JPS627687A - セラミツクの金属被覆法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、セラミックを金属被覆る、方法に関る、。

従来の技術 例えば、電気工学及び電子工学で屡々使用される高純度
の酸化アルミニウムーセラミックは、湿潤性及び付着強
度の改良のために、アルカリ性溶液又は融液中で前処理
る、のが有利であることは公知である。この際、このセ
ラミックの表面は開放され、化学的に不活性な表面帯域
は除かれ、化学的に活性な表面が得られる。更に、この
際、多かれ少なかれ強力な表面の粗面化が的理由から不
所望である場合には、付着助剤例えば、西ドイツ特許（
ＤＢＰ　）第２５３３５２４号によるＣｕ　２０又は西
ドイツ特許（ＤＢＰ　）第２００４１３３号による珪酸
（これは、セラミック表面と反応し、同時に銅層に対る
、結合を形成る、）が使用される。更に、セラミック表
面を増感−及び／又は活性化溶液中に浸漬る、ことによ
り例えばＳｎ　／　Ｐｄ−触媒一核（Ｋａｔａ−１ｙｓ
ａｔｏｒｋｅｉｍ　）で被い、引続き市販の化学的銅浴
を用いて銅被覆る、ことも公知である。前記の工程は、
一般に、順次に実施される単独工程である。このような
方法は、不利に、殊に工業的な大量生産時には不経済で
ある。

発明が解決しようとる、問題点 従って、本発明の課題は、同様な方法を、個々の処理工
程を一緒にし、施与された金属層の高い付着性を達成し
、殊に工業的大量生産時に経費的に好適かつ許容しうる
製造を可能とる、ように、改良る、ことである。

問題点を解決る、だめの手段 この課題は、特許請求の範囲第１項の特徴部分に記載の
方法で解決される。有利な実施態様は、特許請求の範囲
第２項〜第１５項に明らかにされている。

本発明は、後の実施例で詳述される。

例で選択されているセラミック表面の銅被覆では、特有
の銅被覆の前に単に唯一の前処理工程が必要であるだけ
である。これに必要なアルカリ性又は酸性の前処理溶液
又は融液に、付着助剤（又はその前駆物質）及び／又は
増感剤（又はその前駆物質）及び又は触媒の意味の活性
化剤（又はその前駆物質）を添加る、。付着助剤として
は、殊に周期律表の第■〜第■主族及び／又は第■〜第
■副族の元素の化合物例えば珪酸塩、モリブデン酸塩、
タングステン酸塩、バナジン酸塩、チタン酸塩、錫酸塩
、銅酸塩、マンガン酸塩及び種々の酸化段階の鉄酸塩が
これに該当る、。これら化合物の基礎となっている酸化
物は、セラミックの成分と共に殊に熱時にアルミノ珪酸
塩、例えば付着機構の基礎となルＭＩＩＭ２″Ｎｏ、　
又ハＭ２’　ＭＩＩＩＯ，Ｗ（７）　スピネル又ハ他の
混合酸化物を形成る、ことができる。ここでＭｌ、Ｍ［
ＩもしくはＭｉｌ＋は前記群の１価、２価又は６価の元
素を意味る、。

増感剤添加物として、アルカリ性錫酸塩（ＩＩ）−溶液
が使用されるか又は錫（ＩＩ）−酸化物又は−水酸化物
がアルカリ金属水酸化物−融液に添加される。この媒体
は強い還元剤であるから、これらは、他の工程で提供さ
れるＰｄ”−イオンを還元してＰｄ〇−核（Ｋｅｉｍ）
にる、ことができ、これ自体が無電流の化学的銅析出に
触媒作用をる、ことは公知である。他方、錫（ＩＩ）含
有媒体は、空中酸素により徐々に無効にされるので、不
活性ガス下でのこの媒体の使用が有利である。

更に、Ｐｄ〇−又はＰｔ０−形成性活性化剤を、アルカ
リ性媒体に、前駆物質として有利に添加る、こともでき
る。好適な化合物は、例えば水含有パラジウム−又は白
金酸化物であり、これ翫は強アルカリ中で、殊に加熱時
に、次式に従って相応る、ヒドロキソ錯体に変えられる
：ＰｔＯ２・２Ｈ２０＋２０Ｈ−＝＝　Ｐｔ（ＯＨ）ｌ
−このような前処理媒体中にセラミック体を浸漬る、際
に、ヒドロキソ化合物はその表面に吸着され、引続く例
えば５ｎＱ１２　／　ＨＯＩ又は次亜燐酸／　ＮａＯＨ
又は硼酸塩、アミノボラン又はヒ１ラジン化合物の還元
作用溶液中に浸漬る、際に、金属ｐｔ−又はパラジウム
−核が生じる。直接的な白金−又はパラジウム金属コロ
イドの活性化剤添加も可能であり、生じるコロイド粒子
はセラミック体（基材）のミクロ粗面化された表面内で
固定される。銅を活性化剤として使用したい場合は、そ
れぞれの前駆物質から出発し、融液に水酸化物Ｃｕ（Ｏ
Ｈ）２を添加る、のが有利であり、これは、ＮａＯＨ中
に良好に可溶性であり、基材表面上での引続く還元処理
時に、所望用途に応じて、例えば還元剤としてのグルコ
ースを用いて還元して、Ｃｕ２Ｏ（付着助剤）に、又は
ホルムアルデヒドを用いてＣｕ０（活性剤核）にる、こ
とができる。最後の場合に、ＡｇＯＨとして低濃度でＣ
ｕ（ＯＨ）２に添加され、ＡｇＯまで還元されるＡｇ−
核は活性増加作用をる、。

