JPH0725687A - ゾルーゲル法を用いたセラミックス上へのめっき方法 - Google Patents
ゾルーゲル法を用いたセラミックス上へのめっき方法Info
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- JPH0725687A JPH0725687A JP26293492A JP26293492A JPH0725687A JP H0725687 A JPH0725687 A JP H0725687A JP 26293492 A JP26293492 A JP 26293492A JP 26293492 A JP26293492 A JP 26293492A JP H0725687 A JPH0725687 A JP H0725687A
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
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- Organic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来のセラミックスへのめっき方法では、エ
ッチングに用いた酸がセラミックス内部へ浸透、残留
し、長時間使用の際にめっき皮膜を腐食する可能性があ
る課題を解決する。 【構成】 酸によるセラミックスのエッチングの代わり
に、セラミックス表面に薄い二酸化硅素の膜を生成し、
この膜をアルカリ溶液でエッチングする。
ッチングに用いた酸がセラミックス内部へ浸透、残留
し、長時間使用の際にめっき皮膜を腐食する可能性があ
る課題を解決する。 【構成】 酸によるセラミックスのエッチングの代わり
に、セラミックス表面に薄い二酸化硅素の膜を生成し、
この膜をアルカリ溶液でエッチングする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 この発明は、セラミックスへの
無電解めっき方法に関する。
無電解めっき方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】 セラミックスへの無電解めっき技術は
すでに知られている。
すでに知られている。
【０００３】従来この種のめっき方法はセラミックスと
めっき皮膜との良好な密着を得るためにセラミックスを
酸、例えばふっ酸・硝酸でエッチングしてセラミックス
へ凹凸をつけた後、パラジウム等の触媒を付与して無電
解めっきを行う方法が知られている。
めっき皮膜との良好な密着を得るためにセラミックスを
酸、例えばふっ酸・硝酸でエッチングしてセラミックス
へ凹凸をつけた後、パラジウム等の触媒を付与して無電
解めっきを行う方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 従来のセラミックス
へのめっき方法では、エッチングに用いた酸がセラミッ
クス内部へ浸透、残留し、長時間使用の際にめっき皮膜
を腐食する可能性がある課題を有した。
へのめっき方法では、エッチングに用いた酸がセラミッ
クス内部へ浸透、残留し、長時間使用の際にめっき皮膜
を腐食する可能性がある課題を有した。
【０００５】
【発明が解決しようとする手段】 この発明では、酸に
よるセラミックスのエッチングの代わりに、セラミック
ス表面に薄い二酸化硅素の膜を生成し、この膜をアルカ
リ溶液でエッチングする方法により、従来のめっき方法
の課題を解決する。
よるセラミックスのエッチングの代わりに、セラミック
ス表面に薄い二酸化硅素の膜を生成し、この膜をアルカ
リ溶液でエッチングする方法により、従来のめっき方法
の課題を解決する。
【０００６】すなわち、この発明は、
【０００７】ゾルーゲル法によりセラミックス表面に二
酸化硅素のゲルコーティング膜を生成し、その膜をアル
カリ溶液で処理後、無電解めっきを行うゾルーゲル法を
用いたセラミック上へのめっき方法、
酸化硅素のゲルコーティング膜を生成し、その膜をアル
カリ溶液で処理後、無電解めっきを行うゾルーゲル法を
用いたセラミック上へのめっき方法、
【０００８】に係る。
【０００９】
【実施例】 薄い二酸化硅素の膜を生成する方法とし
て、ゾルーゲル法を用いた。テトラエトキシシラン（Ｔ
ＥＯＳ）のゾル溶液を作成し、セラミックスをゾル溶液
に浸せき、加熱後、ゲル膜を作成した。このゾルーゲル
法でセラミックス表面に薄い二酸化硅素のゲルコーティ
ング膜を生成する。セラミックスとしてはアルミナ（Al
2O3）、ちっ化アルミ（Alu）、ガラスセラミックス（Si
O2）その他のセラミックスが有効である。
て、ゾルーゲル法を用いた。テトラエトキシシラン（Ｔ
ＥＯＳ）のゾル溶液を作成し、セラミックスをゾル溶液
に浸せき、加熱後、ゲル膜を作成した。このゾルーゲル
法でセラミックス表面に薄い二酸化硅素のゲルコーティ
ング膜を生成する。セラミックスとしてはアルミナ（Al
2O3）、ちっ化アルミ（Alu）、ガラスセラミックス（Si
O2）その他のセラミックスが有効である。
【００１０】その後、水酸化ナトリウム溶液にセラミッ
