JP2630096B2 - 厚膜導体の表面処理方法 - Google Patents
厚膜導体の表面処理方法Info
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- JP2630096B2 JP2630096B2 JP3066444A JP6644491A JP2630096B2 JP 2630096 B2 JP2630096 B2 JP 2630096B2 JP 3066444 A JP3066444 A JP 3066444A JP 6644491 A JP6644491 A JP 6644491A JP 2630096 B2 JP2630096 B2 JP 2630096B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、厚膜導体に例えば半田
付けや電気めっき等を行なう前にその表面から薄いガラ
ス層を除去する方法に関する。
付けや電気めっき等を行なう前にその表面から薄いガラ
ス層を除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と課題】一般に、厚膜導体はペースト状の
導体材料を基板等の支持体上に印刷等の方法によって塗
布した後、乾燥、焼成して形成される。こうして得られ
る厚膜導体の表面には、薄いガラス層が生じている場合
が多い。ところが、厚膜導体に半田付けや電気めっきを
行なう場合、薄いガラス層が厚膜導体の表面に生じてい
ると、半田濡れ性が悪かったり、めっき膜と厚膜導体の
密着性が悪いという問題があった。
導体材料を基板等の支持体上に印刷等の方法によって塗
布した後、乾燥、焼成して形成される。こうして得られ
る厚膜導体の表面には、薄いガラス層が生じている場合
が多い。ところが、厚膜導体に半田付けや電気めっきを
行なう場合、薄いガラス層が厚膜導体の表面に生じてい
ると、半田濡れ性が悪かったり、めっき膜と厚膜導体の
密着性が悪いという問題があった。
【０００３】この対策として、厚膜導体の表面を機械的
に処理（例えば、研磨等）して表面に生じたガラス層を
除去する方法がある。しかし、この方法は煩雑な作業を
伴うため、処理費用が高く、大量生産に適さない方法で
あった。そこで、本発明は、表面に生じた薄いガラス層
を簡単に、かつ、安価な処理費用で除去することができ
る厚膜導体の表面処理方法を提供することにある。
に処理（例えば、研磨等）して表面に生じたガラス層を
除去する方法がある。しかし、この方法は煩雑な作業を
伴うため、処理費用が高く、大量生産に適さない方法で
あった。そこで、本発明は、表面に生じた薄いガラス層
を簡単に、かつ、安価な処理費用で除去することができ
る厚膜導体の表面処理方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明に係る厚膜導体の表面処理方法は、支持体上
に設けた厚膜導体をクエン酸水溶液にて洗浄し、前記厚
膜導体の表面に生じたガラス層を除去することを特徴と
する。厚膜導体の材料にはＡｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃｕ等を
主成分とするものを使用することができる。例えば、Ｃ
ｕ厚膜導体を０．２〜４．０重量％のクエン酸水溶液に
５〜１２０秒間浸漬すれば、Ｃｕ厚膜導体の表面に生じ
た薄いガラス層が除去される。
め、本発明に係る厚膜導体の表面処理方法は、支持体上
に設けた厚膜導体をクエン酸水溶液にて洗浄し、前記厚
膜導体の表面に生じたガラス層を除去することを特徴と
する。厚膜導体の材料にはＡｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃｕ等を
主成分とするものを使用することができる。例えば、Ｃ
ｕ厚膜導体を０．２〜４．０重量％のクエン酸水溶液に
５〜１２０秒間浸漬すれば、Ｃｕ厚膜導体の表面に生じ
た薄いガラス層が除去される。
【０００５】
【実施例】以下、本発明に係る厚膜導体の表面処理方法
の実施例を添付図面を参照して説明する。以下の実施例
においては、アルミナ基板の表面に設けたＣｕ厚膜導体
の場合について説明する。 ［第１実施例、図１］ペースト状のＣｕをスクリーン印
