JP2010159469A

JP2010159469A - 電子部品のめっき方法、及び電子部品

Info

Publication number: JP2010159469A
Application number: JP2009003407A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Mori; 智彦森
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-01-09
Filing date: 2009-01-09
Publication date: 2010-07-22

Abstract

【課題】長期間経過してもめっき形成された導電膜が変色せず、良好な外観を維持することができる電子部品のめっき方法、及びこのめっき方法を使用して製造されたセラミック多層基板等の電子部品を実現する。
【解決手段】部品素体の表面にめっき処理を行い、少なくとも一層以上の導電膜を形成した後、水洗し、その後、水分除去処理を行う電子部品のめっき方法において、前記水分除去処理は、前記水洗された電子部品を凍結させた後、減圧して水分を昇華させる。
【選択図】なし

Description

本発明はセラミック多層基板等の電子部品のめっき方法、及び該めっき方法を使用して製造された電子部品に関する。

従来より、セラミック多層基板等の各種電子部品では、通常、部品素体の表面に形成された下地電極上にめっき処理を行い、少なくとも一層以上の導電膜を形成した後、めっき液等を除去するために水洗し、その後乾燥させて水分を除去している。

例えば、特許文献１には、基板素体の表面に形成された導電部にＮｉを主成分としたＮｉ系皮膜を被着した後、該Ｎｉ系皮膜との間の置換反応によってＡｕ皮膜を前記Ｎｉ系皮膜に被着し、その後、水分除去処理を行う電子部品の製造方法において、前記水分除去処理は、２５℃以下の低温であって、かつ１３．３Ｐａ以下に減圧された真空下で乾燥処理を施し、前記Ｎｉ系皮膜と前記Ａｕ皮膜との界面に残存する水分を除去するようにした電子部品の製造方法が提案されている。

また、特許文献２には、洗浄後の被洗浄物の表面に付着した残渣を減圧下で凍らせ、凍結した残渣を加圧熱風で吹き飛ばして除去するようにした洗浄方法が提案されている。

特許第４０４８４２７号明細書特開平５−２２６３１０号公報

しかしながら、特許文献１では、２５℃以下の低温で減圧乾燥することにより、水分は除去できるものの、ＳｉＯ_２等の水分中に含まれる不純物を完全には除去することができず、乾燥後には電子部品の表面に残渣が残ってしまうおそれがある。

また、特許文献２では、凍結した残渣を熱風で吹き飛ばしているため、残渣が溶解し、斯かる溶解した残渣が被洗浄物の表面に付着して残ってしまう。

このように特許文献１及び２記載の従来の方法では、水洗後の残渣を完全には除去することができず、このため経時変化により導電膜の一部が変色し、外観を損なうという問題点があった。

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、長期間経過してもめっき形成された導電膜が変色せず、良好な外観を維持することができる電子部品のめっき方法、及び該めっき方法を使用して製造された電子部品を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る電子部品のめっき方法は、部品素体の表面にめっき処理を行い、少なくとも一層以上の導電膜を形成した後、水洗し、その後水分除去処理を行う電子部品の製造方法において、前記水分除去処理は、水洗された電子部品を凍結させた後、減圧して水分を昇華させることを特徴としている。

本発明の電子部品のめっき方法は、前記めっき処理は、前記部品素体の表面に形成された下地電極上に行なうことを特徴としている。

本発明に係る電子部品は、上記めっき方法を使用して製造されたことを特徴としている。

上記電子部品のめっき方法及び電子部品によれば、前記水分除去処理を、水洗されためっき物を凍結させた後、減圧して水分を昇華させるので、水分に含まれるＳｉＯ_２などの不純物も水分と共にめっき物の表面から除去することができ、長期間経過しても導電膜の変色が生じず、外観を損なうことのない電子部品を得ることができる。