アルカリ性媒体中でのセラミックの前処理と同様に、本
発明の方法は、特定のセラミック型例えばチタン酸バリ
ウム−セラミックの酸性前処理にも使用できる。例えば
融液中の可溶化媒体ＫＨ８Ｏ４又はＮＨ４Ｈ８Ｏ４に増
感剤としての硫酸錫（ＩＩ）を添加る、ことができ、次
いで、これは引続く加水分解時にＳｎ（ＯＨ）２まで還
元される。

弗化水素酸又は弗化物含有融液又は濃溶液に有利にＳｎ
Ｆ　２を添加る、ことができ、これは、加水分解工程の
後に、同様にＳｎ（ＯＨ）２を形成し、Ｐｄ”−又はＡ
ｇ＋−還元のだめの増感剤として好適である。他方、銀
核（Ｓｉｌｂｅｒｋｅｉｍ　）は、相応る、方法で、添
加されたＡｇＦの、例えばホルムアルデヒドでの還元に
より直接、基材表面上に得ることができる。

実施例 例１ 表面浄化及びマイクロ粗面化並びに付着助剤での被覆に
よる同時前処理のために、高純度のＡ１２０３−セラミ
ック（Ａｌ２Ｏ３９９，６チ）を、化学量論酌量の高分
散性珪酸（例えばＤｅｇｕｓｓａ社のＡｅｒｏｓｉｌ　
２００として）として添加された珪酸ナトリウム０．０
１〜１０　ｇ／１３有利に０．５　ｇ／ｌを含有る、水
酸化ナトリウム−融液中に浸漬させる。この融液の温度
は、３５０’Ｃである。

この処理時間は、所望の粗面化度に応じて、１〜１０分
有利に６分である。引続き、このセラミック部材を水中
で洗浄し、５ｎＣ１２／　ＰｄＣｌ２を用いて公知方法
で活性化させ、ｏ、５μｍの層厚まで化学的無電流法で
銅被覆し、窒素気中、４５０℃で１０分間加熱し、引続
き、化学的に無電流で又はガルバニ法で更に銅被覆る、
。

１０〜１５μｍ厚さの銅層の付着強度は、垂直引きはが
し試験（ＡｂＺｕｇＳｔｅＳｔ　、）で２５　Ｎ　／　
ｍｍ２であシ、従って、このセラミックの破断強度を越
える。

例２ 水酸化ナトリウム−融液に、珪酸の代りに新製沈殿水酸
化錫（ＩＩ）　０．０１〜１０ｇ／ｌ有利に０．３　Ｆ
　／　ｌを窒素気下に添加る、点で変えて、例１の方法
を実施る、。該沈殿は、直前に、弱塩酸酸性溶液中の５
ｎＣ１２とＮａＯＨ−溶液との反応により、窒素雰囲気
下に実施した。攪拌装置により、水酸化錫（ＩＩ）を融
液中にそれが完全に溶解る、まで良好に分配させるｃＡ
１２０３−セラミック部材をこの融液中で、４５０℃で
１〜１９分有利に８分間処理し、引続き水中で短時間洗
浄し、活性化のためにｐａｃ１２０．５　ｇ／　ｌを有
る、弱塩酸酸性ＰｄＣｌ２−溶液中に浸漬し、引続き無
電流で化学的に銅被覆る、。熱後処理としては、セラミ
ックの強力な表面粗面化の結果、後に施こされる銅被覆
に充分に高い付着性を与えるためにｉｓｏ’ｃで１５分
間の処理で充分である。

例６ 水酸化錫（ＩＩ）の代りに、Ａｇ−活性化された水酸化
銅（ＩＩ）を０．０１〜１０１１／ｌ有利に０．８　、
！７／ｌの濃度で融液中で使用る、点で例２の方法と異
なる。これは、予め硝酸銅（ＩＩ）溶液からの稲苗性ソ
ーダでの沈殿により新だに製造し、この際、硝酸銅（Ｉ
Ｉ）溶液に、少量の硝酸銀（重量比Ｃｕ：Ａｇ＝　Ｉ　
Ｄ　Ｏ：　１で）を添加した。融液中へのセラミック部
材の浸漬の後に、これをＳｎＣｌ２２ｇ／ｌ、３５％＊
ルムアルデヒｔ’ｌｏｇ／ｌ及びｐＨ１０までの苛性ソ
ーダの溶液中で約１分間前洗浄し、引続き水で“きれい
に洗浄る、。

