JPS60108389A - セラミツクスの表面金属化法 - Google Patents
セラミツクスの表面金属化法Info
- Publication number
- JPS60108389A JPS60108389A JP21376983A JP21376983A JPS60108389A JP S60108389 A JPS60108389 A JP S60108389A JP 21376983 A JP21376983 A JP 21376983A JP 21376983 A JP21376983 A JP 21376983A JP S60108389 A JPS60108389 A JP S60108389A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mixture
- ceramics
- ceramic
- surface metallization
- sulfide
- Prior art date
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- Granted
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- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はセラミックスの表面金属化法に係り、特に硫化
銅法によりセラミックスの表面を金属化する方法を改良
した方法に関する。
銅法によりセラミックスの表面を金属化する方法を改良
した方法に関する。
セラミックスの表面を金属化（メタライズ）する技術は
、集積回路等のエレクトロニクス回路の製造技術あるい
はセラミックス部材の接合技術において極めて重要な地
位を占めている。
、集積回路等のエレクトロニクス回路の製造技術あるい
はセラミックス部材の接合技術において極めて重要な地
位を占めている。
而して、セラミックスの表面を金属化する方法として硫
化銅法が提案されている（大阪工業技術試験所季報、葺
（１９７９）、Ｐ ９〜１４、工業材料、３０ （１９
８２）、７、Ｐ８５〜９３）。この硫化銅法は硫化銅と
数多〜数１０％のカオリンとの混合物及び溶剤からなる
イースト状物をセラミックスの表面に塗布又はスクリー
ン印刷し乾燥した後、１０００〜１３５０℃で１０〜３
０分間加熱焼き付は処理を施し、表面にＣＵＯ又はＣｕ
２Ｏ等の混合物の層を形成させ、しかる後全体をアルコ
ール又は■、気流中で数百℃に加熱することにより表面
に金属層を形成させるものである。
化銅法が提案されている（大阪工業技術試験所季報、葺
（１９７９）、Ｐ ９〜１４、工業材料、３０ （１９
８２）、７、Ｐ８５〜９３）。この硫化銅法は硫化銅と
数多〜数１０％のカオリンとの混合物及び溶剤からなる
イースト状物をセラミックスの表面に塗布又はスクリー
ン印刷し乾燥した後、１０００〜１３５０℃で１０〜３
０分間加熱焼き付は処理を施し、表面にＣＵＯ又はＣｕ
２Ｏ等の混合物の層を形成させ、しかる後全体をアルコ
ール又は■、気流中で数百℃に加熱することにより表面
に金属層を形成させるものである。
このような硫化銅法は主として大気中でセラミックス表
面を金属化（銅化）出来る方法でｓす、優れた金属化法
であるが、次の欠点があり、エレクトロニクス回路等に
は適当ではなく、又、セラミックス部材の接合前処理と
しても問題があった。
面を金属化（銅化）出来る方法でｓす、優れた金属化法
であるが、次の欠点があり、エレクトロニクス回路等に
は適当ではなく、又、セラミックス部材の接合前処理と
しても問題があった。
即ち、従来の硫化銅法によりエレクトロニクス回路用に
セラミックス表面に金属の配線を行なう目的で、硫化銅
をスクリーン印刷等により塗布した後、焼き付ける場合
には、下地処理の不均質又は硫化銅の供給不良等により
印刷時のムシが生じ、狭い幅の焼き付けを行なうことが
できない。また仮りに焼き付けを施し得たとしても、従
来法では大気中において１０００〜１３ ｓ ００Ｇと
いう高温で数１０分間加熱焼き付は処理を行なうため、
第１図に示す如＜ 、 ＣｕＪ ＣｕＯ，Ｃｕ２Ｏ及び
ｃｕ等の化合物等の混合層がセラミックス１中に浸透し
てしまい、 ＣＵ金属層３の下部の浸透層２の深さＡは
数羽にも達することとなる。そして浸透層２にも必然的
に金属銅が析出しこの浸透層２の絶縁性が低下する。そ
のため、電極材料として第２図の如きＣｕ金属層３を形
成させた場合には、浸透層２により広い導電部が形成さ
れるようになり、金属層間の電気的絶縁性が確保されず
エレクトロニクス回路の製造法としてこの方法を適用す
ることは適当でない。
セラミックス表面に金属の配線を行なう目的で、硫化銅
をスクリーン印刷等により塗布した後、焼き付ける場合
には、下地処理の不均質又は硫化銅の供給不良等により
印刷時のムシが生じ、狭い幅の焼き付けを行なうことが
できない。また仮りに焼き付けを施し得たとしても、従
来法では大気中において１０００〜１３ ｓ ００Ｇと
いう高温で数１０分間加熱焼き付は処理を行なうため、
