JPH08273967A - 電子部品の電極形成方法 - Google Patents

電子部品の電極形成方法

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JPH08273967A
JPH08273967A JP6545496A JP6545496A JPH08273967A JP H08273967 A JPH08273967 A JP H08273967A JP 6545496 A JP6545496 A JP 6545496A JP 6545496 A JP6545496 A JP 6545496A JP H08273967 A JPH08273967 A JP H08273967A
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JP
Japan
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electrode
forming
film
plating
tin
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JP6545496A
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English (en)
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Atsuo Senda
田 厚 生 千
Yoshihiko Takano
野 良 比 古 高
Kazuhiro Morita
田 一 弘 森
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/1851Pretreatment of the material to be coated of surfaces of non-metallic or semiconducting in organic material
    • C23C18/1872Pretreatment of the material to be coated of surfaces of non-metallic or semiconducting in organic material by chemical pretreatment
    • C23C18/1875Pretreatment of the material to be coated of surfaces of non-metallic or semiconducting in organic material by chemical pretreatment only one step pretreatment
    • C23C18/1879Use of metal, e.g. activation, sensitisation with noble metals

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  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品ごとにめっき条件を決定する必要がな
く、電解めっきに起因して電子部品が還元劣化するなど
の各種不良が低減でき、さらに、半田付けが必要な電子
部品に対して、十分な半田濡れ性を有する電極が形成で
きる、電子部品の電極形成方法を提供する。 【解決手段】 セラミック基体上に電極を形成し、セラ
ミック基体を貴金属溶液に浸漬して、電極表面を貴金属
で活性化する。そして、活性化された電極表面に三価の
チタンイオンを還元剤とする無電解めっきにより半田膜
またはスズ膜を形成して、電子部品の電極を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は電子部品の電極形
成方法に関し、特にたとえば、チップ部品,セラミック
コンデンサ,アクティブフィルタなどのセラミック製の
電子部品の電極形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】エレクトロニクスの分野においては、電
子部品の微小化、プリント配線回路の高集積化、ファイ
ンピッチ化、実装方法の自動化および高速化などに伴っ
て、半田接合技術の高信頼化が強く求められている。半
田付け時には、一般に外部電極に用いられる銀のマイグ
レーションが発生しやすい。これを防止するために、電
解めっきによって、ニッケル膜を外部電極上にバリヤと
して被覆する方法が用いられている。さらに、半田不濡
れによる接合不良の防止策として、電解めっきによって
スズ膜あるいは半田膜で被覆する方法が用いられてい
る。
【0003】また、無電解ニッケルめっき前に電極部を
パラジウムなどの貴金属溶液に浸漬して、電極部を活性
化する方法も通常用いられている。さらに、特開昭59
−52827号公報には、電極部を無電解パラジウムめ
っきで被覆、活性化する方法が開示されている。
【0004】ニッケルめっき膜上に電解めっきによって
