記還元剤として含有しためっき浴中で、前記被めっき物
と前記金属片とを混合し、前記無電解めっきを施して前
記電極上にめっき皮膜を形成することを特徴とする請求
項1乃至請求項3のいずれかに記載の電子部品の製造方
法。 - 【請求項7】 前記めっき浴は、前記3種の金属塩に白
金を加えた4種の中から選択された1種の金属を含有し
た金属塩を主成分としていることを特徴とする請求項6
記載の電子部品の製造方法。 - 【請求項8】 前記導電性媒体としてコバルト、ニッケ
ル、白金、パラジウム、又はこれらの合金の中から選択
された少なくとも1種以上の金属片を使用すると共に、
ニッケル、コバルト、パラジウム、金又は白金の中から
選択された1種の金属塩を主成分とし窒素化合物を前記
還元剤として含有しためっき浴中で、前記被めっき物と
前記金属片とを混入し、前記無電解めっきを施して前記
電極上にめっき皮膜を形成することを特徴とする請求項
1乃至請求項3のいずれかに記載の電子部品の製造方
法。 - 【請求項9】 前記電極は、銅電極、銅合金電極、銀電
極、ニッケル電極又は銀合金電極であることを特徴とす
る請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の電子部品の
製造方法。 - 【請求項10】 前記銀合金電極は、銀を主成分としパ
ラジウムを副成分としていることを特徴とする請求項9
記載の電子部品の製造方法。 - 【請求項11】 前記導電性媒体として銅、金、銀、又
はこれらの合金の中から選択された少なくとも1種以上
の金属片を使用すると共に、銅、銀、又は金の中から選
択された1種の金属塩を主成分としアルデヒド系化合物
を前記還元剤として含有しためっき浴中で、前記被めっ
き物と前記金属片とを混入し、前記無電解めっきを施し
て前記電極上にめっき皮膜を形成することを特徴とする
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電子部品の製
造方法。 - 【請求項12】 前記電極は、ニッケル電極であること
を特徴とする請求項11記載の電子部品の製造方法。 - 【請求項13】 請求項1乃至請求項12のいずれかに
記載の電子部品の製造方法で製造されていることを特徴
とする電子部品。
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