第１図に示す如＜ 、 ＣｕＪ ＣｕＯ，Ｃｕ２Ｏ及び
ｃｕ等の化合物等の混合層がセラミックス１中に浸透し
てしまい、 ＣＵ金属層３の下部の浸透層２の深さＡは
数羽にも達することとなる。そして浸透層２にも必然的
に金属銅が析出しこの浸透層２の絶縁性が低下する。そ
のため、電極材料として第２図の如きＣｕ金属層３を形
成させた場合には、浸透層２により広い導電部が形成さ
れるようになり、金属層間の電気的絶縁性が確保されず
エレクトロニクス回路の製造法としてこの方法を適用す
ることは適当でない。
また、この従来の硫化銅法は高温での熱処理を要すると
ころから、操作が容易ではなく、大型のセラミックス部
材の接合の前処理としても適当とは言えなかった。
ころから、操作が容易ではなく、大型のセラミックス部
材の接合の前処理としても適当とは言えなかった。
その他、金属銅をセラミックス表面に着ける方法として
無電解メッキ法もあるが、この方法もまた複雑な回路等
を形成するには不適当であった。
無電解メッキ法もあるが、この方法もまた複雑な回路等
を形成するには不適当であった。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その
目的とするところは従来法の問題点を解決し、極めて細
い線状の金属化層をも簡便なる操作で確実に形成するこ
とができるセラミックスの表面金属化法を提供すること
にある０ 〔発明の構成〕 この目的を達成するために本発明のセラミックスの表面
金属化法は、硫化銅法における加熱焼き付は処理を高エ
ネルギー密度熱源のビームを利用して行なうものであり
、 金属硫化物と粘土物との混合鉱物をセラミックスの表面
に被着した後、高エネルギー密度熱源から放射されるビ
ームを照射することにより、セラミックス表面のうち所
望の部分にだけ前記混合物を焼き付け、次いで焼き付け
られなかった前記混合物の除去と焼き付けられた混合物
の還元処理とを行い、焼き付けられた前記混合物を金属
化することをｌ特徴とするセラミックスの表面金属化法
、を要旨とするものである。
目的とするところは従来法の問題点を解決し、極めて細
い線状の金属化層をも簡便なる操作で確実に形成するこ
とができるセラミックスの表面金属化法を提供すること
にある０ 〔発明の構成〕 この目的を達成するために本発明のセラミックスの表面
金属化法は、硫化銅法における加熱焼き付は処理を高エ
ネルギー密度熱源のビームを利用して行なうものであり
、 金属硫化物と粘土物との混合鉱物をセラミックスの表面
に被着した後、高エネルギー密度熱源から放射されるビ
ームを照射することにより、セラミックス表面のうち所
望の部分にだけ前記混合物を焼き付け、次いで焼き付け
られなかった前記混合物の除去と焼き付けられた混合物
の還元処理とを行い、焼き付けられた前記混合物を金属
化することをｌ特徴とするセラミックスの表面金属化法
、を要旨とするものである。
以下に不発８Ａ［つき詳細に説明する。
本発明のセラミックスの表面金属化法においては、まず
セラミックスの表面に金属硫化物と粘土鉱物との混合物
を被着する。被着に際しては、金属硫化物と粘土鉱物と
に溶剤を加えてペースト状にして塗布又はスクリーン印
刷により塗布するのが作業上有利である０ 金属硫化物としては硫化鋼が好ましく、また粘土鉱物と
してはカオリンが好ましい０溶剤としてはパルサム、ス
クリーンオイル等、通常硫化銅法で用いられる溶剤が好
適である。
セラミックスの表面に金属硫化物と粘土鉱物との混合物
を被着する。被着に際しては、金属硫化物と粘土鉱物と
に溶剤を加えてペースト状にして塗布又はスクリーン印
刷により塗布するのが作業上有利である０ 金属硫化物としては硫化鋼が好ましく、また粘土鉱物と
してはカオリンが好ましい０溶剤としてはパルサム、ス
クリーンオイル等、通常硫化銅法で用いられる溶剤が好
適である。
ペースト状混合物を被着した後、通常はまずこれを乾燥
させ、しかる後、高エネルギー密度熱源から放射される
ビームを所定のパターンに従って照射し、セラミックス
表面のうち所望の部分にだけ混合物を焼き付ける。、ビ
ームによる加熱は１００６〜１６００ ℃好ましくは１
３００〜１５００℃で数秒間以下で十分である０本発明
の方法は、加熱が極めて短時間であるため、混合物のセ
ラミックスへの浸透は極めてわずかでおる０ 高エネルギー密度熱源としては電子ビーム、プラズマジ
ェット等が挙げられるが、操作性の点からレーデが最も
実用的である。レーデの光源とし＋ 謄 ては特に制限はなく、Ａｒ、Ｋｒ等の気体レーザ、ルビ
ー、ガラス、ＹＡＧ等の固体レータ”等が挙げられ、そ
の波長は１μｍ程度が好ましい。
させ、しかる後、高エネルギー密度熱源から放射される
ビームを所定のパターンに従って照射し、セラミックス
表面のうち所望の部分にだけ混合物を焼き付ける。、ビ
ームによる加熱は１００６〜１６００ ℃好ましくは１
３００〜１５００℃で数秒間以下で十分である０本発明
の方法は、加熱が極めて短時間であるため、混合物のセ
ラミックスへの浸透は極めてわずかでおる０ 高エネルギー密度熱源としては電子ビーム、プラズマジ