半田膜またはスズ膜を成膜する場合には、めっき直前に
ニッケル膜表面を酸洗いによって活性化する方法も知ら
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電解め
っきでニッケル膜,半田膜またはスズ膜を成膜する従来
の方法では、導通状態が得られる条件下でないとめっき
膜の形成ができないため、適用される電子部品のサイ
ズ,形状に自由度がない。さらに、電子部品の複合化や
多電極化によって、オープン端子またはショート端子が
混在する場合、めっき膜厚が大きくばらついてしまう。
特に、抵抗(R),インダクタンス(L),コンデンサ
(C)が複合化した多電極のネットワーク部品におい
て、この傾向は顕著である。
【0006】そのため、対象部品ごとに電解めっき条件
を決定する必要があり、製造コストの増加要因となって
いる。今後、電極間隔はさらに狭くなり電極自体も小さ
くなることが予想され、めっき条件の決定は困難をきわ
める。
【0007】また、電解めっきによって、ニッケルめっ
き,スズめっきまたは半田めっきを行なう場合、各電極
に導通を得るために、めっき浴中にスチールボールをメ
ディアとして投入する。スチールボールと被めっき物で
ある電子部品とをバレルなどを使ってめっき浴中で撹拌
する際に、電子部品に微少なクラックやかけが生じ、特
性に悪影響を与えてしまう。また、多電極の部品におい
ては、そのチップサイズが小さくなるに従い、電極自体
も小さくなる。このような電極に確実に電解メッキする
ためには、スチールボール自体を小さなものにする必要
がある。しかし、電子部品に比べスチールボールが小さ
くなると、電解めっき中に電子部品がスチールボールか
ら浮き上がってしまい、良好なめっき皮膜が得られな
い。また、電解めっき中に発生する活性水素が、電子部
品を還元劣化させるという問題点もあった。
【0008】前記特開昭59−52827号公報には、
無電解または電解によるスズめっきまたは半田めっきに
ついて記載されているが、その具体例については示され
ていない。さらに、特開平59−52827号公報に
は、三価のチタンイオンを還元剤とする無電解半田めっ
き浴に関して記載されている。しかし、このめっき浴を
用いて、前記方法によって、無電解ニッケル皮膜上に半
田皮膜を形成しても、析出速度が遅いことに加えて、十
分な半田濡れ性を有する半田皮膜を得ることが難しいと
いう問題点もあった。
【0009】それゆえに、この発明の主たる目的は、部
品ごとにめっき条件を決定する必要がなく、電解めっき
に起因して電子部品が還元劣化するなどの各種不良が低
減でき、さらに、半田付けが必要な電子部品に対して、
十分な半田濡れ性を有する電極が形成できる、電子部品
の電極形成方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、セラミッ
ク基体上に電極を形成する工程と、セラミック基体を貴
金属溶液に浸漬し、電極表面を貴金属で活性化する工程
と、活性化された電極表面に三価のチタンイオンを還元
剤とする無電解めっきにより半田膜またはスズ膜を形成
する工程とを含む、電子部品の電極形成方法である。
【0011】第2の発明は、セラミック基体上に銀、銀
−パラジウム、銀−白金または銅のいずれかよりなる膜
電極を形成する工程と、セラミック基体を貴金属溶液に
浸漬し、膜電極表面を貴金属で活性化する工程と、活性
化された膜電極表面に無電解ニッケルめっき皮膜を形成
する工程と、セラミック基体貴金属溶液に浸漬し、無電
解ニッケルめっき皮膜表面を貴金属で活性化する工程
と、活性化された無電解ニッケルめっき皮膜表面に、三
価のチタンイオンを還元剤とする無電解めっきにより半
田膜またはスズ膜を形成する工程とを含む、電子部品の
電極形成方法である。
【0012】第1の発明において、セラミック基体上に
形成する電極は、第1層が銀、銀−パラジウム、銀−白
金または銅のいずれかよりなる膜、第2層が無電解ニッ
ケルめっき膜であってもよい。また、第1の発明および
第2の発明において、三価のチタンイオンを還元剤とす
る無電解めっきによる半田膜またはスズ膜を形成するめ
っき浴にスズおよび鉛以外の金属イオンを添加するのが
好ましい。さらに、第1の発明および第2の発明におい
て、三価のチタンイオンを還元剤とする無電解めっきに
よる半田膜またはスズ膜を形成するめっき浴に添加する
金属イオンはアルカリ土類族の元素であり、または、M
2+,Ca2+,Sr2+またはBa2+のうちから選ばれる
少なくとも一種類以上であるのが好ましい。
【0013】
【作用】セラミック基体の上に形成した電極がパラジウ
ム、金、銀、白金などを含む貴金属溶液で活性化され、
次に半田またはスズの無電解めっきを行うことにより、
活性化された電極表面に半田またはスズめっき膜が選択
的に形成され、膜厚も均一化される。
【0014】すなわち、セラミック基体の上に形成した
電極がパラジウム、金、銀、白金などを含む貴金属溶液
で活性化されると、セラミック基体には貴金属溶液に含
まれる貴金属が吸着しにくく、その電極部分に貴金属が
吸着されやすくなっており、半田またはスズの無電解め
