JPH027167B2

JPH027167B2 -

Info

Publication number: JPH027167B2
Application number: JP14451382A
Authority: JP
Inventors: Kusuo Kuguhara; Hiromitsu Tagi; Shoji Kuroda; Katsuhiko Pponjo
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1982-08-19
Filing date: 1982-08-19
Publication date: 1990-02-15
Also published as: JPS5933818A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明はセラミツク印刷配線板などのセラミツ
ク電子部品の製造方法に関するものである。従来例の構成とその問題点従来、セラミツク印刷配線板の導電性電極や誘
電体素子、圧電体素子、半導体素子等の機能特性
を利用したセラミツク電子部品の電極の形状方法
としては、セラミツク基板の表面にAg、Ag−
Pd、Ag−Pt、Ag−Ni等の貫金属を主体とした
焼付電極法が実用化されている。また近年、高価
な貫金属の代用として多くのメツキによる電極形
成方法が開発されつつある。たとえば、セラミツ
ク基板表面に焼付銀電極薄層を形成した後、電気
メツキによりニツケル、銅などの金属電極を形成
する方法があるが、この方法は焼付金属薄層の表
面が粗面で多くの小孔が存在するために、電気メ
ツキ工程においてメツキ液が小孔内部に浸透し、
焼付金属層と磁器素体の付着強度を劣化させる欠
点があつた。また、磁器素体表面を塩化第一錫、
塩化パラジウム等を用いて触媒活性化処理を施こ
した後、無電解メツキによりニツケル、銅等の金
属電極を形成している。しかしながらこの方法
は、電極形成領域のみに限定した局部選択メツキ
は不可能で、メツキ処理後、不必要な金属層を化
学的エツチングまたは機械的研磨等によつて除去
せざるを得なかつた。そのために、この方法は誘
電体素子、圧電体素子、半導体素子等のセラミツ
ク電子部品用電極としては以下に示すような多く
の問題点を有している。 (1) 不要なメツキ層の除去工程、前処理工程等の
工程数が多く、製造コストが高くなる。 (2) 基板周面のメツキ皮膜の研削除去またはサン
ドブラスト等により不要なメツキ皮膜を除去す
るため、セラミツク基板の界面の損傷、マイク
ロクラツクの発生、研削粉の付着等によつて電
気的機械的特性、温度特性変化率、耐湿負荷寿
命特性などの特性が劣化する。さらに端面耐電
圧間隙は基板の厚みで決まり、電極周端部にお
ける短絡状態によつて絶縁破壊も起り易く、基
板の厚みを余り薄くすることはできなかつた。 (3) 化学的エツチング法によつてメツキ層の不要
部分を除去する場合は、処理工程が多く製造の
コストアツプを招くうえに、エツチング液等に
よりセラミツク基板が損傷を受け、電気的機械
的特性の劣化を招き易くなる。このような無電解メツキの工法や特性上の欠点
に対して、いくつかの部分メツキ方法が試みられ
ている。たとえば、磁器表面の所要個所にメツキ
レジストを付与し、磁器表面を活性化処理し、メ
ツキレジストを除去後無電解メツキにより金属電
極を形成する方法とか、真空蒸着により所定の部
分にのみ活性金属を付与した後無電解メツキする
方法などが知られているが、セラミツク電子部品
用電極の形成方法としては量産性、電気的機械的
特性などの面で満足されるものではなかつた。以上のように、従来から知られているメツキに
よるセラミツク電子部品用電極の形成法は、基板
との密着性、セラミツク電子部品としての特性、
量産性、特に薄物基板に対して量産を考慮した場
合困難なものであつた。しかし、小型化、電気機
械特性の改善をするためには基板厚みを薄くし、
信頼性の面からセラミツク基板面の電極部に縁を
設けることが必要であつた。発明の目的本発明は、上記のような従来の無電解メツキ法
とは異なる新しい方法によつてセラミツク物質の
必要個所に電極を形成するものであり、量産性に
すぐれ、かつ特性の安定したセラミツク電子部品
の製造方法の提供を目的とする。発明の構成本発明では上記目的を達成するため、Pdおよ
びPtの少なくとも１種を0.03〜5wt％含むペース
トをこのペーストにおかされないプラスチツクフ
イルムに塗布した後、前記プラスチツクフイルム
を溶解することのできる溶媒で濡らした耐熱性セ
ラミツク基板に転写して、350〜920℃の温度で熱
処理を施し、PdおよびPtのいずれか１種または
これらの合金の触媒金属を析出させ、その後、無
電解メツキにより金属電極を形成している。本発明の製造方法について更に詳しく説明する
と、まずPd又はPtの化合物、微粉末からなる貴
金属成分を樹脂ワニスに分散させてペーストを作
り、このペーストに侵されないプラスチツク薄膜
フイルムに塗布乾燥して印刷フイルムを作る。こ
れを機能特性を利用したセラミツク基板に貼付け
る。まずセラミツク基板の所定の場所を印刷フイ
ルムを侵す溶剤で濡らし、その上に印刷フイルム
を貼付けて乾燥した後、350〜920℃の温度の熱処
理によりセラミツク基板表面の所定箇所に金属微
粒子を析出させ、その後、無電解メツキにより
Ni、Co、Cu、Auのうちいずれか１種の金属電
極を形成する。本発明の方法によつて得られたセ
ラミツク基板の電極は、電極の附与、機械特性、
電気特性等の諸特性の点において優れたものであ
る。実施例の説明以下本発明の実施例を説明する。無電解メツキ用活性ペーストの作製方法として
は、金属成分としてPdまたはPtの化合物、微粉
末を0.03〜5wt％加え、樹脂ワニスとしてポリビ
ニールアルコール樹脂、アルキツド樹脂、ポリビ
ニールブチラール樹脂、エチルセルロース樹脂、
硝化綿などを２〜35wt％加え、溶剤としては水、
メタノール、エタノール、トルエン、カルビトー
ル、混合油剤の１種または数種を混合したものを
70〜95wt％加えた。プラスチツクフイルムとし
てはエチルセルロース樹脂、ポリビニルアルコー
ル系樹脂、ポリビニールブチラール樹脂を母体と
する厚さ20μのフイルムから選択した。このよう
にして調合したペーストは300〜700ポイズに調整
して印刷した。なおこの際、印刷用ペーストとプ
ラスチツクフイルムはお互に浸し合わないように
溶剤と樹脂を組合せた。次に、ペーストの溶剤を
乾燥した後にプラスチツクフイルムを溶解する溶
剤でセラミツク基板の所定の箇所を濡らしてプラ
スチツクフイルムを貼付けた。次に溶剤を120℃
で乾燥した後、350〜920℃の温度で熱処理を行つ
て有機物を除去し、金属粒子を形成した。その
後、セラミツク基板を無電解メツキ液に浸漬して
必要箇所にNi、Cu、Co、Auのうちいずれか１
種のメツキ皮膜電極を形成した。次にPb−Su系
主体の半田材料を用い、浸漬法によつてリード線
を取付け、その後フエノール−エポオキシ系塗料
で被覆、ワツクス含浸を行ない完成品とした。な
お、セラミツク基板としてはBaTiO₃を主成分と
する系で、厚み0.05mm、形状10〜20mmφの基板を
用いた。後掲の表は上記した本発明の無電解メツキ用活
性化ペーストおよびその方法を用いて製造した誘
電体の特性を示したものである。また第１図〜第
３図は本発明に係る電子部品の製造方法の各工程
を示す断面図である。各図において１はセラミツ
ク基板、２はプラスチツクフイルム、３は活性化
ペースト層、３′は触媒金属微粒子層、４は無電
解メツキ層であり、第１図は活性化ペーストのプ
ラスチツクフイルムへの印刷工程、第２図はセラ
ミツク基板への転写工程、第３図は熱処理および
無電解メツキ工程を示している。なお本発明においてPd、Ptの少なくとも一方
の化合物を含むペーストをセラミツク基板に被着
させた後350〜920℃の温度で焼付するのは、基板
表面に安定した触媒金属の粒子を形成するためで
ある。焼付温度が350℃より低いと樹脂成分が残
り、メツキのとき均一な電極形成が阻害され電気
的機械的諸特性が悪化する。逆に、焼付温度が
920℃よりも高いと活性の劣化によつて前記諸特
性が悪化するだけでなく、寿命特性も悪くなる。
上記実施例ではPd化合物としてPdCl₂、Pt化合物
としてH₂PtCl₆・6H₂Oを使用したが、熱処理後
金属粒子がセラミツク基板の表面に析出するもの
であればそれらの化合物についての制約はない。
また金属微粒子層の厚みは0.1μｍをこえないもの
であれば十分であり、それより厚くしても価格が
上昇するだけでなく特性も悪化し好ましくない。
また金属成分としては0.03〜5wt％が適当である。
さらに金属微粒子層に無電解メツキを施した後、
接着強度を高めるために250〜450℃の温度で熱処
理することが好ましい。次表に本発明の方法をセラミツクコンデンサの
製造に適用したときの製造条件と得られたセラミ
ツクコンデンサの電気特性を示す。

