JP4650784B2 - 電子部品、及びめっき方法 - Google Patents

Description

本発明は電子部品、及びめっき方法に関し、より詳しくは部品素体の表面に形成された外部電極上にＮｉ−Ｐからなる第１の金属皮膜とＡｕを主成分とする第２の金属皮膜とが順次形成された電子部品、及び金属膜上にＮｉ−Ｐからなる第１の金属皮膜をめっき形成し、その後、第１の金属皮膜上にＡｕを主成分とする第２の金属皮膜をめっき形成するめっき方法に関する。

セラミック多層基板等の電子部品は、通常、セラミック素体上にＣｕやＡｇを主成分とした厚膜の導電部が形成されると共に、導電部のはんだ喰われを防止するために、該導電部の表面にはＮｉ−Ｐ皮膜が無電解めっきにより形成され、さらにＮｉ−Ｐ皮膜の酸化を防止し、はんだ付け性を確保するために、該Ｎｉ−Ｐ皮膜の表面にはＡｕ皮膜が無電解めっきにより形成されており、導電部、Ｎｉ−Ｐ皮膜、及びＡｕ皮膜で外部電極を構成している。

ところで、この種の電子部品を、高温のリフロー炉を通過させてはんだ実装する場合、複数回のリフロー工程を経ることが多い。そして、はんだ実装処理が施される場合は、最上層のＡｕ皮膜ははんだ実装時にはんだ内に拡散して消失するが、はんだ実装が外部電極に施されることなくリフロー炉を単に通過する場合は、次回以降のリフロー工程で外部電極にはんだ実装が施される。したがって、リフロー炉を繰り返し通過しても良好なはんだ付け性を確保することが必要となり、Ｎｉ−Ｐ皮膜には所定のヒートサイクルに耐え得るだけの耐熱性が要求される。

しかしながら、大量の熱が電子部品に繰り返し負荷されると、Ｎｉ−Ｐ皮膜が酸化されて耐熱性も低下することから、前記Ｎｉ−Ｐ皮膜の酸化を抑制する必要があり、このためにはＮｉ−Ｐ皮膜が大気に触れるのを極力回避するのが望ましい。

そして、従来より、導電性金属からなる配線パターンの一部の表面に、Ｎｉを主成分とする下地層が形成され、該下地層の表面にＰｄを主成分とする中間層が形成され、該中間層の表面にＡｕを主成分とする表面層が形成され、中間層の平均厚さが０．０４μｍ以下とした技術が提案されている（特許文献１）
この特許文献１では、下地層であるＮｉ層と表面層であるＡｕ層との間に中間層としてのＰｄ層を介在させることにより、Ａｕ皮膜を薄層緻密化しなくても下地層であるＮｉ層が大気に触れるのを避けることができ、したがってＮｉ層が酸化するのを抑制することができ、これによりＮｉ層の耐熱性が確保され、はんだ濡れ性が劣化するのを回避できる。

また、他の従来技術としては、Ｃｕ配線端子部にＰ濃度が９．０重量％以下のＮｉ−Ｐ無電解めっき層、膜厚が０．０５〜０．３μｍの無電解Ａｕめっき層を順次形成した技術が提案されている（特許文献２）。

この特許文献２では、無電解めっきにより形成されたＮｉ−Ｐ皮膜中のＰ含有量を９．０重量％以下に抑制することにより、Ａｕ層が０．０５〜０．３μｍの薄膜であっても無鉛はんだに対しリフロー時のはんだ付け性を良好なものとしている。

さらに、Ｃｕ及びＣｕ合金にＰ含有量が１０重量％未満の第１のＮｉ−Ｐめっき皮膜を形成し、引き続きＰ含有量が１０重量％以上の第２のＮｉ−Ｐめっき皮膜を形成し、これを７００℃以上でかつＮｉ−Ｐの融点未満の温度で加熱する技術も提案されている（特許文献３）。

この特許文献３では、Ｐ含有量が１０重量％を境界にしてＮｉ−Ｐめっき皮膜を２層構造としており、第２のＮｉ−Ｐめっき皮膜のＰ含有量を１０重量％以上とすることにより耐食性を向上させる一方、前記Ｐ含有量が１０重量％以上になるとコストアップを招き、しかも第２のＮｉ−Ｐ皮膜上に形成すべきＡｕ皮膜等の析出速度が低下することから、Ｐ含有量が１０重量％未満の第１のＮｉ−Ｐ皮膜を第２のＮｉ−Ｐ皮膜の下地層とし、これにより、第２のＮｉ−Ｐ皮膜上に薄層のＡｕ皮膜等を形成でき、また低コスト化を実現しようとしている。

特開２００４−２３０７２号公報 特開２００４−２２８４９号公報 特開平５−１７９４５７号公報

しかしながら、特許文献１では、Ｎｉ層とＡｕ層との間にＰｄ層を介在させることにより耐熱性を確保しているものの、Ｐｄ層を介在させているためコストアップを招くという問題点があった。

また、特許文献２では、Ｎｉ−Ｐ無電解めっき層中のＰ含有率（Ｐ濃度）を９．０重量％以下としているが、Ｐ含有率を例えば３．０重量％未満に低下すると、Ｎｉ粒界が腐食され易くなり、このため後工程のＡｕめっき処理でＡｕの析出速度が速くなり、めっき形成されたＡｕ層の膜質が緻密さを欠く。したがって、Ｎｉ−Ｐ層上に０．０５〜０．３μｍの薄膜のＡｕ層を形成してもＮｉ−Ｐ層は酸化され易く、はんだ濡れ性の劣化を招くおそれがある。一方、Ｐ含有率が例えば６．０重量％以上に高くなると、Ｎｉ粒界の腐食は抑制されるものの、めっき皮膜の硬度が硬くて延性に欠け、このためＮｉ−Ｐ皮膜の膜厚が厚くなるとめっき皮膜に微細なクラック（マイクロクラック）が発生し易くなる。特に、Ｎｉ−Ｐ皮膜の下地として厚膜の導電部が形成されている場合は、該導電部の表面凹凸の影響や導電部材料とＮｉ−Ｐ合金材料との熱膨張率との差異により、析出したＮｉ−Ｐ皮膜の内部で応力が発生し易く、このため微細なクラックの発生も顕著となる。

また、特許文献３のようにＮｉ−Ｐ皮膜中のＰ含有率が１０重量％以上になると、該Ｎｉ−Ｐ皮膜上にＡｕ皮膜をめっき形成する場合にＡｕの析出速度が極端に低下し、また、Ａｕ皮膜の脆化、はんだ濡れ性の低下、密着強度の低下等が生じ、信頼性低下を招く。

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、高温のリフロー炉に複数回通過させてもはんだ付け性が劣化したり、めっき皮膜に微細なクラックが発生することのない電子部品、及びめっき方法を提供することを目的とする。

本発明者らは上記目的を達成するために鋭意研究した結果、導電部上のＮｉ−Ｐ皮膜を２層構造とすると共に、導電部に接する第１層のＮｉ−Ｐ皮膜のＰ含有率を３重量％以上６重量％以下とし、第２層のＮｉ−Ｐ皮膜のＰ含有率を６重量％を超えかつ９重量％以下とし、かつ第２層の膜厚を０．１〜１．０μｍとすることにより、Ｎｉ−Ｐ皮膜に微細なクラックが発生することもなく、かつ複数回のリフロー炉を通過させてもはんだ付け性が劣化するのを回避することができるという知見を得た。

本発明はこのような知見に基づきなされたものであって、本発明に係る電子部品は、部品素体の表面に形成された導電部上にＮｉ−Ｐからなる第１の金属皮膜とＡｕを主成分とする第２の金属皮膜とが順次形成された電子部品において、前記第１の金属皮膜が第１層と第２層とからなる２層構造とされ、前記第１層は、Ｐ含有率が３重量％以上６重量％以下とされて前記導電部と接合され、前記第２層は、Ｐ含有率が６重量％を超えかつ９重量％以下とされて前記第２の金属皮膜に接合され、かつ、前記第２層は、厚みが０．１μｍ以上１．０μｍ以下であることを特徴としている。

また、本発明の電子部品は、前記導電部が、Ｃｕ及びＡｇのうちのいずれか一方の成分を主成分とすることを特徴とし、また、前記導電部は、導電性材料を含有した厚膜電極形成用導電性ペーストが焼結されてなることを特徴としている。

さらに、本発明の電子部品は、前記部品素体は、セラミック材料で形成されていることを特徴とし、また前記第１の金属皮膜は、還元剤を含有した無電解めっき液に浸漬されて皮膜形成されたことを特徴としている。

また、本発明に係るめっき方法は、金属膜上にＮｉ−Ｐからなる第１の金属皮膜をめっき形成し、その後、第１の金属皮膜上にＡｕを主成分とする第２の金属皮膜をめっき形成するめっき方法において、前記第１の金属皮膜中のＰ含有率が３重量％以上６重量％以下となるような第１のＮｉめっき液を作製すると共に、前記第１の金属皮膜中のＰ含有率が６重量％を超え９重量％以下となるような第２のＮｉめっき液を作製し、前記第１のＮｉめっき液を使用して前記金属膜の表面に前記第１の金属皮膜の第１層を形成し、次いで前記第２のめっき液を使用して膜厚０．１〜１．０μｍからなる前記第１の金属皮膜の第２層を形成することを特徴としている。

また、本発明のめっき方法は、前記金属膜は、Ｃｕ及びＡｇのうちのいずれか一方の成分を主成分とすることを特徴としている。

本発明の電子部品によれば、部品素体の表面に形成された導電部上にＮｉ−Ｐからなる第１の金属皮膜とＡｕを主成分とする第２の金属皮膜とが順次形成された電子部品において、前記第１の金属皮膜が２層構造からなり、前記第１層は、Ｐ含有率が３重量％以上６重量％以下とされて前記導電部と接合され、前記第２層は、Ｐ含有率が６重量％を超えかつ９重量％以下とされて前記第２の金属皮膜に接合され、かつ、前記第２層は、厚みが０．１μｍ以上１．０μｍ以下であるので、導電部と接する第１層はＰ含有率が低く、したがって表面凹凸や熱膨張率の差異に起因したクラックの発生を回避することができ、また、第２の金属皮膜と接する第２層はＰ含有率が高く、したがって第２の金属皮膜の緻密化が可能となり、リフロー炉を複数回通過させても耐熱性を確保することができ、はんだ付け性が劣化するのを回避することができるセラミック多層基板等の電子部品を得ることができる。

また、本発明のめっき方法によれば、金属膜上にＮｉ−Ｐからなる第１の金属皮膜をめっき形成し、その後、第１の金属皮膜上にＡｕを主成分とする第２の金属皮膜をめっき形成するめっき方法において、前記第１の金属皮膜中のＰ含有率が３重量％以上６重量％以下となるような第１のＮｉめっき液を作製すると共に、前記第１の金属皮膜中のＰ含有率が６重量％を超え９重量％以下となるような第２のＮｉめっき液を作製し、前記第１のＮｉめっき液を使用して前記金属膜の表面に前記第１の金属皮膜の第１層を形成し、次いで前記第２のめっき液を使用して膜厚０．１〜１．０μｍからなる前記第１の金属皮膜の第２層を形成するので、第１の金属皮膜には微細なクラックが発生することもなく、その表面に緻密な第２の金属皮膜を形成することができ、これにより第１の金属皮膜の酸化が回避されて耐熱性を確保することが可能となる。

次に、本発明の実施の形態を詳説する。

図１は本発明に係る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って、該セラミック多層基板は、複数のセラミックグリーンシート（第１〜第５のセラミックグリーンシート１ａ〜１ｅ）が積層されてセラミック素体６を形成している。

そして、セラミック素体６の表面には外部電極４（４ａ〜４ｃ）が形成されると共に、該セラミック素体６の内部には所定パターンの内部電極３（３ａ〜３ｈ）が埋設されており、ビアホール５（５ａ〜５ｋ）を介して各内部電極間３、又は内部電極３と外部電極４と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のセラミックグリーンシート１ｄを介して内部電極３ｇと内部電極３ｅとが対向状に配されてコンデンサ部を形成し、外部電極４ｃ及び内部電極３ｈ、３ｆ、３ｄ、３ｂはビアホール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、外部電極４は、図２に示すように、ＡｇやＣｕを主成分とする導電部７の表面にＮｉ−Ｐ皮膜（第１の金属皮膜）８が形成され、該Ｎｉ−Ｐ皮膜８の表面にＡｕ皮膜（第２の金属皮膜）９が形成されている。

そして、Ｎｉ−Ｐ皮膜８は、Ｐ含有率が異なる第１層１０及び第２層１１を備えた２層構造とされている。

具体的には、前記第１層１０は、Ｐ含有率が３重量％以上６重量％以下とされて導電部７に接合され、前記第２層１１は、Ｐ含有率が６重量％を超えかつ９重量％以下とされてＡｕ皮膜９の下地層とされ、また、第２層１１は、厚みが０．１μｍ以上１．０μｍ以下となるように形成されている。

すなわち、セラミック多層基板をリフロー処理してはんだ実装を行なう場合、リフロー炉を複数回通過させてもはんだ濡れ性の劣化を回避するためにはＮｉ−Ｐ皮膜８の耐熱性を確保する必要があり、そのためにはＮｉ−Ｐ皮膜８が大気に接触して酸化しないようにするのが望ましい。そして、その方法としてＡｕ皮膜９の膜厚を厚くするか、Ａｕ皮膜９の膜厚を薄くして膜質を緻密化することが考えられるが、前者はコストアップを招くおそれがあり、したがって、後者を採用するのが望ましい。

そして、Ａｕ皮膜９を緻密化する方法としては、Ｎｉ−Ｐ皮膜８中のＰ含有率を高くする必要がある。すなわち、Ｎｉ−Ｐ皮膜８及びＡｕ皮膜９は、通常、めっき処理により形成されるが、Ｎｉ−Ｐ皮膜８中のＰ含有率が低いと、Ｎｉ粒界が腐食され易く、このためＡｕのＮｉ−Ｐ皮膜８上への析出速度が速くなってＡｕ皮膜９の膜質が粗くなるのに対し、Ｎｉ−Ｐ皮膜８中のＰ含有率が高い場合は、ＡｕのＮｉ−Ｐ皮膜８上への析出速度も遅く、Ａｕ皮膜９を緻密化することができる。

しかしながら、Ｎｉ−Ｐ皮膜８中のＰ含有率が高くなると、硬度が硬くなって延性に乏しくなり、このためＮｉ−Ｐ皮膜８の膜厚が厚くなると微細なクラックが生じ易くなる。しかも、導電部７が、厚膜電極の場合は、導電部７の表面凹凸や導電部７を構成するＡｇやＣｕとＮｉ−Ｐとの熱膨張率（線膨張係数）との差異に起因し、Ｎｉ−Ｐ皮膜８の内部で応力が発生し易く、クラックの発生を助長する。

そこで、本実施の形態では、Ｎｉ−Ｐ皮膜８を２層構造とし、導電部７上にＰ含有率の低い第１層１０（Ｐ含有率：３重量％以上６重量％以下）を形成し、第１層１０上にＰ含有率の高い第２層１１（Ｐ含有率：６重量％を超え９重量％以下）を所定の膜厚（０．１〜１．０μｍ）で形成し、その後Ａｕ皮膜９を形成することにより、微細なクラックの発生を回避しつつＡｕ皮膜９の緻密化を実現している。

そして、このようにＡｕ皮膜９を緻密化することによって、Ｎｉ−Ｐ皮膜８が大気に触れるのを回避することができ、したがってＮｉ−Ｐ皮膜８は酸化することもなく、耐熱性を確保することができ、その結果、セラミック多層基板が、リフロー炉を複数回通過しても、所望のはんだ濡れ性を確保することができる。

次に、第１層１０及び第２層１１で、Ｐ含有率を上述の範囲に限定した理由、及び第２層１１の膜厚を上述の範囲に限定した理由を述べる。

（１）第１層１０のＰ含有率
本実施の形態では、微細なクラックの発生を回避する必要性から、Ｐ含有率が６重量％以下のＮｉ−Ｐ皮膜を第１層１０として導電部７上に形成している。

しかしながら、一方、Ｐ含有率が３重量％未満の場合は、めっき浴組成を最適化するのが困難となり、また製造技術的にＰ含有率の制御が困難となる。

そこで、本実施の形態では、第１層１０のＰ含有率を、３重量％以上６重量％以下としている。

（２）第２層１１のＰ含有率
本実施の形態では、Ａｕ皮膜９を緻密化させるために、Ｐ含有率が６重量％を超えるＮｉ−Ｐ皮膜を第２層１１として第１層１０上に形成している。

すなわち、第２層１１のＰ含有率が６重量％以下に低下すると、Ａｕ皮膜９の緻密性が損なわれ、このためＡｕ皮膜９を薄層化すると第２層１１が大気に触れて酸化され易くなり、その結果はんだ濡れ性の低下を招くおそれがある。

しかしながら、第２層１１のＰ含有率が９重量％を超えるとＡｕの析出速度が極端に低下し、しかもＡｕ皮膜９の膜質が脆化し、はんだ濡れ性の低下やＡｕ皮膜９の接合信頼性の低下を招く。

そこで、本実施の形態では、第２層１１のＰ含有率を、６重量％を超え９重量％未満としている。

（３）第２層１１の膜厚
微細なクラックを防止する観点からは、第２層１１の膜厚は極力薄いのがよく、そのためにはめっき条件を調整して第２層１１の膜厚を１．０μｍ以下とするのが望ましい。しかしながら、第２層１１の膜厚を０．１μｍ未満にすると、十分に緻密な薄層のＡｕ皮膜９を形成することができず、はんだ濡れ性の低下を招く。

そこで、本実施の形態では、第２層１１の膜厚を、０．１μｍ以上１．０μｍ以下としている。

次に、上記セラミック多層基板の製造方法を説明する。

まず、所定形状に成形されたセラミックグリーンシート１に対し、必要に応じてビアホール５を形成し、次いで、導電性ペーストを使用し、所定の配線パターンをセラミックグリーンシート１ａ〜１ｄ上にスクリーン印刷して内部電極３ａ〜３ｈを形成し、その後、第１〜第５のセラミックグリーンシート１ａ〜１ｅを積層し、所定温度で焼成処理してセラミック素体６を形成する。

次いで、セラミック素体６の表面にＣｕやＡｇを主成分とする厚膜電極形成用の導電性ペーストを塗布して焼成処理を行ない、該導電性ペーストが焼結されてなる厚膜の導電部７を形成し、これにより被めっき物を作製する。

そしてこの後、被めっき物に一連の前処理を行なった後、無電解めっき処理を行なう。

すなわち、まず、被めっき物に脱脂処理を施し、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、めっき液と導電部７との濡れ性を向上させる。次いで、被めっき物を酸性水溶液に浸漬して導電部７の表面に固着している酸化物をエッチング除去し、また表面形状を適度に平滑化或いは粗化等して表面形状の微調整を行い、さらに、エッチング処理時に導電部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。次いで、被めっき物をＰｄ触媒液に浸漬して導電部７の表面にＰｄ触媒を付与して活性化した後、以下のようにして無電解Ｎｉめっきを行う。

すなわち、まず、Ｎｉ−Ｐ皮膜中のＰ含有率が３重量％以上６重量％以下となるような第１のＮｉめっき液と、Ｎｉ−Ｐ皮膜中のＰ含有率が６重量％を超え９重量％以下となるような第２のＮｉめっき液を作製する。

ここで、第１及び第２のめっき液には、硫酸ニッケル、酢酸ニッケル等のニッケル塩や還元剤としてのホスフィン酸ナトリウムが含有され、さらに錯化剤としてグルタミン酸等のアミノカルボン酸、コハク酸等のジカルボン酸、クエン酸等のオキシカルボン酸が含有され、水酸化ナトリウム等のｐＨ調整剤が含有され、さらに必要に応じて微量の界面活性剤や各種安定剤が添加されている。

そして、本実施の形態では、ニッケル塩と錯化剤との比率や還元剤濃度を制御したり、Ｎｉめっき液のｐＨをｐＨ調整剤を適宜添加して調整することにより、Ｎｉ−Ｐ皮膜中のＰ含有率が３重量％以上６重量％以下となるような第１のＮｉめっき液と、Ｎｉ−Ｐ皮膜中のＰ含有率が６重量％を超え９重量％以下となるような第２のＮｉめっき液が作製される。

具体的には、錯化剤量を少なくしてニッケル塩と錯化剤との比率を大きくしたり、Ｎｉめっき液中の還元剤濃度を低くしたり、ｐＨを上げることにより、Ｎｉ−Ｐ皮膜中のＰ含有量を低くすることができる。また、錯化剤量を多くしてニッケル塩と錯化剤との比率を小さくしたり、Ｎｉめっき液中の還元剤濃度を高くしたり、ｐＨを下げることにより、Ｎｉ−Ｐ皮膜中のＰ含有量を高くすることができる。

そして、被めっき物を第１のＮｉめっき液に浸漬して無電解Ｎｉめっきを施し、導電部７の表面に第１層１０のＮｉ−Ｐ皮膜を形成し、次いで被めっき物を第２のＮｉめっき液に浸漬して無電解Ｎｉめっきを施し、第１層１０の表面に膜厚０．１〜１．０μｍの第２層１１のＮｉ−Ｐ皮膜を形成する。

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⁻）によって貴なＡｕ^＋或いはＡｕ^３＋が還元され、Ａｕが第２層１１のＮｉ−Ｐ皮膜上に析出し、これによりＡｕ皮膜９が形成される。

このように本実施の形態では、Ｎｉ−Ｐ皮膜中のＰ含有率が３重量％以上６重量％以下となるような第１のＮｉめっき液を作製すると共に、Ｎｉ−Ｐ皮膜中のＰ含有率が６重量％を超え９重量％以下となるような第２のＮｉめっき液を作製し、第１のＮｉめっき液を使用して導電部７の表面に第１層１０のＮｉ−Ｐ皮膜を形成し、次いで第２のめっき液を使用して第２層１１のＮｉ−Ｐ皮膜を形成しているので、微細なクラックが生じることなく緻密なＡｕ皮膜９を得ることができ、したがって、セラミック多層基板を複数回のリフロー炉に通過させてもＮｉ−Ｐ皮膜８の耐熱性を確保することができ、はんだ濡れ性の劣化を招くことのないセラミック多層基板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。上記実施の形態では置換Ａｕめっき処理によりめっき工程を完了させているが、ワイヤーボンディング実装が必要な場合には、チオ尿素、アスコルビン酸などの還元剤を含有した無電解Ａｕめっき液を使用して自己触媒型めっき反応を生じさせることにより、前記置換Ａｕめっきで形成された金皮膜９の表面にＡｕ薄膜を重層し、所望厚膜のＡｕ皮膜を形成することができる。

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について説明したが、プリント配線板、コンデンサ等のチップ部品等他の電子部品にも適用できるのはいうまでもない。

次に、本発明の実施例を具体的に説明する。

まず、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇを主成分とする縦１５ｍｍ、横３０ｍｍ、厚み０．７ｍｍの被めっき物を用意した。この被めっき物の表面には、縦２ｍｍ、横２ｍｍ、厚み８μｍの厚膜のＡｇからなる導電部が形成されている。

次に、被めっき物をＰｄ触媒液に浸漬して導電部の表面にＰｄ触媒を付与して触媒活性化させた後、下記組成を有する第１の無電解Ｎｉめっき液を使用して無電解めっき（自己触媒めっき）を行い、これによりＰ含有率が４．５重量％であって膜厚が４μｍの第1層のＮｉ−Ｐ皮膜を形成した。

〔第1の無電解めっき液組成〕
硫酸ニッケル ０．１×１０^３mol／ｍ^３
グルタミン酸ナトリウム ０．２５×１０^３mol／ｍ^３
ホスフィン酸ナトリウム ０．２×１０^３mol／ｍ^３
重金属安定剤 １．０×１０^-4重量％
ポリエチレングリコール（分子量：２０００） ５．０×１０^-7ｋｇ／ｍ^３
ｐＨ ７．７
浴温 ７５℃
次いで、下記組成を有する第２の無電解Ｎｉめっき液を使用して無電解めっき（自己触媒めっき）を行い、これによりＰ含有率が６．５〜９．０重量％であって膜厚が０．５μｍの第２層のＮｉ−Ｐ皮膜を形成した。

〔第２の無電解めっき液組成〕
硫酸ニッケル ０．０８〜０．１×１０^３mol／ｍ^３
グルタミン酸ナトリウム ０．３〜０．５×１０^３mol／ｍ^３
ホスフィン酸ナトリウム ０．２〜０．２５×１０^３mol／ｍ^３
重金属安定剤 １．０×１０^-4重量％
ポリエチレングリコール（分子量：２０００） ５．０×１０^-7ｋｇ／ｍ^３
ｐＨ ７．３
浴温 ７５℃
次に、下記組成を有する無電解Ａｕめっき液として奥野製薬社製「ムデンノーブルＡｕ」（ｐＨ：７．０、浴温：６５℃）を用意し、Ａｕ皮膜の膜厚が０．０７μｍとなるように、９〜１３分間、無電解めっき（置換めっき）を行い、これにより実施例１〜３のセラミック多層基板を作製した。

また、上記実施例１〜３と同様の方法で、Ｐ含有率が４．５重量％であって膜厚が４μｍの第1層のＮｉ−Ｐ皮膜を形成した後、Ｐ含有率が５．５重量％又は６．０重量％となるように調製された第２の無電解Ｎｉめっき液を使用し、膜厚が０．５μｍの第２層のＮｉ−Ｐ皮膜を形成し、その後、上記Ａｕめっき液を使用し、Ａｕ皮膜の膜厚が０．０７μｍとなるように、３分間又は７分間無電解めっき（置換めっき）を施し、これにより比較例１及び比較例２のセラミック多層基板を作製した。

また、上記実施例１〜３と同様の方法で、Ｐ含有率が４．５重量％であって膜厚が４μｍの第１層のＮｉ−Ｐ皮膜を形成した後、Ｐ含有率が１０．５〜１４．５重量％となるように調製された第２の無電解Ｎｉめっき液を使用し、膜厚が０．５μｍの第２層のＮｉ−Ｐ皮膜を形成し、その後、上記Ａｕめっき液を使用し、Ａｕ皮膜の膜厚が０．０７μｍとなるように、２５〜３２分間、無電解めっき（置換めっき）を行い、これにより比較例３〜５のセラミック多層基板を作製した。

さらに、上記第１の無電解Ｎｉめっき液の各組成の含有率を適宜調整し、Ｐ含有率が３．５〜１０．５重量％であって膜厚が４．５μｍの第１層のＮｉ−Ｐ皮膜を形成し、その後、第２層のＮｉ−Ｐ皮膜を形成することなく、直接上記無電解Ａｕめっき液に浸漬して２〜１８分間無電解Ａｕめっきを行い、膜厚０．０７μｍのＡｕ皮膜を形成し、これにより比較例６〜１３のセラミック多層基板を作製した。

次に、実施例１〜３及び比較例１〜１３のセラミック多層基板に対しはんだ実装を行うことなく大気雰囲気下リフロー炉を３回通過させてクラックの有無を観察し、さらに４回目のリフロー炉通過の際にＡｕ皮膜上にはんだペーストを印刷し、これによりはんだ付け性を評価した。尚、リフロー炉は、最高温度が２６０℃、この最高温度での保持時間は３０秒であった。

表１は、実施例１〜３及び比較例１〜１３のＮｉ−Ｐ皮膜における第１層及び第２層のＰ含有率と膜厚、Ａｕ皮膜の膜厚とめっき時間、はんだ付け性、クラックの有無を示している。

尚、はんだ付け性の良否は目視判断し、Ａｕ皮膜上、９５％以上がはんだで被覆されたものを良として○印で示し、９５％未満９０％以上のものを可として△印で示し、９０％未満のものを不可として×印で示した。

この表１から明らかなように比較例１及び比較例２は、第２層におけるＮｉ−Ｐ皮膜のＰ含有率が５．５重量％、６．０重量％と少ないため、クラックは生じないもののはんだ付け性が不良であった。

比較例３及び比較例４は、Ａｕ皮膜上を９０％以上９５％未満の割合ではんだペーストが印刷形成され、クラックの発生も生じなかったが、第２層におけるＮｉ−Ｐ皮膜のＰ含有率が１０．５重量％及び１３．０重量％と多すぎるため、ＡｕのＮｉ−Ｐ皮膜上への析出速度が低下し、２５分又は３０分のめっき時間を費やしてもＡｕ皮膜の膜厚はそれぞれ０．０６μｍ及び０．０５μｍと薄く、はんだ付け性も若干劣る結果となった。

比較例５は、第２層におけるＮｉ−Ｐ皮膜のＰ含有率が１４．５重量％と過剰であるため、ＡｕのＮｉ−Ｐ皮膜上への析出速度が極端に低下し、クラックは生じなかったものの、Ａｕめっき処理を３２分間行っても膜厚が０．０４μｍのＡｕ皮膜しか得ることができず、はんだ付け性は不良であった。

比較例６〜９は、Ｐ含有率が３．５〜６．０重量％の単一層のＮｉ−Ｐ皮膜を形成したのみであったので、クラックは生じなかったもののはんだ付け性に劣ることが認められた。

比較例１０〜１３は、Ｐ含有率が６．５〜１０．５重量％の単一層のＮｉ−Ｐ皮膜しか形成されていないので、はんだ付け性は良好であったがＮｉ−Ｐ皮膜にクラックの発生が認められた。

これに対し実施例１〜３は、第１層のＮｉ−Ｐ皮膜のＰ含有率が４．５重量％であり、第２層のＮｉ−Ｐ皮膜のＰ含有率が６．５〜９．０重量％であるので、リフロー炉を複数回通過させてもはんだ付け性が良好でクラックの発生しないセラミック多層基板を得ることができることが確認された。

まず、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｍｇを主成分とする縦１５ｍｍ、横３０ｍｍ、厚み０．７ｍｍの被めっき物を用意した。この被めっき物の表面には、縦２ｍｍ、横２ｍｍ、厚み７μｍの厚膜のＣｕからなる導電部が形成されている。

次に、被めっきをＰｄ触媒液に浸漬して導電部の表面にＰｄ触媒を付与して触媒活性化させた後、下記組成を有する第１の無電解Ｎｉめっき液を使用して無電解めっき（自己触媒めっき）を行い、これによりＰ含有率が３．０〜６．０重量％であって膜厚が４μｍの第１層のＮｉ−Ｐ皮膜を形成した。

〔第１の無電解めっき液組成〕
硫酸ニッケル ０．１〜０．１２×１０^３mol／ｍ^３
グルタミン酸ナトリウム ０．２〜０．３×１０^３mol／ｍ^３
ホスフィン酸ナトリウム ０．２〜０．２５×１０^３mol／ｍ^３
重金属安定剤 １．０×１０^-4重量％
ポリエチレングリコール（分子量：２０００） ５．０×１０^-7ｋｇ／ｍ^３
ｐＨ ７．７
浴温 ７５℃
次いで、下記組成を有する第２の無電解Ｎｉめっき液を使用して無電解めっき（自己触媒めっき）を行い、これによりＰ含有率が７．５重量％であって膜厚が０．５μｍの第２層のＮｉ−Ｐ皮膜を形成した。

〔第２の無電解めっき液組成〕
硫酸ニッケル ０．１×１０^３mol／ｍ^３
グルタミン酸ナトリウム ０．４×１０^３mol／ｍ^３
ホスフィン酸ナトリウム ０．２×１０^３mol／ｍ^３
（重金属安定剤） １．０×１０^-4重量％
ポリエチレングリコール（分子量：２０００） ５．０×１０^-7ｋｇ／ｍ^３
ｐＨ ７．３
浴温 ７５℃
次に、〔実施例１〕と同様の組成を有する無電解Ａｕめっき液を使用し、Ａｕ皮膜の膜厚が０．０７μｍとなるように、１０分間、無電解めっき（置換めっき）を行い、これにより実施例２１〜２４のセラミック多層基板を作製した。

次に、実施例２１〜２４のセラミック多層基板に対し、〔実施例１〕と同様、リフロー処理を行ってクラックの有無を観察し、Ａｕ皮膜上にはんだペーストを印刷し、これによりはんだ付け性を評価した。

表２は、実施例２１〜２４のＮｉ−Ｐ皮膜における第１層及び第２層のＰ含有率と膜厚、Ａｕ皮膜の膜厚とめっき時間、はんだ付け性、クラックの有無を示している。

この表２から明らかなように実施例２１〜２４は、第１層のＮｉ−Ｐ皮膜のＰ含有率が３．０〜６．０重量％であり、第２層のＮｉ−Ｐ皮膜のＰ含有率が７．５重量％であるので、いずれもリフロー炉を３回通過させてクラックは発生せず、４回目のリフロー炉通過の際にＡｕ皮膜上にはんだペーストを印刷しても、Ａｕ皮膜上で９５％以上がはんだで被覆され、したがって良好なはんだ付け性が得られることが分かった。