っきを行うことにより、活性化された電極表面に半田ま
たはスズめっき膜が選択的に形成される。一方、その他
の部分はめっき膜が付着しにくいため、電極間の絶縁抵
抗は低下しない。
【0015】また、半田またはスズのメッキ皮膜を得る
ための無電解めっきでは、三価のチタンイオンを還元剤
とする無電解めっき浴が用いられ、析出速度を向上させ
るために、スズおよび鉛以外の金属イオンが添加され
る。添加される金属イオンとして効果が認められるもの
は、Mg2+,Ca2+,Sr2+またはBa2+であり、アル
カリ土類族の元素であった。添加される金属イオンにつ
いては、1種類のみでも効果が認められるが、もちろん
2種類以上添加してもよい。
【0016】
【発明の効果】この発明によれば、電子部品において、
電解めっきに起因して電子部品が還元劣化するなどの各
種不良が低減される。また、部品ごとにめっき条件を決
定する必要がないので、電子部品の製造コストを大きく
下げることができる。さらに、半田またはスズめっき皮
膜の析出速度が早く、かつ、厚付けできるので、半田付
けが必要な電子部品の半田濡れ性を向上させることがで
きる。
【0017】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【0018】
【発明の実施の形態】
(実施例1)まず、内部電極,コンデンサなどが形成さ
れたセラミック基体上に、外部電極として、銀ペースト
をスクリーン印刷し、さらに銀ペーストの焼付けを行っ
て、多端子のチップセラミックRCネットワーク部品を
作製する。そして、このチップセラミックRCネットワ
ーク部品を適正量バレルに投入し、脱脂洗浄後、水洗
し、バレルごと塩化パラジウム溶液に5分間浸漬し、電
極部を活性化する。なお、種々の金属ペーストを用いた
り、スパッタや蒸着など真空技術を用いて成膜すること
によって、電極を作製してもよい。たとえば、電極をニ
ッケルで形成してもよいし、銀,銀−パラジウム,銀−
白金または銅のいずれかよりなる第1の電極層をセラミ
ック基体の主面に形成し、ニッケルよりなる第2の電極
層を第1の電極層の主面に形成してもよい。また、活性
化処理は、パラジウムを含む酸性やアルカリ性水溶液、
もしくは有機系溶液で行なってもよいし、パラジウム以
外の金,銀,白金などの貴金属元素でも同様の効果が得
られる。
【0019】次に、電極上に無電解ニッケルめっきを施
す。無電解ニッケルめっきは、次亜リン酸塩を還元剤と
するNi−Pめっき、ホウ水素化物あるいはジメチルア
ミンボランなどを還元剤とするNi−Bめっき、または
ヒドラジンを還元剤とするニッケルめっきのいずれか、
あるいはこれらを基本とする多元系合金めっきでもよ
い。
【0020】電子部品を純水洗浄後、再度塩化パラジウ
ム溶液に5分間浸漬し、ニッケルめっきした電極部を活
性化する。そののち、以下に示す塩化カルシウムを添加
した無電解スズめっき浴にバレルごと浸漬し、pH7.
0、60℃、60分間のスズめっきを施す。 クエン酸三ナトリウム 0.34mol/リットル エチレンジアミン四酢酸 0.08mol/リットル ニトリロ三酢酸 0.20mol/リットル 塩化第一スズ 0.08mol/リットル 塩化カルシウム 0.013mol/リットル 三塩化チタン溶液 0.04mol/リットル さらに、電子部品を純水洗浄し、熱風で乾燥する。
【0021】めっきを施した電極部分には、約2.2μ
mのスズ皮膜が析出し、優れた半田濡れ性を示した。ま
た、活性化した部分以外へのめっき皮膜の析出は認めら
れなかった。また、無電解ニッケル後、パラジウムによ
る活性化処理を施さない場合でも、スズ皮膜の析出は可
能であるが、析出速度は約1/2に低下し、めっきむら
のある試料も散見された。
【0022】それに対し、電解めっきによる従来の方法
では、良好なスズ皮膜を得るために、電子部品ごとにめ
っき条件の探索作業が必要であった。また、従来の方法
で得られたスズ被覆も端子間の膜厚のばらつきを5倍以
内にとどめることができなかった。さらに、従来の方法
では、スチールボールによると思われるチップのかけ不
良や、マイクロクラックによると思われる特性不良が発
生した。
【0023】一方、無電解めっき後、三価のチタンイオ
ンを還元剤とする無電解スズめっき浴を用いた場合で
も、塩化カルシウムを添加しないと、同一条件でも約
1.2μmのスズ皮膜となり、半田付け不良が発生し
た。
【0024】(実施例2)無電解ニッケルめっきまで
は、実施例1と同一処理を施したチップ積層セラミック
コンデンサを塩化パラジウム溶液に5分間浸漬し、電極
部を活性化する。そののち、電子部品を純水洗浄し、以
下に示すクエン酸マグネシウムを添加した無電解半田め
っき浴にバレルごと浸漬し、pH7.0、65℃、45
分間のスズめっきを施す。 クエン酸三ナトリウム 0.34mol/リットル エチレンジアミン四酢酸 0.08mol/リットル ニトリロ三酢酸 0.20mol/リットル 塩化第一スズ 0.075mol/リットル 塩化鉛 0.005mol/リットル クエン酸マグネシウム 0.03mol/リットル 三塩化チタン溶液 0.04mol/リットル さらに、電子部品を純水洗浄し、熱風で乾燥する。