刷法等によってアルミナ基板（Al2O3を９６重量％含有
したもの）の所定の位置に厚く塗布した後、１２５℃の
温度で１０分間乾燥し、さらに９００℃の温度で１０分
間焼成してＣｕ厚膜導体をアルミナ基板上に設けた。こ
のＣｕ厚膜導体を設けたアルミナ基板を０．５重量％の
クエン酸水溶液に３０秒間浸漬した後、水洗してＣｕ厚
膜導体の表面に生じた薄いガラス層を除去した。
の実施例を添付図面を参照して説明する。以下の実施例
においては、アルミナ基板の表面に設けたＣｕ厚膜導体
の場合について説明する。 ［第１実施例、図１］ペースト状のＣｕをスクリーン印
刷法等によってアルミナ基板（Al2O3を９６重量％含有
したもの）の所定の位置に厚く塗布した後、１２５℃の
温度で１０分間乾燥し、さらに９００℃の温度で１０分
間焼成してＣｕ厚膜導体をアルミナ基板上に設けた。こ
のＣｕ厚膜導体を設けたアルミナ基板を０．５重量％の
クエン酸水溶液に３０秒間浸漬した後、水洗してＣｕ厚
膜導体の表面に生じた薄いガラス層を除去した。
【０００６】図１（ａ）はクエン酸水溶液に浸漬したＣ
ｕ厚膜導体の表面をＸ線分析（ＸＰＳ）した結果を示す
グラフである。比較のため、図１（ｂ）に浸漬前のＣｕ
厚膜導体の表面をＸ線分析した結果を示す。浸漬前はＣ
ｕよりもガラス成分のＰｂのピーク値の方が大きいが、
浸漬後はＣｕ厚膜導体の表面に生じていた薄いガラス層
が除去されてガラス成分のＰｂのピーク値が小さくな
り、逆にＣｕのピーク値の方が大きくなっている。
ｕ厚膜導体の表面をＸ線分析（ＸＰＳ）した結果を示す
グラフである。比較のため、図１（ｂ）に浸漬前のＣｕ
厚膜導体の表面をＸ線分析した結果を示す。浸漬前はＣ
ｕよりもガラス成分のＰｂのピーク値の方が大きいが、
浸漬後はＣｕ厚膜導体の表面に生じていた薄いガラス層
が除去されてガラス成分のＰｂのピーク値が小さくな
り、逆にＣｕのピーク値の方が大きくなっている。
【０００７】［第２実施例、図２〜図６］第２実施例
は、アルミナ基板に設けたＣｕ厚膜導体を１．０重量％
のクエン酸水溶液に浸漬し、水洗してＣｕ厚膜導体の表
面に生じた薄いガラス層を除去した。そして、半田濡れ
性及びアルミナ基板とＣｕ厚膜導体の接着強度を評価し
た。半田濡れ性の評価は、溶融半田表面の界面張力を利
用して評価する方法、いわゆるメニスコグラフ法によっ
て行った。図２は半田濡れ性を評価するための試験片の
平面図である。この試験片は、幅が１２ｍｍ、長さが３
２ｍｍ、厚さが０．６３ｍｍのアルミナ基板１の表裏面
にＣｕ厚膜導体２，３を前記第１実施例において記述し
た製造方法と同じ方法で設けたものである。試験片を
１．０重量％のクエン酸水溶液に３０秒間浸漬した後、
水洗、乾燥した。表面処理された試験片を縦長垂直の状
態にし、Ｃｕ厚膜導体２，３が幅広になっている側を下
にして溶融半田浴に１５ｍｍ／秒の速度で試験片の下端
面が半田浴の浴面下４ｍｍの位置に達するまで浸漬し
た。そして、試験片の下端面を半田浴の浴面下４ｍｍの
位置に保持した状態で浸漬開始から５秒経過後の試験片
にかかる浮力を測定した。なお、溶融半田の材料にはＳ
ｎが６３重量％、Ｐｂが３７重量％の組成比の半田を使
用し、フラックスにはハロゲン量０．１重量％のロジン
系フラックスを使用した。図３は測定結果を示すグラフ
である。比較のためにクエン酸水溶液による表面処理を
しなかった試験片の測定結果も示している。表面処理を
した試験片にかかる浮力は、表面処理をしなかった試験
片にかかる浮力と比較して約０．３ｇ小さくなってい
る。即ち、クエン酸水溶液の洗浄によってＣｕ厚膜導体
２，３の表面に生じていた薄いガラス層が除去され、Ｃ
ｕ厚膜導体２，３の半田濡れ性が向上することが示され
ている。
は、アルミナ基板に設けたＣｕ厚膜導体を１．０重量％
のクエン酸水溶液に浸漬し、水洗してＣｕ厚膜導体の表
面に生じた薄いガラス層を除去した。そして、半田濡れ
性及びアルミナ基板とＣｕ厚膜導体の接着強度を評価し
た。半田濡れ性の評価は、溶融半田表面の界面張力を利
用して評価する方法、いわゆるメニスコグラフ法によっ
て行った。図２は半田濡れ性を評価するための試験片の
平面図である。この試験片は、幅が１２ｍｍ、長さが３
２ｍｍ、厚さが０．６３ｍｍのアルミナ基板１の表裏面
にＣｕ厚膜導体２，３を前記第１実施例において記述し