これに引続く銅被覆を例２と同様に行なう。

例４ ＮａＯＨ融液中の珪酸に付加的に、パラジウムコロイド
（パラジウム黒）を１　ｇ／１２の濃度で微細に分配る
、点で、例１の方法と異なる。この際、融液中へのＰｄ
−導入は、パラジウムコロイドをまず別の小さい金ルツ
ボ中で融解水酸化ナトリウムと混合し、次いで融液の主
要分を攪拌下に添加る、。セラミック部材を融液中に浸
漬し、短時間の水中での中間洗浄の後に、これを直接化
学的に銅被覆し、引続き熱的に後処理る、ことができる
。

例５ チタン酸バリウム−セラミック基材を、酢酸錫（ＩＩ）
　１０重量％の添加された硫酸水素アンモニウムからの
融液中で前処理る、。この作用時間は、２００℃の温度
で約１０分である。水中での洗浄の後に、基材表面のＰ
ｄ−核での被覆を、ＰｄＣ１２・２Ｈ２００，５ｇ／ｌ
の塩酸酸性溶液中への浸漬により行なう。引続き、この
部材を無電流で化学的に銅被覆し、ガルバニ法で強化さ
せる。銅被覆の付着性は、セラミックの破断強度を越え
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属析出の前に複数の前処理工程を使用する、セラ
   ミックの金属被覆法において、唯一の前処理工程で、セ
   ラミック表面の浄化と粗面化を行ない、この前処理工程
   で、同時に、セラミック表面の化学的活性化及び付着助
   剤及び／又は増感剤及び／又は活性化剤及び／又は触媒
   又は引続く化学的金属析出のためのそれらの前駆物質で
   の被覆を行ない、この前処理工程を室温に比べて高めら
   れた温度で実施し、この前処理工程に引続き、金属析出
   を実施することを特徴とする、セラミックの金属被覆法
   。 ２、前処理工程を、１００〜１０００℃の範囲の温度を
   有する融液中で実施する、特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ３、前処理工程をアルカリ性融液中で実施する、特許請
   求の範囲第２項記載の方法。 ４、前処理工程を、少なくとも１種の水酸化アルカリを
   含有し、その温度が１５０〜６００℃の温度範囲にある
   融液中で実施する、特許請求の範囲第３項記載の方法。 ５、前処理工程を、有利に１種以上の水酸化アルカリを
   含有する、濃アルカリ性溶液中で実施する、特許請求の
   範囲第１項から第４項までのいずれか１項記載の方法。 ６、前処理工程を、酸性融液中で、１００〜１２００℃
   の範囲の温度で実施する、特許請求の範囲第１項から第
   ５項までのいずれか１項記載の方法。 ７、前処理工程を、酸性溶液中で、１５〜３００℃の範
   囲の温度で実施する、特許請求の範囲第１項から第６項
   までのいずれか１項記載の方法。 ８、前処理媒体は、付着助剤又はその前駆物質を含有す
   る、特許請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１
   項記載の方法。 ９、前処理媒体は、珪酸塩、モリブデン酸塩、タングス
   テン酸塩、バナジン酸塩、チタン酸塩、マンガン酸塩、
   鉄酸塩、銅酸塩、錫酸塩又はこれらの混合物を含有する
   、特許請求の範囲第１項から第８項までのいずれか１項
   記載の方法。 １０、前処理媒体は、増感剤又はその前駆物質を含有す
   る、特許請求の範囲第１項から第９項までのいずれか１
   項記載の方法。 １１、前処理媒体は、増感剤としての錫（II）化合物を
   含有する、特許請求の範囲第１項から第１０項までのい
   ずれか１項記載の方法。 １２、前処理媒体は、化学的金属被覆の活性化剤もしく
   は触媒又はそれらの前駆物質を微細な、有利にコロイド
   状分配で含有する、特許請求の範囲第１項から第１２項
   までのいずれか１項記載の方法。 １３、前処理媒体は、化学的金属被覆の活性化剤もしく
   は触媒又はそれらの前駆物質としてのＮｉ、Ｃｕ、Ａｇ
   、Ｐｄ、Ｐｔの化合物又はこれら元素そのものを微細な
   有利にコロイド状分配で含有する、特許請求の範囲第１
   項から第 １２項までのいずれか１項記載の方法。 １４、付着助剤として銅酸化物又は珪酸又はアルカリ金
   属珪酸塩を使用する、特許請求の範囲第１項から第１３
   項までのいずれか１項記載の方法。 １５、前処理工程を、加熱されたセラミック基材の所で
   実施し、前処理媒体を基材上に施こした後に加温又は加
   熱し、前処理反応を加水分解−及び／又はレドックス−
   及び／又は錯形成−及び／又は沈殿反応により実現する
   、特許請求の範囲第１項から第１４項までのいずれか１
   項記載の方法。