【0025】めっきを施した電極部分には、約1.9μ
mのスズ−鉛皮膜が析出し、電解半田めっきと同等以上
の半田濡れ性を示した。一方、クエン酸マグネシウムを
添加しないと、同一条件でも約0.9μmの半田皮膜と
なった。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミック基体上に電極を形成する工
    程、 前記セラミック基体を貴金属溶液に浸漬し、前記電極表
    面を貴金属で活性化する工程、および前記活性化された
    電極表面に三価のチタンイオンを還元剤とする無電解め
    っきにより半田膜またはスズ膜を形成する工程を含む、
    電子部品の電極形成方法。
  2. 【請求項2】 前記セラミック基体上に形成する電極
    は、第1層が銀、銀−パラジウム、銀−白金または銅の
    いずれかよりなる膜、第2層が無電解ニッケルめっき膜
    である、請求項1に記載の電子部品の電極形成方法。
  3. 【請求項3】 三価のチタンイオンを還元剤とする無電
    解めっきによる半田膜またはスズ膜を形成するめっき浴
    にスズおよび鉛以外の金属イオンを添加する、請求項1
    に記載の電子部品の電極形成方法。
  4. 【請求項4】 三価のチタンイオンを還元剤とする無電
    解めっきによる半田膜またはスズ膜を形成するめっき浴
    に添加する金属イオンはアルカリ土類族の元素である、
    請求項3に記載の電子部品の電極形成方法。
  5. 【請求項5】 三価のチタンイオンを還元剤とする無電
    解めっきによる半田膜またはスズ膜を形成するめっき浴
    に添加する金属イオンはMg2+,Ca2+,Sr2+または
    Ba2+のうちから選ばれる少なくとも一種類以上であ
    る、請求項4に記載の電子部品の電極形成方法。
  6. 【請求項6】 セラミック基体上に銀、銀−パラジウ
    ム、銀−白金または銅のいずれかよりなる膜電極を形成
    する工程、 前記セラミック基体を貴金属溶液に浸漬し、前記膜電極
    表面を貴金属で活性化する工程、 前記活性化された膜電極表面に無電解ニッケルめっき皮
    膜を形成する工程、 前記セラミック基体を貴金属溶液に浸漬し、前記無電解
    ニッケルめっき皮膜表面を貴金属で活性化する工程、お
    よび前記活性化された無電解ニッケルめっき皮膜表面
    に、三価のチタンイオンを還元剤とする無電解めっきに
    より半田膜またはスズ膜を形成する工程を含む、電子部
    品の電極形成方法。
  7. 【請求項7】 三価のチタンイオンを還元剤とする無電
    解めっきによる半田膜またはスズ膜を形成するめっき浴
    にスズおよび鉛以外の金属イオンを添加する、請求項6
    に記載の電子部品の電極形成方法。
  8. 【請求項8】 三価のチタンイオンを還元剤とする無電
    解めっきによる半田膜またはスズ膜を形成するめっき浴
    に添加する金属イオンはアルカリ土類族の元素である、
    請求項7に記載の電子部品の電極形成方法。
  9. 【請求項9】 三価のチタンイオンを還元剤とする無電
    解めっきによる半田膜またはスズ膜を形成するめっき浴
    に添加する金属イオンはMg2+,Ca2+,Sr2+または
    Ba2+のうちから選ばれる少なくとも一種類以上であ
    る、請求項8に記載の電子部品の電極形成方法。
JP6545496A 1995-02-28 1996-02-26 電子部品の電極形成方法 Pending JPH08273967A (ja)

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US08/395,620 US5576053A (en) 1993-05-11 1995-02-28 Method for forming an electrode on an electronic part
US08/395,620 1995-02-28

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ID=23563789

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100568510B1 (ko) * 2005-11-17 2006-04-07 주식회사 정우이지텍 저온 동시 소성 세라믹 기판 제조 방법
JP2012079797A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Tdk Corp セラミック電子部品
JP2013084875A (ja) * 2011-10-06 2013-05-09 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd 積層セラミックキャパシタ及びその製造方法

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