た製造方法と同じ方法で設けたものである。試験片を
１．０重量％のクエン酸水溶液に３０秒間浸漬した後、
水洗、乾燥した。表面処理された試験片を縦長垂直の状
態にし、Ｃｕ厚膜導体２，３が幅広になっている側を下
にして溶融半田浴に１５ｍｍ／秒の速度で試験片の下端
面が半田浴の浴面下４ｍｍの位置に達するまで浸漬し
た。そして、試験片の下端面を半田浴の浴面下４ｍｍの
位置に保持した状態で浸漬開始から５秒経過後の試験片
にかかる浮力を測定した。なお、溶融半田の材料にはＳ
ｎが６３重量％、Ｐｂが３７重量％の組成比の半田を使
用し、フラックスにはハロゲン量０．１重量％のロジン
系フラックスを使用した。図３は測定結果を示すグラフ
である。比較のためにクエン酸水溶液による表面処理を
しなかった試験片の測定結果も示している。表面処理を
した試験片にかかる浮力は、表面処理をしなかった試験
片にかかる浮力と比較して約０．３ｇ小さくなってい
る。即ち、クエン酸水溶液の洗浄によってＣｕ厚膜導体
２，３の表面に生じていた薄いガラス層が除去され、Ｃ
ｕ厚膜導体２，３の半田濡れ性が向上することが示され
ている。
【０００８】次に、Ｃｕ厚膜導体とアルミナ基板の接着
強度の評価は、引っ張り法によって行われた。図４は接
着強度の評価方法を説明するための垂直断面図である。
アルミナ基板５の上面に２ｍｍ角の矩形状のＣｕ厚膜導
体６を前記第１実施例において記述した製造方法と同じ
方法で設けた。Ｃｕ厚膜導体６を設けたアルミナ基板５
を１．０重量％のクエン酸水溶液に３０秒間浸漬した
後、水洗、乾燥した。この表面処理されたＣｕ厚膜導体
６にＬ字形状のＣｕ線７を半田８にて固着した。Ｃｕ線
７は横断面が直径０．６ｍｍの円形状のもので、表面が
Ｓｎめっきされている。Ｃｕ線７を半田付けしたアルミ
ナ基板５を１５０℃の温度で２４時間のエージングを行
った。
強度の評価は、引っ張り法によって行われた。図４は接
着強度の評価方法を説明するための垂直断面図である。
アルミナ基板５の上面に２ｍｍ角の矩形状のＣｕ厚膜導
体６を前記第１実施例において記述した製造方法と同じ
方法で設けた。Ｃｕ厚膜導体６を設けたアルミナ基板５
を１．０重量％のクエン酸水溶液に３０秒間浸漬した
後、水洗、乾燥した。この表面処理されたＣｕ厚膜導体
６にＬ字形状のＣｕ線７を半田８にて固着した。Ｃｕ線
７は横断面が直径０．６ｍｍの円形状のもので、表面が
Ｓｎめっきされている。Ｃｕ線７を半田付けしたアルミ
ナ基板５を１５０℃の温度で２４時間のエージングを行
った。
【０００９】こうして準備された試験片のアルミナ基板
５を引っ張り試験機の取付け台に固定した後、Ｃｕ線７
を所定の速度で引っ張り、Ｃｕ厚膜導体６がアルミナ基
板５から剥がれる際の力を測定した。図５は測定結果を
示すグラフである。比較のためにクエン酸水溶液による
表面処理をしなかった試験片の測定結果も示している。
クエン酸水溶液によってＣｕ厚膜導体６とアルミナ基板
５の接着強度が低下しないことが示されている。さら
に、図６はクエン酸水溶液への浸漬時間を変えてアルミ
ナ基板とＣｕ厚膜導体の接着強度を測定した結果を示す
グラフである。浸漬時間が６０秒を越えると、浸漬時間
が長くなるにつれて接着強度が低下する。逆に、浸漬時
間が５秒以下では半田濡れ性が向上しなかった。従っ
て、１．０重量％のクエン酸水溶液による表面処理の場
合、浸漬時間は５〜６０秒の範囲内に設定するのがよ
い。
５を引っ張り試験機の取付け台に固定した後、Ｃｕ線７
を所定の速度で引っ張り、Ｃｕ厚膜導体６がアルミナ基
板５から剥がれる際の力を測定した。図５は測定結果を
示すグラフである。比較のためにクエン酸水溶液による
表面処理をしなかった試験片の測定結果も示している。
クエン酸水溶液によってＣｕ厚膜導体６とアルミナ基板
５の接着強度が低下しないことが示されている。さら
に、図６はクエン酸水溶液への浸漬時間を変えてアルミ
ナ基板とＣｕ厚膜導体の接着強度を測定した結果を示す
グラフである。浸漬時間が６０秒を越えると、浸漬時間
が長くなるにつれて接着強度が低下する。逆に、浸漬時
間が５秒以下では半田濡れ性が向上しなかった。従っ
て、１．０重量％のクエン酸水溶液による表面処理の場
合、浸漬時間は５〜６０秒の範囲内に設定するのがよ
い。