本発明のめっき方法を使用して製造された電子部品としてのセラミック多層基板の一実施の形態を示す断面図である。図１の要部拡大図である。

次に、本発明の実施の形態を詳説する。

図１は本発明のめっき方法を使用して製造された電子部品としてのセラミック多層基板の一実施の形態を示す断面図である。

すなわち、このセラミック多層基板は、複数のセラミックシート（第１〜第５のセラミックシート１ａ〜１ｅ）が積層されてなるセラミック素体（部品素体）１を有している。

第１〜第４のセラミックシート１ａ〜１ｄは、各々シート素体２ａ〜２ｄの表面に内部導体３ａ〜３ｈが形成されており、また、第５のセラミックシート１ｅは、シート素体２ｅの表面に外部導体４ａ〜４ｃが形成されている。さらに、第２〜第５のセラミックシート１ｂ〜１ｅには導体接続部５ａ〜５ｋが設けられ、各々導体接続部５ａ〜５ｋを介して各内部導体３ａ〜３ｈ間、又は外部導体４ａ〜４ｃと内部導体３ａ〜３ｈとの間が電気的に接続されている。そして、本実施の形態では、第４のシート素体２ｄを介して内部導体３ｇと内部導体３ｅとが対向状に配されてコンデンサ部を形成し、外部導体４ｃ及び内部導体３ｈ、３ｆ、３ｄ、３ｂは導電接続部５ｋ、５ｇ、５ｅ、５ｃを介して電気的に接続されインダクタ部を形成している。

また、外部導体４（４ａ〜４ｃ）は、図２に示すように、下地電極７の表面に第１及び第２のめっき皮膜８、９が形成されている。

上記セラミック多層基板は、以下のようにして製造される。

すなわち、まず、所定形状に成形されたガラスセラミックスからなるシート素体２ａ〜２ｅに対し必要に応じて適宜微細孔を設け、次いで、該微細孔を導電性ペーストで閉塞して導体接続部５ａ〜５ｋを形成し、さらに該導電性ペーストを使用し、印刷法、転写法、薄膜法等任意の方法でシート素体２ａ〜２ｅ上に所定の電極パターン（配線パターン）を形成する。次いで、シート素体２ａ〜２ｅ上に電極パターンが形成された第１〜第５のセラミックシート１ａ〜１ｅを積層し、所定温度で焼成処理を行い、これにより内部導体３ａ〜３ｈが埋設されたセラミック素体１が製造される。

次に、セラミック素体１を被めっき物とし、第１のめっき皮膜８としてＮｉ−Ｐ皮膜、第２のめっき皮膜９としてＡｕ皮膜を形成する場合について、そのめっき方法を詳述する。

まず、前処理工程で、被めっき物から有機物質や無機物質による汚染を除去すると共に、めっき液と下地電極７との濡れ性を向上させるべく、被めっき物に脱脂処理を施す、尚、脱脂処理はアセトン等の非水系溶液で実施することが望ましいが、ｐＨ４〜１０のエマルジョン系脱脂液や水を使用してもよい。

次いで、被めっき物を硫酸塩やクエン酸等の酸性水溶液に浸漬して下地電極７の表面に固着している酸化物をエッチング除去し、さらに下地電極７の表面に形成されたスマットを酸性処理液で除去する。

次に、自己触媒Ｎｉめっきを行なう。すなわち、被めっき物をＰｄ触媒液に浸漬し、下地電極７にＰｄ触媒を付与する。そして、還元剤として、Ｎｉに対し優れた還元性を有するホスフィン酸塩を使用し、浴温６０〜９０℃の無電解Ｎｉめっき液に被めっき物を浸漬して無電解Ｎｉめっきを施し、下地電極７上にＮｉ−Ｐ皮膜８を形成する。

尚、ホスフィン酸塩としては、ホスフィン酸ナトリウム（ＮａＨ_２ＰＯ_２）、ホスフィン酸カリウム（ＫＨ_２ＰＯ_２）、ホスフィン酸カルシウム（Ｃａ（Ｈ_２ＰＯ_２）_２）等の可溶性塩を使用することができる。