ェット等が挙げられるが、操作性の点からレーデが最も
実用的である。レーデの光源とし＋ 謄 ては特に制限はなく、Ａｒ、Ｋｒ等の気体レーザ、ルビ
ー、ガラス、ＹＡＧ等の固体レータ”等が挙げられ、そ
の波長は１μｍ程度が好ましい。
本発明の方法においては、セラミックス表面の焼き付は
予定部を混合物の被着前に予めレーザビーム等を照射し
て、表面粗度を高めておくことにより焼き付けを強固な
ものとするのが好ましい。
予定部を混合物の被着前に予めレーザビーム等を照射し
て、表面粗度を高めておくことにより焼き付けを強固な
ものとするのが好ましい。
この場合には前記のビーム照射パターンと同一のパター
ンに従って、セラミックス表面の予備処理と焼き付は処
理を一貫して行なうのが有利である。
ンに従って、セラミックス表面の予備処理と焼き付は処
理を一貫して行なうのが有利である。
高エネルギー密度熱源からのビー、ムを照射して焼き付
けを行なった後、焼き付けられなかった残余の混合物を
溶剤等により洗浄除去した後、Ｒ１気流等の雰囲気中に
おいて低温度で還元処理を行なって、焼き付けられた混
合物を金属化する。残余の混合物の除去は還元処理の後
に行なっても良い。
けを行なった後、焼き付けられなかった残余の混合物を
溶剤等により洗浄除去した後、Ｒ１気流等の雰囲気中に
おいて低温度で還元処理を行なって、焼き付けられた混
合物を金属化する。残余の混合物の除去は還元処理の後
に行なっても良い。
本発明の方法は、エレクトロニクス回路用等に細い線状
の金属層を形成させる場合に限らず、高エネルギー密度
熱源のビームの焦点を調節又は適当に移動させることに
より幅広い金属層を形成し、セラミックスのろう付接合
の前処理としても好適に採用し得る。また形成された金
属層は、はんだ付等にも有利に適用し得る。
の金属層を形成させる場合に限らず、高エネルギー密度
熱源のビームの焦点を調節又は適当に移動させることに
より幅広い金属層を形成し、セラミックスのろう付接合
の前処理としても好適に採用し得る。また形成された金
属層は、はんだ付等にも有利に適用し得る。
以下に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定さ
れるものではない。
本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定さ
れるものではない。
実施列 １゜
市販のアルミナ板（Ａ４０．９６チ、２朋厚さ×１０
ｏｍｍｘ １０ ｏｍｗ）の表面に、硫化銅（Ｃｕ２Ｓ
）に１０チのカオリンを添加しスクリーンオイルで混合
して・Ｋ−スト状にしたものを１絹幅の平行な縦縞（間
隔１ｍｍ ）にスクリーン印刷により塗布した０ これを充分に乾燥させた後、塗布面上をレーデビームで
走査させた。用いたレーザはＹＡＧ連続光によるもので
、走査は１ ｍ ／ ｓｅｃの速度で行なった。この際
レーザビームの照射面は、放射温度計によると最高約１
４００℃程度になることが確認された。
ｏｍｍｘ １０ ｏｍｗ）の表面に、硫化銅（Ｃｕ２Ｓ
）に１０チのカオリンを添加しスクリーンオイルで混合
して・Ｋ−スト状にしたものを１絹幅の平行な縦縞（間
隔１ｍｍ ）にスクリーン印刷により塗布した０ これを充分に乾燥させた後、塗布面上をレーデビームで
走査させた。用いたレーザはＹＡＧ連続光によるもので
、走査は１ ｍ ／ ｓｅｃの速度で行なった。この際
レーザビームの照射面は、放射温度計によると最高約１
４００℃程度になることが確認された。
レーデビーム照射処理後、Ｎ、 −Ｈ，気流中、１５０
℃で処理面の還元処理を行ない、金属銅を析出させた。
℃で処理面の還元処理を行ない、金属銅を析出させた。
ＡＬ”ｓ板には、縞状に銅光沢のある面が得られた。得
られた１ｉｏａ間隔の金属鋼の縞状部分は各々電気的に
絶縁されていることが確認された。
られた１ｉｏａ間隔の金属鋼の縞状部分は各々電気的に
絶縁されていることが確認された。
比較例 １゜
実施例１においてＡｌｔＯｓ板を、レーザビーム照射に
よる処理のかわりに、大気中、１３００℃で１０分間焼
成処理を行なったこと以外は、実施例１と同様にしてＡ
ＪｔＯｓ板の表面金属化を行なった０得られた金属鋼の
縞状部分の間は電気的に導電されており、ＬＳＩ基板等
の回路・臂ターンとしては使用できないものであった０ 〔発明の効果〕 以上詳述した如く、本発明のセラミックスの表面金属化
法は高エネルギー密度熱源を用いるようにしたものであ
り、所望のノやターン通りセラミックスの表面を金属化
することができる０しかして高エネルギー密度熱源のビ
ームを数１０μｍｉで絞ることにより、極めて幅の小さ
い線状の金属層を確実かつ容易に形成することができる
。しかも、セラミックス内部への金属硫化物の混合物の
浸透は極めてわずかであることから、形成された金属層
が極めて狭い間隔であっても電気絶縁性を良好に保つこ
とができ、エレクトロニクス回路等の作成にも有用であ
る０ また本発明によれば、簡単な操作で様々な形状の金属層
をセラミックス表面に形成することができ、セラミック
