JP3161616B2 - 電子部品の製造方法 - Google Patents

電子部品の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電部品等のように均
一な膜厚の電極を必要とする電子部品の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】電子部品の一種としてPZT(PbTi
3 −ZrO3 系セラミック)焼結体を用いて製造した
例えばレゾネータのような圧電部品が知られている。こ
の圧電部品は角部を有する例えば基板状のPZT焼結体
を出発材料として、その角部を含む基板表面にスパッタ
法等の乾式成膜技術によって形成された電極を有してい
る。
【0003】図12はこのような圧電部品の製造方法を
示す工程図で、先ず工程AのようにPZT基板を用意し
た後、工程Bのようにこの基板の周囲に所望のパターン
の金属マスクを設置する。続いて工程Cのようにスパッ
タ法によって前記パターンに応じた導電薄膜を基板表面
に成膜して、電極を形成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来の製造方
法では、スパッタ法による成膜技術を利用して電極を形
成しているので、均一な膜厚の電極を形成するのが困難
になるという問題がある。
【0005】すなわち、スパッタ法ではその性質上成膜
時において、ターゲット材料の粒子は基板に向かって直
線的に飛んできて基板表面に到達するので、基板に角部
が存在している場合にはこの角部を回り込む電極の膜厚
は薄くなるのが避けられない。このため角部の拡大図を
図13に示すように、基板12の角部12Cの影になっ
て形成される回り込み電極5′の膜厚は、ターゲット材
料の方向を向いている電極5の膜厚に比べて著しく薄く
なり、約1/3程度になる。図14はその角部12C付
近と実質的に同じ傾向の角部12A付近における電極の
膜厚のばらつきを示す写真である。
【0006】このように基板12に形成される電極の膜
厚が不均一な圧電部品が製造されると、圧電部品の周波
数特性はその膜厚に依存するので、大きくばらつくこと
になる。また電極の膜厚の不均一さに基き、最悪な場合
断線不良が生じるので、工程内での歩留り低下の原因と
なる。
【0007】このような欠点を除くため、スパッタを途
中で一度停止した後基板の配置を変えて、再度スパッタ
を再開させるような試みもなされているが、この場合は
成膜時間が長くなるため生産効率の悪化が避けられなく
なる。
【0008】更に、スパッタ装置は高価であるため、こ
れに歩留り、生産効率の低下を考慮すると、ランニング
コストが高くなるので、コストアップが避けられない。
【0009】本発明は以上のような問題に対処してなさ
れたもので、均一な膜厚の電極を有する電子部品の製造
方法を提供することを目的とするものである。
【0010】
【0011】
【課題を解決するための手段】 本発明 は、角部を有する
形状の基板を用意する工程と前記基板全体を触媒
に浸漬処理した後に、基板全表面に無電解めっき処理を
行って導電薄膜を形成する工程と、前記導電薄膜の不要
部分を除去する工程とを含むことを特徴とするものであ
る。
【0012】また、本発明は、角部を有する形状の基板
を用意する工程と、前記基板全体を触媒液に浸漬処理
した後に、所望部分に保護膜を形成する工程と、前記保
護膜の形成されていない基板の表面に導電薄膜を形成す
る工程と、前記残存する保護膜を除去する工程とを含む
ことを特徴とするものである。
【0013】
【0014】
【作用】 請求項記載の本発明の構成によれば、無電解
めっき処理を利用して電極の形成を行うので、スパッタ
法のように基板に角部が存在していても何ら支障はない
ため、容易に均一な膜厚の電極を形成することができ
る。しかもスパッタ装置は用いないのでコストアップを
避けることができる。
【0015】請求項記載の本発明の構成によれば、無
電解めっき処理を利用して電極の形成を行うので、請求
と同様に、コストアップを伴うことなく、容易に均
一な膜厚の電極を形成することができる。
【0016】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
【0017】図1は本発明方法によって製造される電子
品を示すもので、圧電部品に使用した例を示し、本圧
電部品1はPZT(PbTiO3 −ZrO3 系セラミッ
ク)焼結体から成る基板2を有しこの基板2には角部2
A乃至2Dが存在している。3は第1の角部2A及び第
2の角部2Bを含む基板2の表面に形成された第1の電
極、4は第3の角部2C及び第4の角部2Dを含む基板
2の表面に形成された第2の電極で、これら第1及び第
2の電極3,4は後述のような無電解めっきによって形
成された銅等から成る均一な膜厚となっている。
【0018】次に本圧電部品の製造方法を図4を参照し
て工程順に説明する。
【0019】先ず、工程AのようにPZT基板を用意し
た後、工程Bのように基板を触媒溶液に浸漬処理する。
この浸漬処理は先ず塩化第1錫溶液に浸漬した後、次に
塩化パラジウム溶液に浸漬して行う。
【0020】次に、工程Cのように基板を銅めっき溶液
に浸漬して無電解めっきを行ってこの表面に銅薄膜を形
成する。図6はこの段階における基板2の断面図を示す
もので、銅薄膜6が全面に形成されている。続いて、工
程Dのように基板の銅薄膜のうち電極を形成すべき部分
上にレジストのような保護膜を形成する。図7はこの段
階における基板2の断面図を示すもので、後で除去され
るべき一部分の銅薄膜6上を除いて保護膜7が形成され
ている。
【0021】次に、工程Eのように基板を銅薄膜を除去
するエッチング溶液に浸漬して、保護膜によって覆われ
ていない銅薄膜を除去する。図8はこの段階における基
板2の断面図を示すもので、保護膜7によって覆われな
かった部分6′の銅薄膜のみがエッチングされて除去さ
れている。
【0022】続いて、工程Fのように基板をトルエンの
ような有機溶剤に浸漬して保護膜を除去する。これによ
り図8の保護膜7は除去されるので、図1のように第1
の電極3及び第2の電極4が形成される。
【0023】次に、工程Gのように基板をN2 ,Ar等
のような不活性ガス中で約300℃以下で熱処理する。
これは第1及び第2の電極3,4の酸化を防止するため
に行われる。
【0024】このような製造方法によれば、乾式成膜技
術であるスパッタ法でなく湿式成膜技術である無電解め
っきを利用して電極を形成するので、スパッタのような
欠点は生じない。
【0025】すなわち、基板2に角部2A乃至2Dが存
在していても、その影響を受けることなく銅薄膜6は基
板2の全表面に均一な膜厚でもって形成される。従っ
て、図2に図1のA部の拡大図を示すように、基板2の
角部2Cの影になっている部分においても電極4の膜厚
が薄くなることはない。図3はこの角部2C付近におけ
る電極4の膜厚を示す写真である。
【0026】このように各電極3,4の膜厚が均一な圧
電部品が製造されることにより、圧電部品の周波数特性
は、ばらつきがなくなる。またこれに基き、断線不良が
生じなくなるので、工程内での歩留りを向上できるよう
になる。
【0027】更に、スパッタ装置を用いないので、ラン
ニングコストを低くできるためコストダウンを図ること
ができる。
【0028】図5は本実施例圧電部品の他の製造方法を
工程順に示すものである。以下図4に準じて説明する。
【0029】先ず、工程AのようにPZT基板を用意し
た後、工程Bのように基板を触媒溶液に浸漬処理する。
この詳細は図4と同様に行う。
【0030】次に、工程Cのように基板を空気中におい
て約120℃で乾燥した後、工程Dのように基板の所望
部分にレジストのような保護膜を形成する。図9はこの
段階における基板2の断面図を示すもので、基板2の表
面のうち電極を形成すべき部分以外に保護膜7が形成さ
れている。
【0031】続いて、工程Eのように基板を銅めっき溶
液に浸漬して無電解めっきを行ってこの表面に銅薄膜を
形成する。図10はこの段階における基板2の断面図を
示すもので、銅薄膜6が保護膜7で覆われていない表面
に形成されている。
【0032】次に、工程Fのように基板をトルエンのよ
うな有機溶剤に浸漬して保護膜を除去する。これにより
図10の保護膜7は除去されるので、図11のように第
1の電極3及び第2の電極4が形成される。続いて、工
程Gのように基板をN2 ,Ar等のような不活性ガス中
で約300℃以下で熱処理する。
【0033】これによって本製造方法によっても図4に
示した製造方法と同様に、乾式成膜技術であるスパッタ
法でなく湿式成膜技術である無電解めっきを利用して電
極を形成するので、スパッタ法のような欠点は生じない
ため、同様の効果を得ることができる。
【0034】なお、図4の工程C及び図5の工程Eにお
いて銅めっきを行う場合、銅薄膜6を形成した後に電極
面に半田付けを必要とする部品の場合は、半田割れ対策
として先ず無電解ニッケルめっきによる薄膜をほぼ0.
3μm以上形成した後に、無電解めっきを行うようにし
ても良い。
【0035】次の表1は本実施例及び従来例の電極に対
して行った信頼度テストの結果を示すものである。銅電
極を1μmの膜厚に形成した圧電部品を50個ずつ用意
し、−55℃乃至125℃の環境で熱衝撃テストを行っ
た。
【0036】
【表1】 表1から明らかなように、本実施例による無電解品の場
合は、テスト時間が800時間にわたっても、50個の
試料は全て良品を維持している。一方、従来例によるス
パッタ品の場合はテスト時間が50時間経過の時点で5
0個の試料のうち2個が不良となり、100時間経過時
点で5個の不良が発生している。更に、200時間経過
後は残りの全ての試料が不良となって、信頼度テストは
続行不可となる。
【0037】電極を1μmに形成する場合、従来例にお
いては基板の角部では0.2乃至0.3μmの膜厚とな
る。従って、これら角部の薄い電極の部分が信頼度テス
トの時間経過につれて徐々に断線不良を発生し、最終的
には全ての試料が断線したことになる。
【0038】本実施例では電極の材料としては銅に例を
あげて説明したが何らこれに限ることはない。また、圧
電部品の電極を形成する例で示したが、スパッタ法によ
って電極形成が行われているような電子部品であれば、
同様に全てに適用することができる。
【0039】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、湿式
成膜技術である無電解めっきを利用して電極の形成を行
うようにしたので、基板の全面に均一な膜厚の電極を形
成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によって製造される電子部品を示す断面
図である。
【図2】図1のA部の拡大構造を示す断面図である。
【図3】図1のA部の拡大構造を示す写真である。
【図4】本発明の電子部品の製造方法を示す工程図であ
る。
【図5】本発明の電子部品の製造方法の他の例を示す工
程図である。
【図6】図4の途中段階における基板を示す断面図であ
る。
【図7】図4の途中段階における基板を示す断面図であ
る。
【図8】図4の途中段階における基板を示す断面図であ
る。
【図9】図5の途中段階における基板を示す断面図であ
る。
【図10】図5の途中段階における基板を示す断面図で
ある。
【図11】図5の途中段階における基板を示す断面図で
ある。
【図12】従来の電子部品の製造方法を示す工程図であ
る。
【図13】従来の電子部品の主要部の拡大構造を示す断
面図である。
【図14】従来の電子部品の主要部の拡大構造を示す写
真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 悟 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 テ ィーディーケイ株式会社内 (72)発明者 野原 啓継 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 テ ィーディーケイ株式会社内 (72)発明者 堀 誠 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 テ ィーディーケイ株式会社内 (72)発明者 高橋 透 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 テ ィーディーケイ株式会社内 (72)発明者 加藤 郁夫 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 テ ィーディーケイ株式会社内 (72)発明者 今野 敞夫 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 テ ィーディーケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−161651(JP,A) 特開 昭59−147430(JP,A) 特開 昭57−13165(JP,A) 特開 昭57−13164(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 41/09 H01L 41/22 H01L 21/28

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 角部を有する形状の基板を用意する工程
    と、前記基板全体を触媒溶液に浸漬処理した後に、基板
    全表面に無電解めっき処理を行って導電薄膜を形成する
    工程と、前記導電薄膜の不要部分を除去する工程とを含
    むことを特徴とする電子部品の製造方法。
  2. 【請求項2】 角部を有する形状の基板を用意する工程
    と、前記基板全体を触媒溶液に浸漬処理した後に、所望
    部分に保護膜を形成する工程と、前記保護膜の形成され
    ていない基板の表面に導電薄膜を形成する工程と、前記
    残存する保護膜を除去する工程とを含むことを特徴とす
    る電子部品の製造方法。
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