まず、〔実施例２〕と同様の被めっき物を用意した。

そして、被めっき物をＰｄ触媒液に浸漬して導電部の表面にＰｄ触媒を付与して触媒活性化させた後、〔実施例１〕と同一の化学物質が含有された第１の無電解Ｎｉめっき液を使用して無電解めっき（自己触媒めっき）を行い、これによりＰ含有率が４．５重量％であって膜厚が４μｍの第１層のＮｉ−Ｐ皮膜を形成した。

次いで、〔実施例２〕で使用した第２の無電解Ｎｉめっき液を用いて無電解めっき（自己触媒めっき）を行い、これによりＰ含有率が７．５重量％であって膜厚が０．０５〜２．０μｍの第２層のＮｉ−Ｐ皮膜を形成した。

次に、〔実施例１〕で使用した無電解Ａｕめっき液を用い、Ａｕ皮膜の膜厚が０．０７μｍとなるように、１０分間、無電解めっき（置換めっき）を行い、これにより実施例３１〜３３及び比較例３１〜３３のセラミック多層基板を作製した。

次に、実施例３１〜３３及び比較例３１〜３３のセラミック多層基板に対し、〔実施例１〕と同様、リフロー処理を行ってクラックの有無を観察し、またＡｕ皮膜上にはんだペーストを印刷し、これによりはんだ付け性を評価した。

表３は、実施例３１〜３３及び比較例３１〜３３のＮｉ−Ｐ皮膜における第１層及び第２層のＰ含有率と膜厚、Ａｕ皮膜の膜厚とめっき時間、はんだ付け性、クラックの有無を示している

この表３から明らかなように比較例３１は第２層のＮｉ−Ｐ皮膜の膜厚が０．０５μｍと薄いため、クラックは生じないものの、はんだ付け性が不良であった。

また、比較例３２及び比較例３３は第２層のＮｉ−Ｐ皮膜の膜厚が１．５μｍ及び２．０μｍと厚すぎるため、はんだ付け性は良好であるが、クラックの発生が認められた。

これに対し実施例３１〜３３は、第２層のＮｉ−Ｐ皮膜の膜厚は０．１〜１．０μｍでありＰ含有率も７．５重量％であり、しかも、第１層のＮｉ−Ｐ皮膜のＰ含有率も４．５重量％であるので、はんだ付け性が良好であり、クラックの発生も認められなかった。

本発明に係る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。

符号の説明

６ セラミック素体（部品素体）
７ 導電部
８ Ｎｉ−Ｐ皮膜（第１の金属皮膜）
９ Ａｕ皮膜（第２の金属皮膜）
１０ 第１層
１１ 第２層

Claims (7)

1. 部品素体の表面に形成された導電部上にＮｉ−Ｐからなる第１の金属皮膜とＡｕを主成分とする第２の金属皮膜とが順次形成された電子部品において、
   前記第１の金属皮膜が第１層と第２層とからなる２層構造とされ、
   前記第１層は、Ｐ含有率が３重量％以上６重量％以下とされて前記導電部と接合され、前記第２層は、Ｐ含有率が６重量％を超えかつ９重量％以下とされて前記第２の金属皮膜に接合され、
   かつ、前記第２層は、厚みが０．１μｍ以上１．０μｍ以下であることを特徴とする電子部品。
2. 前記導電部は、Ｃｕ及びＡｇのうちのいずれか一方の成分を主成分とすることを特徴とする請求項１記載の電子部品。
3. 前記導電部は、導電性材料を含有した厚膜電極形成用導電性ペーストが焼結されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電子部品。
4. 部品素体は、セラミック材料で形成されてい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。
5. 前記第１の金属皮膜は、還元剤を含有した無電解めっき液に浸漬されてめっき形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子部品。
6. 金属膜上にＮｉ−Ｐからなる第１の金属皮膜をめっき形成し、その後、第１の金属皮膜上にＡｕを主成分とする第２の金属皮膜をめっき形成するめっき方法において、
   前記第１の金属皮膜中のＰ含有率が３重量％以上６重量％以下となるような第１のＮｉめっき液を作製すると共に、前記第１の金属皮膜中のＰ含有率が６重量％を超え９重量％以下となるような第２のＮｉめっき液を作製し、
   前記第１のＮｉめっき液を使用して前記金属膜の表面に前記第１の金属皮膜の第１層を形成し、次いで前記第２のめっき液を使用して膜厚０．１〜１．０μｍからなる前記第１の金属皮膜の第２層を形成することを特徴とするめっき方法。
7. 前記金属膜は、Ｃｕ及びＡｇのうちのいずれか一方の成分を主成分とすることを特徴とする請求項６記載のめっき方法。

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