ス部材の接合前処理法としても有用であ−る０
よる処理のかわりに、大気中、１３００℃で１０分間焼
成処理を行なったこと以外は、実施例１と同様にしてＡ
ＪｔＯｓ板の表面金属化を行なった０得られた金属鋼の
縞状部分の間は電気的に導電されており、ＬＳＩ基板等
の回路・臂ターンとしては使用できないものであった０ 〔発明の効果〕 以上詳述した如く、本発明のセラミックスの表面金属化
法は高エネルギー密度熱源を用いるようにしたものであ
り、所望のノやターン通りセラミックスの表面を金属化
することができる０しかして高エネルギー密度熱源のビ
ームを数１０μｍｉで絞ることにより、極めて幅の小さ
い線状の金属層を確実かつ容易に形成することができる
。しかも、セラミックス内部への金属硫化物の混合物の
浸透は極めてわずかであることから、形成された金属層
が極めて狭い間隔であっても電気絶縁性を良好に保つこ
とができ、エレクトロニクス回路等の作成にも有用であ
る０ また本発明によれば、簡単な操作で様々な形状の金属層
をセラミックス表面に形成することができ、セラミック
ス部材の接合前処理法としても有用であ−る０
第１図及びＷ、２図は、従来の硫化調法によりセラミッ
クス表面に形成された金属層を説明する断面図である。 １・・・セラミックス、２・・・浸透層、３・・・金属
層。 代理人 弁理士 重 野 剛
クス表面に形成された金属層を説明する断面図である。 １・・・セラミックス、２・・・浸透層、３・・・金属
層。 代理人 弁理士 重 野 剛
Claims (6)
- （１）金属硫化物と粘土鉱物との混合物をセラミックス
の表面に被着した後、高エネルギー密度熱源から放射さ
れるビームを照射することにより、セラミックス表面の
うち所望の部分にだけ前記混合物を焼き付け、次いで焼
き付けられなかった前記混合物の除去と焼き付けられた
混合物の還元処理とを行い、焼き付けられた前記混合物
を金属化する仁とを特徴とするセラミックスの表面金属
化法０ - （２） 前記混合物を被着するに際し、金属硫化物と粘
土鉱物とに溶剤を加えてペースト状にして塗布又は印刷
することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の表
面金属化法。 - （３）金属硫化物は硫化鋼であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項又は第２項に記載の表面金属化法。 - （４） 粘土鉱物はカオリンであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載
の表面金属化法。 - （５） ビームはレーデビームであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項に記
載の表面金属化法。 - （６） 前記セラミックス表面のうち、前記混合物の焼
き付は予定部に予め前記ビームを照射してその粗度を高
めておくことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
第５項のいずれか１項に記載の表面金属化法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21376983A JPS60108389A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | セラミツクスの表面金属化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21376983A JPS60108389A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | セラミツクスの表面金属化法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60108389A true JPS60108389A (ja) | 1985-06-13 |
| JPS6350319B2 JPS6350319B2 (ja) | 1988-10-07 |
Family
ID=16644723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21376983A Granted JPS60108389A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | セラミツクスの表面金属化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60108389A (ja) |
-
1983
- 1983-11-14 JP JP21376983A patent/JPS60108389A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6350319B2 (ja) | 1988-10-07 |
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