JPH07145485A - フェライトの表面に電極膜を部分的に形成する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無電解メッキを主体にした量産性に優れた方
法により、耐熱性が高く、ハンダ食われが無く、密着強
度が高い電極膜をフェライト表面に部分的に形成する。 【構成】 フェライト表面の所定部分に適宜な金属をス
パッタリングして当該部分を活性化する工程と、このス
パッタリング処理部分に無電解メッキにより所定厚みの
ニッケル膜を付着させる工程と、このニッケル膜の表面
に無電解メッキにより所定厚みの銅膜を付着させる工程
と、この銅膜の表面に酸化防止処理を施す工程とにより
フェライト表面に電極膜を部分的に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フェライトの表面に
電極膜を部分的に形成する方法に関し、特に、無電解メ
ッキを主体とした方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば図１に示すようなドラム型のフェ
ライトコア１にコイルを巻いた小型のチップインダクタ
が知られている。この例のフェライトコア１の場合、一
方のフランジに２つの電極膜２ａおよび２ｂがパターン
形成されている。電極膜２ａ、２ｂはコア１のフランジ
の平面から外周面にわたる立体部分に形成されている。
コア１に巻かれたコイルの両端が電極膜２ａ、２ｂにハ
ンダ付けされるとともに、当該インダクタの実装時には
回路基板の配線パターンなどに電極膜２ａ、２ｂがハン
ダ付けされる。

【０００３】このようにフェライトの表面に電極膜をパ
ターン形成する方法としては、銀ペーストなどの導電ペ
ーストをフェライト表面の所定部分に塗布した後、これ
を加熱してペースト溶剤を除去することで金属膜を得る
方法が代表的である。しかし、この方法では得られる電
極膜の耐熱性が低く、高温のハンダ付け時にハンダ食わ
れが大きいという欠点があった。また、導電ペーストを
単純な平面に塗布するのであれば、スクリーン印刷など
によって複雑なパターンを容易に形成することができる
が、図１の例のような複雑な立体面に導電ペーストを所
定パターンで塗布するのは難しく、そのため加工コスト
が高くなっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで最近では、フェ
ライトの表面に無電解メッキにより電極パターンを形成
することが試みられている。無電解メッキによれば耐熱
性が高くてメッキ食われの少ない金属膜を得ることがで
きる。しかし周知のようにフェライトは不良導体である
ので、なんらかの方法で表面を活性化しないと無電解メ
ッキは行えない。従来においてはフェライトの表面を部
分的に活性化する実用的な方法が開発されておらず、塩
化第１スズ溶液にフェライトを浸漬して表面にスズコロ
イドを感応化処理し、次にそのフェライトを塩化パラジ
ウム溶液に浸漬してスズコロイドに活性なパラジウム金
属核を生成するという活性化処理を行っていた。

【０００５】前記の活性化処理方法ではフェライトの全
表面が活性化されるので、そのまま無電解メッキしたの
では局部的なパターン電極を得ることができない。従来
においては、フェライトの全面に銅膜を無電解メッキし
た後、フォトエッチングにより不要部分の銅膜を除去し
て所定の回路パターンを得るという技術が知られてい
る。この方法では工程が多くなるので加工コストが非常
に高くなるし、図１のような複雑な立体形状のドラム型
のフェライトコア１にこの方法で対処することはきわめ
て困難である。

【０００６】また従来においては、活性化処理したフェ
ライトの表面に無電解銅メッキを直接的に行っている
が、この場合フェライト表面に析出する銅結晶が大き
く、そのためフェライトと銅皮膜の密着強度がきわめて
低く、メッキ工程の末期には銅皮膜がフェライトから部
分的に剥離するいわゆるフクレが発生しやすくなる。ハ
ンダ付け端子となる電極膜の材料としては、導電性やコ
ストの面を含めて銅が最適であるが、従来の無電解メッ
キ方法ではフェライト表面に良質の電極膜を形成するこ
とができなかった。

【０００７】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、無電解メッキを主体にした
量産性に優れた方法により、耐熱性が高く、ハンダ食わ
れが無く、密着強度が高い電極膜をフェライト表面に部
分的に形成することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで第１の発明では、
フェライト表面の所定部分に適宜な金属をスパッタリン
グして当該部分を活性化する工程と、このスパッタリン
グ処理部分に無電解メッキにより所定厚みのニッケル膜
を付着させる工程と、このニッケル膜の表面に無電解メ
ッキにより所定厚みの銅膜を付着させる工程と、この銅
膜の表面に酸化防止処理を施す工程とによりフェライト
表面に電極膜を部分的に形成するようにした。