また、無電解Ｎｉめっき液のＮｉ^２＋の供給源としては、各種ニッケル塩を使用することができ、例えば水酸化ニッケル（Ｎｉ（ＯＨ）_２）、炭酸ニッケル（ＮｉＣＯ_３）、硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ_４）、塩化ニッケル（ＮｉＣｌ_２）、スルファミン酸ニッケル（Ｎｉ（ＮＨ_２ＳＯ_３）_２）、硫酸ニッケルアンモニウム（（ＮＨ_４）_２Ｎｉ（ＳＯ_４）_２・６Ｈ_２Ｏ）等を使用することができ、また無電解Ｎｉめっき液には、クエン酸やグルタミン酸等の錯化剤、その他の添加剤が含有され、ｐＨが４〜１０に調製されている。

次いで、Ａｕ⁺或いはＡｕ^３+を含有した浴温５５〜９０℃のめっき液（Ａｕめっき液）に被めっき物を浸漬してＮｉ−Ｐ皮膜８上にＡｕめっきを施す。

すなわち、Ｎｉ−Ｐ皮膜８が形成された被めっき物をＡｕめっき液に浸漬すると、電気化学的に卑な金属であるＮｉが溶出して電子（ｅ⁻）を放出し、該放出された電子（ｅ⁻）によって電気化学的に貴なＡｕ⁺或いはＡｕ^３+が還元され、ＡｕがＮｉ−Ｐ皮膜８上に析出し、これによりＡｕ皮膜９が形成される。

尚、Ａｕめっき液のＡｕ⁺或いはＡｕ^３+の供給源としては、塩化金ナトリウムや亜硫酸金ナトリウムなどの金塩を使用することができ、またＡｕめっき液には、前記金塩の他、シアン化ナトリウムや亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸などの錯化剤、その他の添加剤が含有され、ｐＨが５〜９に調製されている。

そしてこの後、Ａｕ皮膜９の形成されためっき物を水洗した後、水洗されためっき物を被処理物として水分除去処理を行なう。

すなわち、被処理物を０℃以下の温度に所定時間維持して凍結させ、その後、１０Ｐａ以下の圧力に減圧し、水分を昇華させる。そしてこれにより被処理物に付着した残渣を除去することができる。すなわち、被処理物を０℃以下に維持して凍結させることにより、ＳｉＯ_２などの不純物（残渣）が水分中に閉じ込められる。そして１０Ｐａ以下に減圧して水分を昇華させることにより、水分中のＳｉＯ_２などの不純物も水分と共にめっき物の表面から除去することができる。

このように本実施の形態では、前記水分除去処理は、水洗されためっき物を０℃以下の温度で凍結させた後、１０Ｐａ以下の圧力で減圧させて水分を昇華させるので、水分中に含まれるＳｉＯ_２などの不純物も水分と共にめっき物の表面から除去することができ、これにより長期間経過しても変色が生じず、外観を損なうことのない電子部品を得ることができる。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。シート素体２に使用されるガラスセラミックのガラス成分としては、低温焼結性の観点からアルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ）又はアルカリ土類金属（Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ）を１種以上含有するものを使用することができる。

また、下地電極７及び内部導体３は、低抵抗導電材料を含有した導電性ペーストを使用することができ、具体的にはＣｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔを使用することができる。

また、第１及び第２のめっき皮膜８、９についても、上記実施の形態では、Ｎｉ−Ｐ皮膜、及びＡｕ皮膜を使用したが、種々の用途に応じ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔを使用することができる。

また、上記実施の形態では、電極パターンの形成されたセラミックシート１ａ〜１ｅを同時焼成しているが、電極パターンの形成されたセラミックシート１ａ〜１ｄと電極パターンの形成されていないシート素体２ｅとを積層して同時焼成した後、導電性ペーストを塗布して焼付処理を施すことにより下地電極７を形成し、その後下地電極７に第１及び第２のめっき皮膜８、９を被着して外部導体４を形成するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、下地電極７上にめっき皮膜８、９を形成しているが、シート素体２ｅ上に直接めっき処理を行うことにより、下地電極７をめっき形成する場合も、本発明の水分除去処理を適用することができる。