【００１０】［第３実施例、図７及び図８］第３実施例
は、アルミナ基板に設けたＣｕ厚膜導体を種々の濃度の
クエン酸水溶液に３０秒間浸漬し、水洗してＣｕ厚膜導
体の表面に生じた薄いガラス層を除去した。そして、半
田濡れ性及びアルミナ基板とＣｕ厚膜導体の接着強度を
評価した。それぞれの評価に使用した試験片は前記第２
実施例において記述した方法で作製した。図７は半田濡
れ性の測定結果をグラフである。試験片を０．５重量％
以上の濃度のクエン酸水溶液で表面処理すれば、試験片
にかかる浮力が小さくなる。即ち、０．５重量％以上の
濃度のクエン酸水溶液に３０秒間浸漬すれば、Ｃｕ厚膜
導体の表面に生じていた薄いガラス層が除去され、Ｃｕ
厚膜導体の半田濡れ性が向上する。
は、アルミナ基板に設けたＣｕ厚膜導体を種々の濃度の
クエン酸水溶液に３０秒間浸漬し、水洗してＣｕ厚膜導
体の表面に生じた薄いガラス層を除去した。そして、半
田濡れ性及びアルミナ基板とＣｕ厚膜導体の接着強度を
評価した。それぞれの評価に使用した試験片は前記第２
実施例において記述した方法で作製した。図７は半田濡
れ性の測定結果をグラフである。試験片を０．５重量％
以上の濃度のクエン酸水溶液で表面処理すれば、試験片
にかかる浮力が小さくなる。即ち、０．５重量％以上の
濃度のクエン酸水溶液に３０秒間浸漬すれば、Ｃｕ厚膜
導体の表面に生じていた薄いガラス層が除去され、Ｃｕ
厚膜導体の半田濡れ性が向上する。
【００１１】また、図８はアルミナ基板とＣｕ厚膜導体
の接着強度を測定した結果を示すグラフである。試験片
を２．０重量％以上の濃度のクエン酸水溶液に３０秒間
浸漬した場合は、濃度が高くなるにつれて接着強度が低
下することが示されている。従って、浸漬時間を３０秒
間に設定した場合は、クエン酸水溶液の濃度は０．５〜
２．０重量％の範囲内に設定するのがよい。
の接着強度を測定した結果を示すグラフである。試験片
を２．０重量％以上の濃度のクエン酸水溶液に３０秒間
浸漬した場合は、濃度が高くなるにつれて接着強度が低
下することが示されている。従って、浸漬時間を３０秒
間に設定した場合は、クエン酸水溶液の濃度は０．５〜
２．０重量％の範囲内に設定するのがよい。
【００１２】なお、本発明に係る厚膜導体の表面処理方
法は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範
囲内で種々に変更することができる。
法は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範
囲内で種々に変更することができる。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、クエン酸水溶液にて厚膜導体の表面に生じた薄
いガラス層を除去したので、煩雑な作業を伴うことな
く、厚膜導体の表面から簡単に除去することができる。
しかも、バッチ処理等ができ、大量生産に適した処理方
法となる。従って、厚膜導体の表面に生じた薄いガラス
層を簡単に、かつ、安価な処理費用で除去することがで
き、厚膜導体の半田濡れ性を向上させることができる厚
膜導体の表面処理方法が得られる。
よれば、クエン酸水溶液にて厚膜導体の表面に生じた薄
いガラス層を除去したので、煩雑な作業を伴うことな
く、厚膜導体の表面から簡単に除去することができる。
しかも、バッチ処理等ができ、大量生産に適した処理方
法となる。従って、厚膜導体の表面に生じた薄いガラス
層を簡単に、かつ、安価な処理費用で除去することがで
き、厚膜導体の半田濡れ性を向上させることができる厚
膜導体の表面処理方法が得られる。
【図１】本発明に係る厚膜導体の表面処理方法の第１実
施例のＸ線分析結果を示すグラフで、（ａ）は表面処理
後、（ｂ）は表面処理前のＸ線分析結果を示すグラフ。
施例のＸ線分析結果を示すグラフで、（ａ）は表面処理
後、（ｂ）は表面処理前のＸ線分析結果を示すグラフ。
【図２】半田濡れ性を評価するための試験片の平面図。
【図３】本発明に係る厚膜導体の表面処理方法の第２実
施例の半田濡れ性の評価結果を示すグラフ。
施例の半田濡れ性の評価結果を示すグラフ。
【図４】アルミナ基板と厚膜導体の接着強度を評価する
方法を説明するための垂直断面図。
方法を説明するための垂直断面図。