【０００９】また第２の発明では、フェライト表面の所
定部分に水酸化ナトリウム水溶液を塗布した後加熱して
エッチングすることで当該部分を活性化する工程と、こ
のエッチング処理部分に無電解メッキにより所定厚みの
ニッケル膜を付着させる工程と、このニッケル膜の表面
に無電解メッキにより所定厚みの銅膜を付着させる工程
と、この銅膜の表面に酸化防止処理を施す工程とにより
フェライト表面に電極膜を部分的に形成するようにし
た。

【００１０】

【作用】第１の発明においては、フェライト表面の不要
部分を適当なマスク手段で覆い隠してスパッタリングを
行うことで、必要な部分にのみスパッタ金属を付着さ
せ、その部分のみを活性化することができる。従って、
フェライト全体をメッキ液に浸漬して無電解ニッケルメ
ッキおよび無電解銅メッキを行うことで、活性化部分に
のみニッケルと銅の２層のメッキ金属膜を形成すること
ができる。活性化しようとする部分が立体的な曲面であ
っても問題はない。

【００１１】第２の発明においては、フェライト表面の
所定部分に水酸化ナトリウム水溶液を塗布した後加熱す
ることで、その水溶液を塗布した部分のみをエッチング
することができ、そのエッチング部分のみが活性化され
る。従って第１の発明と同様に、フェライト全体をメッ
キ液に浸漬して無電解ニッケルメッキおよび無電解銅メ
ッキを行うことで、活性化部分にのみニッケルと銅の２
層のメッキ金属膜を形成することができる。活性化しよ
うとする部分が立体的な曲面であっても問題はない。

【００１２】また第１および第２の発明においては、活
性化したフェライト表面にまず無電解ニッケルメッキを
行い、次に無電解銅メッキを行ってニッケル下地と銅表
層の２層の電極膜を形成している。無電解ニッケルメッ
キによりフェライト表面に析出するニッケル結晶は充分
に小さく、フェライトとの密着強度が非常に高い。ニッ
ケル層とその上にメッキする銅との密着性はまったく問
題はなく、従って２層構造の電極膜のフェライトに対す
る密着強度は非常に高い。電極膜の表面材料が銅なの
で、ハンダ付け性に優れ、導電性も良好である。

【００１３】

【実施例】まず第１の発明の実施例について詳述する。
最初のスパッタリングによる活性化処理工程は例えば次
のように行う。スパッタリングする金属材料としては
金、銀、銅などの貴金属が適しており、一般的なスパッ
タリング装置を使用することができる。スパッタリング
によりフェライト表面にスパッタ金属膜を厚く付着させ
る必要はなく、使用材料は僅かなので金を採用してもコ
スト的にそれほど問題にならない。スパッタリング時に
フェライトの不要部分を覆い隠すマスク手段としては、
例えば所定部分に窓穴を開口形成したプラスチックケー
ス内にフェライトを収納してスパッタリングを行えば良
い。この種のケースを多連式に構成しておけば、充分な
量産性を実現することができる。

【００１４】金のスパッタリングで部分的に活性化した
フェライトに対して無電解ニッケルメッキを行うには、
ホウ素系の還元剤を使用する。ホウ素系還元剤であるジ
メチルアミンボランを使用し、ＰＨ６．５、液温６５℃
のメッキ条件で１時間メッキしたところ、フェライト表
面への密着強度が高く耐熱性に優れた緻密なニッケル皮
膜が得られた。

【００１５】次の工程では、前記のようにフェライト表
面に形成されたニッケル皮膜の上に無電解銅メッキを行
う。この場合のメッキ液としては一般的な無電解銅メッ
キ液を使用すればよい。よく知られているように、無電
解メッキは金属イオンや還元剤などの薬品を補充しなが
ら処理を続けるが、その過程でいろいろな成分が液に蓄
積して得られるメッキ皮膜の特性が徐々に悪化する。無
電解銅メッキ液では、還元剤であるホルムアルデヒドが
銅イオンを金属に還元析出させ、自分は酸化されて蟻酸
になり徐々にメッキ液中に蓄積される。この蟻酸の濃度
を測定することでメッキ液の劣化の程度を知ることがで
き、その情報に基づいてメッキ液を適切な状態に管理し
ながら工程を進める。このようにすることで、前記ニッ
ケル皮膜の上に形成される銅皮膜の粒子を充分に小さく
することができ、ニッケル皮膜と一体化した緻密な銅皮
膜を得ることができる。

【００１６】前記の無電解銅メッキ工程で得られた銅皮
膜は耐食性があまり良くないので、メッキ後に銅皮膜の
表面に酸化防止処理を施す。この酸化防止処理として
は、金置換、スズ置換メッキ、ハンダメッキなどの各種
の方法を適宜に選択することができる。例えば次のよう
な金置換処理を行い、良好な結果が得られることを確認
した。シアン化金カリウム２．３ｇ／Ｌ、シアン化ナト
リウム１２ｇ／Ｌの液に（温度８０℃）、前記の無電解
銅メッキ後のフェライトを３分間浸漬し、銅皮膜の表面
に約０．１μｍの金置換膜を形成したところ、耐食性お
よびハンダ付け性がいずれもきわめて良好であった。

【００１７】次に第２の発明の実施例について説明す
る。第２の発明は、フェライト表面を部分的に活性化す
る最初の工程が第１の発明と異なるが、その後の工程は
前述した第１の発明の実施例と同様で良い。

【００１８】第２の発明では、フェライト表面の所定部
分のみを活性化するために、水酸化ナトリウム水溶液に
よるエッチングを行う。フェライト全体をエッチング液
に浸漬したのでは部分エッチングを行うことができず、
不要部分までエッチングされてしまい、その結果ニッケ
ルと銅の２層構造の電極膜を前記の無電解メッキにより
部分的に形成することができない。

【００１９】そこで、適切な濃度（約２０％）に調整し
た水酸化ナトリウム水溶液をフェライト表面の所定部分
にのみ塗布した後、これを３００℃の温度で１０分間加
熱し、さらに室温まで下げてから水洗した。その結果、
水酸化ナトリウム水溶液を塗布したフェライト表面部分
が適切にエッチングされ、その部分の表面粒子の隙間が
大きくなり、一部の粒子が削り取られたような状態とな
り、無電解メッキに適した活性化された表面状態にな
る。この後の無電解ニッケルメッキ工程、無電解銅メッ
キ工程、酸化防止処理工程は前記と同様に行った結果、
耐熱性が高く、メッキ食われが無く、密着強度が高い電
極膜をフェライト表面に部分的に形成することができ
た。

【００２０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１および
第２の発明によれば、フェライト表面の所要部分のみを
適切に活性化することができ、従って簡単な無電解メッ
キ処理により部分的なメッキ皮膜（パターン電極）を形
成することができる。また、活性化したフェライト表面
にまず無電解ニッケルメッキを行い、フェライトに対す
る密着強度の高いメッキ皮膜を形成し、次に無電解銅メ
ッキを行ってニッケル皮膜の上に銅皮膜を形成するの
で、耐熱性、導電性が高く、ハンダ付け性の良好な表面
が銅の電極膜を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施対象の一例としてのドラム型フ
ェライトコアおよびその電極膜の形成パターンを示す斜
視図である。

【符号の説明】

１ フェライトコア ２ａ、２ｂ 電極膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 久生 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 戸苅 和夫 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 前田 丈夫 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 菅沼 孝行 静岡県湖西市鷲津836−１ 有限会社鷲津 メッキ工業所内 (72)発明者 青木 正隆 静岡県湖西市鷲津836−１ 有限会社鷲津 メッキ工業所内 (72)発明者 大槻 民夫 静岡県静岡市丸子３丁目２ 職住Ｃ９− 404 (72)発明者 柳原 護 静岡県藤枝市青葉１丁目15−８

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フェライト表面の所定部分に適宜な金属
   をスパッタリングして当該部分を活性化する工程と、こ
   のスパッタリング処理部分に無電解メッキにより所定厚
   みのニッケル膜を付着させる工程と、このニッケル膜の
   表面に無電解メッキにより所定厚みの銅膜を付着させる
   工程と、この銅膜の表面に酸化防止処理を施す工程とを
   含んだフェライトの表面に電極膜を部分的に形成する方
   法。
2. 【請求項２】 フェライト表面の所定部分に水酸化ナト
   リウム水溶液を塗布した後加熱してエッチングすること
   で当該部分を活性化する工程と、このエッチング処理部
   分に無電解メッキにより所定厚みのニッケル膜を付着さ
   せる工程と、このニッケル膜の表面に無電解メッキによ
   り所定厚みの銅膜を付着させる工程と、この銅膜の表面
   に酸化防止処理を施す工程とを含んだフェライトの表面
   に電極膜を部分的に形成する方法。