クスを浸せきしゲル膜の表面に凹凸をつけエッチングさ
せる。エッチング以降の工程は従来の方法と同様であ
る。
クスを浸せきしゲル膜の表面に凹凸をつけエッチングさ
せる。エッチング以降の工程は従来の方法と同様であ
る。
【００１１】すなわち、テトラエトキシシラン０．１モ
ル溶液にセラミックス板を１秒〜１０分間浸せき後、１
〜１０ｃｍ／分の引き上げ速度でセラミック板を引き上
げ、１００°Ｃで乾燥する。その後、１００〜７００°
Ｃで、３０〜１８０分加熱して、ゲルコーティング膜を
生成する。ゲル膜を１００〜２００ｇ／Ｌの水酸化ナト
リウム溶液で、１０〜１００°Ｃ、３０秒〜２０分間エ
ッチングを行う。
ル溶液にセラミックス板を１秒〜１０分間浸せき後、１
〜１０ｃｍ／分の引き上げ速度でセラミック板を引き上
げ、１００°Ｃで乾燥する。その後、１００〜７００°
Ｃで、３０〜１８０分加熱して、ゲルコーティング膜を
生成する。ゲル膜を１００〜２００ｇ／Ｌの水酸化ナト
リウム溶液で、１０〜１００°Ｃ、３０秒〜２０分間エ
ッチングを行う。
【００１２】このようにして凹凸を付けたセラミック板
に、パラジウム触媒を付与し無電解ニッケルめっきを施
す。
に、パラジウム触媒を付与し無電解ニッケルめっきを施
す。
【００１３】できためっき皮膜の密着性を従来法のめっ
き皮膜の密着性と比較すると下記のような値（引っ張り
強度：Ｌ字法）が得られた。
き皮膜の密着性と比較すると下記のような値（引っ張り
強度：Ｌ字法）が得られた。
【００１４】 従来法 ５．６ ｋｇｆ／４ｍｍ2
【００１５】 ゾルーゲル法 ７．８ ｋｇｆ／４ｍｍ2
【００１６】実施例には９６％アルミナセラミックス基
板（２５×２５×０．６ｍｍ）を使用した。めっきは表
１に示す処理工程で行った。ゾルーゲル処理に用いた試
薬は３−アミノプロピルトリエトキシシランとテトラエ
トキシランである。アルコキシシラン剤と混合させる有
機溶剤の温度、試料の引き上げ速度、浸せき時間、及び
ゲル皮膜のＮａＯＨによるエッチング時間等を検討し
た。
板（２５×２５×０．６ｍｍ）を使用した。めっきは表
１に示す処理工程で行った。ゾルーゲル処理に用いた試
薬は３−アミノプロピルトリエトキシシランとテトラエ
トキシランである。アルコキシシラン剤と混合させる有
機溶剤の温度、試料の引き上げ速度、浸せき時間、及び
ゲル皮膜のＮａＯＨによるエッチング時間等を検討し
た。
【００１７】なお、現在のふっ酸・硝酸処理法と比較す
るために、表１の処理工程の２．から７．の代わりに＊
印の処理を行った。無電解ニッケルめっき液は市販の高
速タイプのめっき液を使用し、５μｍのめっきを施し
た。その後、スクリーン印刷により２×２ｍｍのパター
ンを形成し、セラミックスの表面に形成されたメッキ膜
上に０，８ｍｍφすずメッキリード線をはんだ付けした
後、引っ張り試験機により５０ｍｍ／ｍｉｎの試験速度
で密着強度を測定した。また、表面状態を走査電子顕微
鏡（ＳＥＭ）とオージエ分析により調べた。
るために、表１の処理工程の２．から７．の代わりに＊
印の処理を行った。無電解ニッケルめっき液は市販の高
速タイプのめっき液を使用し、５μｍのめっきを施し
た。その後、スクリーン印刷により２×２ｍｍのパター
ンを形成し、セラミックスの表面に形成されたメッキ膜
上に０，８ｍｍφすずメッキリード線をはんだ付けした
後、引っ張り試験機により５０ｍｍ／ｍｉｎの試験速度
で密着強度を測定した。また、表面状態を走査電子顕微
鏡（ＳＥＭ）とオージエ分析により調べた。
【００１８】 表１ めっきの処理工法
【００１９】 １．アセトン脱脂（超音波併用） 室温 ５分
【００２０】 ２．シラン処理 引っ上げ速度 １〜１０ｃｍ／分
【００２１】 浸せき時間 １秒〜１０分
【００２２】 ３．乾燥 １００°Ｃ １５分
【００２３】 ４．加熱 １５０〜７００°Ｃ ０．５〜３時間
【００２４】 ５．ＮａＯＨ １００ｇ／１ ８０°Ｃ ０〜１０分
【００２５】 ６．水洗
【００２６】 ７．ＨＣＩ １０％ 室温 １分
【００２７】 ８．水洗
【００２８】 ９．ＳｎＣｌ2 ５ｇ／１ 室温 ３分 ２回繰り返し
【００２９】 １０．水洗 ２回繰り返し
【００３０】 １１．ＰｄＣｌ ０．５ｇ／ｌ ４５°Ｃ ３分 ２回繰り返し
【００３１】 １２．水洗 ２回繰り返し
【００３２】 １３．ＮａＰＨ2Ｏ2 １０ｇ／１ 室温 １５秒
【００３３】 １４．無電解ニッケルめっき ９０°Ｃ １１分
【００３４】 ＊ ＨＦ・ＨＮＯ3 各３００ｍ１／１ 室温 ４５秒
【００３５】ゾル液の種類については、３ーアミノプロ
ピルトリエトキシシランは乾燥時に黄色に変色し、加熱
時に不均一な膜となった。テトラエトキシシラン（ＴＥ
ＯＳ）は変色もせず、均一な膜となったので、以後ＴＥ
ＯＳについて検討した。
ピルトリエトキシシランは乾燥時に黄色に変色し、加熱
時に不均一な膜となった。テトラエトキシシラン（ＴＥ
ＯＳ）は変色もせず、均一な膜となったので、以後ＴＥ
ＯＳについて検討した。
【００３６】ＴＥＯＳへの引き上げ速度が速い方が密着
強度は高かった。ＴＥＯＳへの浸せき時間は短い（１
分）と密着は悪かったが、一定時間（３分）以上はほぼ
同じ値だった。ゲル化させる加熱温度が低温ほど密着強
度は高かった。オージエ分析の結果、Ｓｉピークが増加
していることがわかった。このことから、ゾルゲール法
でセラミックス表面にＳｉＯ2膜が生成したと考えられ
る。ＮａＯＨの処理時間が０分の場合は、めっき表面に
ふくれが生じ、密着不良であった。表２に示すようにＮ
ａＯＨの処理時間が長いほど密着強度は高くなった。Ｎ
ａＯＨの処理後のゲル膜の表面の走査電子顕微鏡の結果
によれば、ＮａＯＨがセラミックス表面に生成したガラ
ス質のゲル膜をエッチングして表面に凹凸を作り、アン
カー効果でめっきの密着強度が高くなったと考えられ
る。
強度は高かった。ＴＥＯＳへの浸せき時間は短い（１
分）と密着は悪かったが、一定時間（３分）以上はほぼ
同じ値だった。ゲル化させる加熱温度が低温ほど密着強
度は高かった。オージエ分析の結果、Ｓｉピークが増加
していることがわかった。このことから、ゾルゲール法
でセラミックス表面にＳｉＯ2膜が生成したと考えられ
る。ＮａＯＨの処理時間が０分の場合は、めっき表面に
ふくれが生じ、密着不良であった。表２に示すようにＮ
ａＯＨの処理時間が長いほど密着強度は高くなった。Ｎ
ａＯＨの処理後のゲル膜の表面の走査電子顕微鏡の結果
によれば、ＮａＯＨがセラミックス表面に生成したガラ
ス質のゲル膜をエッチングして表面に凹凸を作り、アン
カー効果でめっきの密着強度が高くなったと考えられ
る。
【００３７】検討結果から、ゾルーゲル法で適切な条件
にて前処理を行えば、ふっ酸・硝酸処理と同等以上の密
着強度が得られ、ゾルーゲル法はセラミックス上のめっ
き前処理法として有効であることが分かった。
にて前処理を行えば、ふっ酸・硝酸処理と同等以上の密
着強度が得られ、ゾルーゲル法はセラミックス上のめっ
き前処理法として有効であることが分かった。
【００３８】 表２ 密着強度の結果
【００３９】 処 理 法 Ｋｇｆ／Ａｍｍ2
【００４０】 従来例（ＨＦ・ＨＮＯ3処理） ５．６
【００４１】 本実施例（ＴＥＯＳの浸せき時間：３分、加熱条件５００°Ｃ：１時間）
【００４２】 時間 Ｋｇｆ／Ａｍｍ2
【００４３】 ０分 ０．０
【００４４】 １分 ２．８
【００４５】 ５分 ３．０
【００４６】 １０分 ７．８
【００４７】
【発明の効果】 この発明によれば、つぎのような効果
がある。
がある。
【００４８】酸を使用せずアルカリ溶液でエッチングす
ることにより、密着の良好なめっきが得られるととも
に、長時間使用の際もめっき皮膜の腐食発生の可能性が
無くなる。
ることにより、密着の良好なめっきが得られるととも
に、長時間使用の際もめっき皮膜の腐食発生の可能性が
無くなる。
【００４９】又、セラミックスの製造企業毎に異なる添
加物（金属酸化物等）のめっきの密着性への影響が無視
できる。
加物（金属酸化物等）のめっきの密着性への影響が無視
できる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１０月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 ゾルーゲル法を用いたセラミックス上
へのめっき方法
へのめっき方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】 この発明は、セラミックスへの
無電解めっき方法に関する。
無電解めっき方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】 セラミックスへの無電解めっき技術は
すでに知られている。
すでに知られている。
【０００３】従来この種のめっき方法はセラミックスと
めっき皮膜との良好な密着を得るためにセラミックスを
酸、例えばふっ酸・硝酸でエッチングしてセラミックス
へ凹凸をつけた後、パラジウム等の触媒を付与して無電
解めっきを行う方法が知られている。
めっき皮膜との良好な密着を得るためにセラミックスを
酸、例えばふっ酸・硝酸でエッチングしてセラミックス
へ凹凸をつけた後、パラジウム等の触媒を付与して無電
解めっきを行う方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 従来のセラミックス
へのめっき方法では、エッチングに用いた酸がセラミッ
クス内部へ浸透、残留し、長時間使用の際にめっき皮膜
を腐食する可能性がある課題を有した。
へのめっき方法では、エッチングに用いた酸がセラミッ
クス内部へ浸透、残留し、長時間使用の際にめっき皮膜
を腐食する可能性がある課題を有した。
【０００５】
【発明が解決しようとする手段】 この発明では、酸に
よるセラミックスのエッチングの代わりに、セラミック
ス表面に薄い二酸化硅素の膜を生成し、この膜をアルカ
リ溶液でエッチングする方法により、従来のめっき方法
の課題を解決する。
よるセラミックスのエッチングの代わりに、セラミック
ス表面に薄い二酸化硅素の膜を生成し、この膜をアルカ
リ溶液でエッチングする方法により、従来のめっき方法
の課題を解決する。
【０００６】すなわち、この発明は、
【０００７】ゾルーゲル法によりセラミックス表面に二
酸化硅素のゲルコーティング膜を生成し、その膜をアル
カリ溶液で処理後、無電解めっきを行うゾルーゲル法を
用いたセラミック上へのめっき方法、
酸化硅素のゲルコーティング膜を生成し、その膜をアル
カリ溶液で処理後、無電解めっきを行うゾルーゲル法を
用いたセラミック上へのめっき方法、
【０００８】に係る。
【０００９】
【実施例】 薄い二酸化硅素の膜を生成する方法とし
て、ゾルーゲル法を用いた。テトラエトキシシラン（Ｔ
ＥＯＳ）のゾル溶液を作成し、セラミックスをゾル溶液
に浸せき、加熱後、ゲル膜を作成した。このゾルーゲル
法でセラミックス表面に薄い二酸化硅素のゲルコーティ
ング膜を生成する。セラミックスとしてはアルミナ（Al
2O3）、ちっ化アルミ（AlN）、ガラスセラミックス（Si
O2）その他のセラミックスが有効である。
て、ゾルーゲル法を用いた。テトラエトキシシラン（Ｔ
ＥＯＳ）のゾル溶液を作成し、セラミックスをゾル溶液
に浸せき、加熱後、ゲル膜を作成した。このゾルーゲル
法でセラミックス表面に薄い二酸化硅素のゲルコーティ
ング膜を生成する。セラミックスとしてはアルミナ（Al
2O3）、ちっ化アルミ（AlN）、ガラスセラミックス（Si
O2）その他のセラミックスが有効である。
【００１０】その後、水酸化ナトリウム溶液にセラミッ
クスを浸せきしゲル膜の表面に凹凸をつけエッチングさ
せる。エッチング以降の工程は従来の方法と同様であ
る。
クスを浸せきしゲル膜の表面に凹凸をつけエッチングさ
せる。エッチング以降の工程は従来の方法と同様であ
る。
【００１１】すなわち、テトラエトキシシラン０．１モ
ル溶液にセラミックス板を１秒〜１０分間浸せき後、１
〜１０ｃｍ／分の引き上げ速度でセラミック板を引き上
げ、１００°Ｃで乾燥する。その後、１００〜７００°
Ｃで、３０〜１８０分加熱して、ゲルコーティング膜を
生成する。ゲル膜を１００〜２００ｇ／Ｌの水酸化ナト
リウム溶液で、１０〜１００°Ｃ、３０秒〜２０分間エ
ッチングを行う。
ル溶液にセラミックス板を１秒〜１０分間浸せき後、１
〜１０ｃｍ／分の引き上げ速度でセラミック板を引き上
げ、１００°Ｃで乾燥する。その後、１００〜７００°
Ｃで、３０〜１８０分加熱して、ゲルコーティング膜を
生成する。ゲル膜を１００〜２００ｇ／Ｌの水酸化ナト
リウム溶液で、１０〜１００°Ｃ、３０秒〜２０分間エ
ッチングを行う。
【００１２】このようにして凹凸を付けたセラミック板
に、パラジウム触媒を付与し無電解ニッケルめっきを施
す。
に、パラジウム触媒を付与し無電解ニッケルめっきを施
す。
【００１３】できためっき皮膜の密着性を従来法のめっ
き皮膜の密着性と比較すると下記のような値（引っ張り
強度：Ｌ字法）が得られた。
き皮膜の密着性と比較すると下記のような値（引っ張り
強度：Ｌ字法）が得られた。
【００１４】 従来法 ５．６ ｋｇｆ／４ｍｍ2
【００１５】 ゾルーゲル法 ７．８ ｋｇｆ／４ｍｍ2
【００１６】実施例には９６％アルミナセラミックス基
板（２５×２５×０．６ｍｍ）を使用した。めっきは表
１に示す処理工程で行った。ゾルーゲル処理に用いた試
薬は３−アミノプロピルトリエトキシシランとテトラエ
トキシランである。アルコキシシラン剤と混合させる有
機溶剤の温度、試料の引き上げ速度、浸せき時間、及び
ゲル皮膜のＮａＯＨによるエッチング時間等を検討し
た。
板（２５×２５×０．６ｍｍ）を使用した。めっきは表
１に示す処理工程で行った。ゾルーゲル処理に用いた試
薬は３−アミノプロピルトリエトキシシランとテトラエ
トキシランである。アルコキシシラン剤と混合させる有
機溶剤の温度、試料の引き上げ速度、浸せき時間、及び
ゲル皮膜のＮａＯＨによるエッチング時間等を検討し
た。
【００１７】なお、現在のふっ酸・硝酸処理法と比較す
るために、表１の処理工程の２．から７．の代わりに＊
印の処理を行った。無電解ニッケルめっき液は市販の高
速タイプのめっき液を使用し、５μｍのめっきを施し
た。その後、スクリーン印刷により２×２ｍｍのパター
ンを形成し、セラミックスの表面に形成されたメッキ膜
上に０．８ｍｍφすずメッキリード線をはんだ付けした
後、引っ張り試験機により５０ｍｍ／ｍｉｎの試験速度
で密着強度を測定した。また、表面状態を走査電子顕微
鏡（ＳＥＭ）とオージエ分析により調べた。
るために、表１の処理工程の２．から７．の代わりに＊
印の処理を行った。無電解ニッケルめっき液は市販の高
速タイプのめっき液を使用し、５μｍのめっきを施し
た。その後、スクリーン印刷により２×２ｍｍのパター
ンを形成し、セラミックスの表面に形成されたメッキ膜
上に０．８ｍｍφすずメッキリード線をはんだ付けした
後、引っ張り試験機により５０ｍｍ／ｍｉｎの試験速度
で密着強度を測定した。また、表面状態を走査電子顕微
鏡（ＳＥＭ）とオージエ分析により調べた。
【００１８】 表１ めっきの処理工法
【００１９】 １．アセトン脱脂（超音波併用） 室温 ５分
【００２０】 ２．シラン処理 引っ上げ速度 １〜１０ｃｍ／分
【００２１】 浸せき時間 １秒〜１０分
【００２２】 ３．乾燥 １００°Ｃ １５分
【００２３】 ４．加熱 １５０〜７００°Ｃ ０．５〜３時間
【００２４】 ５．ＮａＯＨ １００ｇ／ｌ ８０°Ｃ ０〜１０分
【００２５】 ６．水洗
【００２６】 ７．ＨＣｌ １０％ 室温 １分
【００２７】 ８．水洗
【００２８】 ９．ＳｎＣｌ2 ５ｇ／ｌ 室温 ３分 ２回繰り返し
【００２９】 １０．水洗 ２回繰り返し
【００３０】 １１．ＰｄＣｌ ０．５ｇ／ｌ ４５°Ｃ ３分 ２回繰り返し
【００３１】 １２．水洗 ２回繰り返し
【００３２】 １３．ＮａＰＨ2Ｏ2 １０ｇ／ｌ 室温 １５秒
【００３３】 １４．無電解ニッケルめっき ９０°Ｃ １１分
【００３４】 ＊ ＨＦ・ＨＮＯ3 各３００ｍｌ／ｌ 室温 ４５秒
【００３５】ゾル液の種類については、３ーアミノプロ
ピルトリエトキシシランは乾燥時に黄色に変色し、加熱
時に不均一な膜となった。テトラエトキシシラン（ＴＥ
ＯＳ）は変色もせず、均一な膜となったので、以後ＴＥ
ＯＳについて検討した。
ピルトリエトキシシランは乾燥時に黄色に変色し、加熱
時に不均一な膜となった。テトラエトキシシラン（ＴＥ
ＯＳ）は変色もせず、均一な膜となったので、以後ＴＥ
ＯＳについて検討した。
【００３６】ＴＥＯＳへの引き上げ速度が速い方が密着
強度は高かった。ＴＥＯＳへの浸せき時間は短い（１
分）と密着は悪かったが、一定時間（３分）以上はほぼ
同じ値だった。ゲル化させる加熱温度が低温ほど密着強
度は高かった。オージエ分析の結果、Ｓｉピークが増加
していることがわかった。このことから、ゾルゲール法
でセラミックス表面にＳｉＯ2膜が生成したと考えられ
る。ＮａＯＨの処理時間が０分の場合は、めっき表面に
ふくれが生じ、密着不良であった。表２に示すようにＮ
ａＯＨの処理時間が長いほど密着強度は高くなった。Ｎ
ａＯＨの処理後のゲル膜の表面の走査電子顕微鏡の結果
によれば、ＮａＯＨがセラミックス表面に生成したガラ
ス質のゲル膜をエッチングして表面に凹凸を作り、アン
カー効果でめっきの密着強度が高くなったと考えられ
る。
強度は高かった。ＴＥＯＳへの浸せき時間は短い（１
分）と密着は悪かったが、一定時間（３分）以上はほぼ
同じ値だった。ゲル化させる加熱温度が低温ほど密着強
度は高かった。オージエ分析の結果、Ｓｉピークが増加
していることがわかった。このことから、ゾルゲール法
でセラミックス表面にＳｉＯ2膜が生成したと考えられ
る。ＮａＯＨの処理時間が０分の場合は、めっき表面に
ふくれが生じ、密着不良であった。表２に示すようにＮ
ａＯＨの処理時間が長いほど密着強度は高くなった。Ｎ
ａＯＨの処理後のゲル膜の表面の走査電子顕微鏡の結果
によれば、ＮａＯＨがセラミックス表面に生成したガラ
ス質のゲル膜をエッチングして表面に凹凸を作り、アン
カー効果でめっきの密着強度が高くなったと考えられ
る。
【００３７】検討結果から、ゾルーゲル法で適切な条件
にて前処理を行えば、ふっ酸・硝酸処理と同等以上の密
着強度が得られ、ゾルーゲル法はセラミックス上のめっ
き前処理法として有効であることが分かった。
にて前処理を行えば、ふっ酸・硝酸処理と同等以上の密
着強度が得られ、ゾルーゲル法はセラミックス上のめっ
き前処理法として有効であることが分かった。
【００３８】 表２ 密着強度の結果
【００３９】 処 理 法 Ｋｇｆ／Ａｍｍ2
【００４０】 従来例（ＨＦ・ＨＮＯ3処理） ５．６
【００４１】 本実施例（ＴＥＯＳの浸せき時間：３分、加熱条件５００°Ｃ：１時間）
【００４２】 時間 Ｋｇｆ／Ａｍｍ2
【００４３】 ０分 ０．０
【００４４】 １分 ２．８
【００４５】 ５分 ３．０
【００４６】 １０分 ７．８
【００４７】
【発明の効果】 この発明によれば、つぎのような効果
がある。
がある。
【００４８】酸を使用せずアルカリ溶液でエッチングす
ることにより、密着の良好なめっきが得られるととも
に、長時間使用の際もめっき皮膜の腐食発生の可能性が
無くなる。
ることにより、密着の良好なめっきが得られるととも
に、長時間使用の際もめっき皮膜の腐食発生の可能性が
無くなる。
【００４９】又、セラミックスの製造企業毎に異なる添
加物（金属酸化物等）のめっきの密着性への影響が無視
できる。 ─────────────────────────────────────────────────────
加物（金属酸化物等）のめっきの密着性への影響が無視
できる。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１０月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 ゾルーゲル法を用いたセラミックス上
へのめっき方法
へのめっき方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】 この発明は、セラミックスへの
無電解めっき方法に関する。
無電解めっき方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】 セラミックスへの無電解めっき技術は
すでに知られている。
すでに知られている。
【０００３】従来この種のめっき方法はセラミックスと
めっき皮膜との良好な密着を得るためにセラミックスを
酸、例えばふっ酸・硝酸でエッチングしてセラミックス
へ凹凸をつけた後、パラジウム等の触媒を付与して無電
解めっきを行う方法が知られている。
めっき皮膜との良好な密着を得るためにセラミックスを
酸、例えばふっ酸・硝酸でエッチングしてセラミックス
へ凹凸をつけた後、パラジウム等の触媒を付与して無電
解めっきを行う方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 従来のセラミックス
へのめっき方法では、エッチングに用いた酸がセラミッ
クス内部へ浸透、残留し、長時間使用の際にめっき皮膜
を腐食する可能性がある課題を有した。
へのめっき方法では、エッチングに用いた酸がセラミッ
クス内部へ浸透、残留し、長時間使用の際にめっき皮膜
を腐食する可能性がある課題を有した。
【０００５】
【発明が解決しようとする手段】 この発明では、酸に
よるセラミックスのエッチングの代わりに、セラミック
ス表面に薄い二酸化硅素の膜を生成し、この膜をアルカ
リ溶液でエッチングする方法により、従来のめっき方法
の課題を解決する。
よるセラミックスのエッチングの代わりに、セラミック
ス表面に薄い二酸化硅素の膜を生成し、この膜をアルカ
リ溶液でエッチングする方法により、従来のめっき方法
の課題を解決する。
【０００６】すなわち、この発明は、
【０００７】ゾルーゲル法によりセラミックス表面に二
酸化硅素のゲルコーティング膜を生成し、その膜をアル
カリ溶液で処理後、無電解めっきを行うゾルーゲル法を
用いたセラミック上へのめっき方法、
酸化硅素のゲルコーティング膜を生成し、その膜をアル
カリ溶液で処理後、無電解めっきを行うゾルーゲル法を
用いたセラミック上へのめっき方法、
【０００８】に係る。
【０００９】
【実施例】 薄い二酸化硅素の膜を生成する方法とし
て、ゾルーゲル法を用いた。テトラエトキシシラン（Ｔ
ＥＯＳ）のゾル溶液を作成し、セラミックスをゾル溶液
に浸せき、加熱後、ゲル膜を作成した。このゾルーゲル
法でセラミックス表面に薄い二酸化硅素のゲルコーティ
ング膜を生成する。セラミックスとしてはアルミナ（Al
2O3）、ちっ化アルミ（AlN）、ガラスセラミックス（Si
O2）その他のセラミックスが有効である。
て、ゾルーゲル法を用いた。テトラエトキシシラン（Ｔ
ＥＯＳ）のゾル溶液を作成し、セラミックスをゾル溶液
に浸せき、加熱後、ゲル膜を作成した。このゾルーゲル
法でセラミックス表面に薄い二酸化硅素のゲルコーティ
ング膜を生成する。セラミックスとしてはアルミナ（Al
2O3）、ちっ化アルミ（AlN）、ガラスセラミックス（Si
O2）その他のセラミックスが有効である。
【００１０】その後、水酸化ナトリウム溶液にセラミッ
クスを浸せきしゲル膜の表面に凹凸をつけエッチングさ
せる。エッチング以降の工程は従来の方法と同様であ
る。
クスを浸せきしゲル膜の表面に凹凸をつけエッチングさ
せる。エッチング以降の工程は従来の方法と同様であ
る。
【００１１】すなわち、テトラエトキシシラン０．１モ
ル溶液にセラミックス板を１秒〜１０分間浸せき後、１
〜１０ｃｍ／分の引き上げ速度でセラミック板を引き上
げ、１００°Ｃで乾燥する。その後、１００〜７００°
Ｃで、３０〜１８０分加熱して、ゲルコーティング膜を
生成する。ゲル膜を１００〜２００ｇ／Ｌの水酸化ナト
リウム溶液で、１０〜１００°Ｃ、３０秒〜２０分間エ
ッチングを行う。
ル溶液にセラミックス板を１秒〜１０分間浸せき後、１
〜１０ｃｍ／分の引き上げ速度でセラミック板を引き上
げ、１００°Ｃで乾燥する。その後、１００〜７００°
Ｃで、３０〜１８０分加熱して、ゲルコーティング膜を
生成する。ゲル膜を１００〜２００ｇ／Ｌの水酸化ナト
リウム溶液で、１０〜１００°Ｃ、３０秒〜２０分間エ
ッチングを行う。
【００１２】このようにして凹凸を付けたセラミック板
に、パラジウム触媒を付与し無電解ニッケルめっきを施
す。
に、パラジウム触媒を付与し無電解ニッケルめっきを施
す。
【００１３】できためっき皮膜の密着性を従来法のめっ
き皮膜の密着性と比較すると下記のような値（引っ張り
強度：Ｌ字法）が得られた。
き皮膜の密着性と比較すると下記のような値（引っ張り
強度：Ｌ字法）が得られた。
【００１４】 従来法 ５．６ ｋｇｆ／４ｍｍ2
【００１５】 ゾルーゲル法 ７．８ ｋｇｆ／４ｍｍ2
【００１６】実施例には９６％アルミナセラミックス基
板（２５×２５×０．６ｍｍ）を使用した。めっきは表
１に示す処理工程で行った。ゾルーゲル処理に用いた試
薬は３−アミノプロピルトリエトキシシランとテトラエ
トキシランである。アルコキシシラン剤と混合させる有
機溶剤の温度、試料の引き上げ速度、浸せき時間、及び
ゲル皮膜のＮａＯＨによるエッチング時間等を検討し
た。
板（２５×２５×０．６ｍｍ）を使用した。めっきは表
１に示す処理工程で行った。ゾルーゲル処理に用いた試
薬は３−アミノプロピルトリエトキシシランとテトラエ
トキシランである。アルコキシシラン剤と混合させる有
機溶剤の温度、試料の引き上げ速度、浸せき時間、及び
ゲル皮膜のＮａＯＨによるエッチング時間等を検討し
た。
【００１７】なお、現在のふっ酸・硝酸処理法と比較す
るために、表１の処理工程の２．から７．の代わりに＊
印の処理を行った。無電解ニッケルめっき液は市販の高
速タイプのめっき液を使用し、５μｍのめっきを施し
た。その後、スクリーン印刷により２×２ｍｍのパター
ンを形成し、セラミックスの表面に形成されたメッキ膜
上に０，８ｍｍφすずメッキリード線をはんだ付けした
後、引っ張り試験機により５０ｍｍ／ｍｉｎの試験速度
で密着強度を測定した。また、表面状態を走査電子顕微
鏡（ＳＥＭ）とオージエ分析により調べた。
るために、表１の処理工程の２．から７．の代わりに＊
印の処理を行った。無電解ニッケルめっき液は市販の高
速タイプのめっき液を使用し、５μｍのめっきを施し
た。その後、スクリーン印刷により２×２ｍｍのパター
ンを形成し、セラミックスの表面に形成されたメッキ膜
上に０，８ｍｍφすずメッキリード線をはんだ付けした
後、引っ張り試験機により５０ｍｍ／ｍｉｎの試験速度
で密着強度を測定した。また、表面状態を走査電子顕微
鏡（ＳＥＭ）とオージエ分析により調べた。
【００１８】 表１ めっきの処理工法
【００１９】 １．アセトン脱脂（超音波併用） 室温 ５分
【００２０】 ２．シラン処理 引き上げ速度 １〜１０ｃｍ／分
【００２１】 浸せき時間 １秒〜１０分
【００２２】 ３．乾燥 １００°Ｃ １５分
【００２３】 ４．加熱 １５０〜７００°Ｃ ０．５〜３時間
【００２４】 ５．NaOH １００ｇ／Ｌ ８０°Ｃ ０〜１０分
【００２５】 ６．水洗
【００２６】 ７．HCl １０％ 室温 １分
【００２７】 ８．水洗
【００２８】 ９．SnCl2 ５ｇ／Ｌ 室温 ３分 ２回繰り返し
【００２９】 １０．水洗 ２回繰り返し
【００３０】 １１．PbCl ０．５ｇ／Ｌ ４５°Ｃ ３分 ２回繰り返し
【００３１】 １２．水洗 ２回繰り返し
【００３２】 １３．NaPH2O2 １０ｇ／Ｌ 室温 １５秒
【００３３】 １４．無電解ニッケルめっき ９０°Ｃ １１分
【００３４】 ＊ HF・HNO3 各３００ｍｌ／Ｌ 室温 ４５秒
【００３５】ゾル液の種類については、３ーアミノプロ
ピルトリエトキシシランは乾燥時に黄色に変色し、加熱
時に不均一な膜となった。テトラエトキシシラン（ＴＥ
ＯＳ）は変色もせず、均一な膜となったので、以後ＴＥ
ＯＳについて検討した。
ピルトリエトキシシランは乾燥時に黄色に変色し、加熱
時に不均一な膜となった。テトラエトキシシラン（ＴＥ
ＯＳ）は変色もせず、均一な膜となったので、以後ＴＥ
ＯＳについて検討した。
【００３６】ＴＥＯＳの引き上げ速度が速い方が密着強
度は高かった。ＴＥＯＳへの浸せき時間は短い（１分）
と密着は悪かったが、一定時間（３分）以上はほぼ同じ
値だった。ゲル化させる加熱温度が低温ほど密着強度は
高かった。オージエ分析の結果、Ｓｉピークが増加して
いることがわかった。このことから、ゾルゲール法でセ
ラミックス表面にＳｉＯ2膜が生成したと考えられる。
ＮａＯＨの処理時間が０分の場合は、めっき表面にふく
れが生じ、密着不良であった。表２に示すようにＮａＯ
Ｈの処理時間が長いほど密着強度は高くなった。ＮａＯ
Ｈの処理後のゲル膜の表面の走査電子顕微鏡の結果によ
れば、ＮａＯＨがセラミックス表面に生成したガラス質
のゲル膜をエッチングして表面に凹凸を作り、アンカー
効果でめっきの密着強度が高くなったと考えられる。
度は高かった。ＴＥＯＳへの浸せき時間は短い（１分）
と密着は悪かったが、一定時間（３分）以上はほぼ同じ
値だった。ゲル化させる加熱温度が低温ほど密着強度は
高かった。オージエ分析の結果、Ｓｉピークが増加して
いることがわかった。このことから、ゾルゲール法でセ
ラミックス表面にＳｉＯ2膜が生成したと考えられる。
ＮａＯＨの処理時間が０分の場合は、めっき表面にふく
れが生じ、密着不良であった。表２に示すようにＮａＯ
Ｈの処理時間が長いほど密着強度は高くなった。ＮａＯ
Ｈの処理後のゲル膜の表面の走査電子顕微鏡の結果によ
れば、ＮａＯＨがセラミックス表面に生成したガラス質
のゲル膜をエッチングして表面に凹凸を作り、アンカー
効果でめっきの密着強度が高くなったと考えられる。
【００３７】検討結果から、ゾルーゲル法で適切な条件
にて前処理を行えば、ふっ酸・硝酸処理と同等以上の密
着強度が得られ、ゾルーゲル法はセラミックス上のめっ
き前処理法として有効であることが分かった。
にて前処理を行えば、ふっ酸・硝酸処理と同等以上の密
着強度が得られ、ゾルーゲル法はセラミックス上のめっ
き前処理法として有効であることが分かった。
【００３８】 表２ 密着強度の結果
【００３９】 処 理 法 ｋｇｆ／４ｍｍ2
【００４０】 従来例（HF・HNO3処理） ５．６
【００４１】 本実施例（ＴＥＯＳの浸せき時間：３分、加熱条件５００°Ｃ：１時間）
【００４２】 NaOH処理時間 ｋｇｆ／４ｍｍ2
【００４３】 ０分 ０．０
【００４４】 １分 ２．８
【００４５】 ５分 ３．０
【００４６】 １０分 ７．８
【００４７】
【発明の効果】 この発明によれば、つぎのような効果
がある。
がある。
【００４８】酸を使用せずアルカリ溶液でエッチングす
ることにより、密着の良好なめっきが得られるととも
に、長時間使用の際もめっき皮膜の腐食発生の可能性が
無くなる。
ることにより、密着の良好なめっきが得られるととも
に、長時間使用の際もめっき皮膜の腐食発生の可能性が
無くなる。
【００４９】又、セラミックスの製造企業毎に異なる添
加物（金属酸化物等）のめっきの密着性への影響が無視
できる。
加物（金属酸化物等）のめっきの密着性への影響が無視
できる。
【手続補正書】
【提出日】平成４年１０月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 592207016 瀬田 保 東京都足立区本木２丁目４番14号 (71)出願人 591043581 東京都 東京都新宿区西新宿２丁目８番１号 (72)発明者 齋藤 いほえ 東京都杉並区下井草３丁目28番13号 シャ トレートキワ503号 (72)発明者 水元 和成 東京都清瀬市中里１ー736ー３郵政宿舎２ ー301 (72)発明者 古澤 寛子 埼玉県所沢市下安松183ー５ (72)発明者 瀬田 保 東京都足立区本木２丁目４番14号
Claims (1)
- 【請求項１】 ゾルーゲル法によりセラミックス表面に
二酸化硅素のゲルコーティング膜を生成し、その膜をア
ルカリ溶液で処理後、無電解めっきを行うゾルーゲル法
を用いたセラミックス上へのめっき方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4262934A JP2818717B2 (ja) | 1992-09-05 | 1992-09-05 | ゾルーゲル法を用いたセラミックス上へのめっき方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4262934A JP2818717B2 (ja) | 1992-09-05 | 1992-09-05 | ゾルーゲル法を用いたセラミックス上へのめっき方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0725687A true JPH0725687A (ja) | 1995-01-27 |
| JP2818717B2 JP2818717B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=17382615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4262934A Expired - Fee Related JP2818717B2 (ja) | 1992-09-05 | 1992-09-05 | ゾルーゲル法を用いたセラミックス上へのめっき方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2818717B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012209323A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Toppan Printing Co Ltd | 配線基板及び配線基板の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60166287A (ja) * | 1984-02-07 | 1985-08-29 | 日立化成工業株式会社 | 金属被覆用セラミツク体 |
| JPH04202671A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | セラミックス電子部品用電極の形成方法 |
-
1992
- 1992-09-05 JP JP4262934A patent/JP2818717B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60166287A (ja) * | 1984-02-07 | 1985-08-29 | 日立化成工業株式会社 | 金属被覆用セラミツク体 |
| JPH04202671A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | セラミックス電子部品用電極の形成方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012209323A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Toppan Printing Co Ltd | 配線基板及び配線基板の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2818717B2 (ja) | 1998-10-30 |
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