また、上記実施の形態では、電子部品としてセラミック多層基板を例示したが、他の電子部品、例えばＬＣ複合回路やチップ型電子部品等にも適用可能であり、また、無電解めっきのみならず電解めっきにも同様に適用できる。

次に、本発明の実施例を具体的に説明する。

被めっき物として、セラミック素体が低温焼成セラミックで形成され、かつ内部導体及び下地電極がＡｇで形成された１００ｍｍ角のセラミック多層基板用試料を用意した。

そして、奥野製薬社製エースクリーンを使用し、温度６０℃の下、１分間、被めっき物を処理し、該被めっき物に水濡れ性を付与した。

次いで、被めっき物を水洗した後、奥野製薬社製ＩＣＰアクセラを使用し、温度２５℃の下、３分間、被めっき物を処理し、該被めっき物の表面にＰｄ触媒を付与した。

次いで、被めっき物を再び水洗した後、奥野製薬社製ＩＣＰニコロンＧＭを使用し、温度８０℃の下、２０分間、被めっき物を処理し、該被めっき物に無電解Ｎｉめっきを施した。

次に、被めっき物を再び水洗した後、奥野製薬社製フラッシュゴールド２０００を使用し、温度８０℃の下、１０分間、被めっき物を処理し、該被めっき物にフラッシュＡｕめっきを施し、試料番号１〜３の試料（セラミック多層基板）を得た。

そして、試料番号１〜３の各試料について、以下のようにして水分除去処理を行った。

〔試料番号１〕
試料番号１の試料を温度−３０℃で３０分間凍結し、次いで１０Ｐａの減圧下で水分を昇華させ、室温で放置した。

〔試料番号２〕
試料番号２の試料を温度１０℃、１０Ｐａの減圧下し、３０分間放置して水分を除去し、室温で放置した。

〔試料番号３〕
試料番号３の試料を温度−３０℃で３０分間凍結し、次いで５０℃の熱風で凍結した水分を吹き飛ばし、室温で放置した。

次に、試料番号１〜３について倍率２０倍の顕微鏡で、外観を観察し、変色個数を計測した。

表１は試料番号１〜３の各試料の変色個数を示している。

この表１から明らかなように、試料番号２は、被処理物上の変色個数は１０個であった。これは凍結させることなく、１０℃の温度で減圧乾燥しているため、水分は除去できるものの、ＳｉＯ_２等の水分中に含まれる不純物を除去することができず、試料の表面には乾燥後に残渣が残ってしまったためと思われる。

試料番号３は、被処理物上の変色個数は５個であった。これは凍結した水分を熱風で吹き飛ばしているため、残渣が溶解し、斯かる溶解した残渣が被処理物の表面に付着して残ってしまうためと思われる。

これに対し試料番号１は、水分を凍結させた後、減圧乾燥させているので、水分に含まれるＳｉＯ_２などの不純物も水分と共に試料表面から除去することができ、変色が生じなかった。

めっき後に水洗・乾燥を行っても、表面に残渣が付着するのを防止することができる。

１セラミッ素体（部品素体）
７下地電極
８第１のめっき皮膜（導電膜）
９第２のめっき皮膜（導電膜）

Claims

部品素体の表面にめっき処理を行い、少なくとも一層以上の導電膜を形成した後、水洗し、その後、水分除去処理を行う電子部品のめっき方法において、
前記水分除去処理は、前記水洗された電子部品を凍結させた後、減圧して水分を昇華させることを特徴とする電子部品のめっき方法。
前記めっき処理は、前記部品素体の表面に形成された下地電極上に行なうことを特徴とする請求項１記載の電子部品のめっき方法。
請求項１又は請求項２記載のめっき方法を使用して製造されたことを特徴とする電子部品。