【表】

【表】上記表においてNo.３〜７、９、11、13、14、16
が本発明の範囲内の例であり、No.１、２、８、
10、12、15が本発明の範囲外の例である。これか
ら明らかなように、ペーストを直接印刷したので
は素子が割れてしまい、温度が低すぎても高過ぎ
ても電気的特性が低下している。特に450℃の温
度で熱処理したNo.４が特性的に優れている。転写
したパターンの熱処理温度が350〜920℃の範囲内
のものはメツキ状態、誘電特性とも良好な結果が
得られた。なお上記した実施例においては、本発明を特定
の有機物、機能特性を利用したセラミツク電子部
品に適用した場合についてのみ説明したが、他の
有機物、セラミツクを始めとする絶縁基板の導体
回路形成方法として使用することも有効である。発明の効果以上の説明から明らかなように、本発明は、セ
ラミツク電子部品に電極を形成するに際して、
PdおよびPtの少なくともいずれか一方を含む無
電解メツキ活性ペーストを塗布したプラスチツク
フイルムを、このプラスチツクフイルムを溶解し
得る溶媒で濡らしたセラミツク基板に溶解転写
し、熱処理して活性層を形成してから、無電解メ
ツキにより電極を形成しているので、平面上だけ
でなく、曲面上やスルーホールをはじめとする孔
内壁面上に電極を形成することができるという格
別の効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の製造方法の
各工程を示す断面図である。１……セラミツク基板、２……プラスチツクフ
イルム、３……活性化ペースト層、３′……触媒
金属微粒子層、４……無電解メツキ層。

Claims

【特許請求の範囲】

１ PdおよびPtの少なくても１種を0.03〜5wt％
含むペーストをこのペーストにおかされないプラ
スチツクフイルムに塗布した後、前記プラスチツ
クフイルムを溶解することのできる溶媒で濡らし
た耐熱性セラミツク基板に転写して、350〜920℃
の温度で熱処理を施し、PdおよびPtのいずれか
１種またはこれらの合金の触媒金属を析出させ、
その後、無電解メツキにより金属電極を形成する
ことを特徴とするセラミツク電子部品の製造方
法。