【図５】本発明に係る厚膜導体の表面処理方法の第２実
施例の接着強度の評価結果を示すグラフ。
施例の接着強度の評価結果を示すグラフ。
【図６】本発明に係る厚膜導体の表面処理方法の第２実
施例の接着強度の評価結果を示すグラフ。
施例の接着強度の評価結果を示すグラフ。
【図７】 本発明に係る厚膜導体の表面処理方法の第３
実施例の半田濡れ性の評価結果を示すグラフ。
実施例の半田濡れ性の評価結果を示すグラフ。
【図８】 本発明に係る厚膜導体の表面処理方法の第３
実施例の接着強度の評価結果を示すグラフ。
実施例の接着強度の評価結果を示すグラフ。
１…アルミナ基板（支持体） ２，３…Ｃｕ厚膜導体 ５…アルミナ基板（支持体） ６…Ｃｕ厚膜導体
Claims (1)
- 【請求項１】 支持体上に設けた厚膜導体をクエン酸水
溶液にて洗浄し、前記厚膜導体の表面に生じたガラス層
を除去することを特徴とする厚膜導体の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3066444A JP2630096B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 厚膜導体の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3066444A JP2630096B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 厚膜導体の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04302194A JPH04302194A (ja) | 1992-10-26 |
| JP2630096B2 true JP2630096B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=13315953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3066444A Expired - Fee Related JP2630096B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 厚膜導体の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2630096B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT512041B1 (de) * | 2012-05-04 | 2013-05-15 | Mikroelektronik Ges Mit Beschraenkter Haftung Ab | Verfahren zur Herstellung eines metallisierten Substrats |
| US11222878B2 (en) | 2019-04-30 | 2022-01-11 | Ab Mikroelektronik Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | Electronic power module |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS48102257A (ja) * | 1972-04-12 | 1973-12-22 | ||
| JPS49112708A (ja) * | 1973-03-05 | 1974-10-28 | ||
| JPH03285385A (ja) * | 1990-03-31 | 1991-12-16 | Narumi China Corp | セラミック電子回路基板の製造方法 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3066444A patent/JP2630096B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04302194A (ja) | 1992-10-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |