JPS63100092A

JPS63100092A - セラミツクス基材の表面を金属する方法

Info

Publication number: JPS63100092A
Application number: JP24682286A
Authority: JP
Inventors: 郷司前田; 健市横田; 英男三宅
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1986-10-16
Filing date: 1986-10-16
Publication date: 1988-05-02

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、セラミックス基材を湿式めっき法により表面
を金属化する方法に関し、詳しくは、金属皮膜とセラミ
ックス基材とが強固に接着したセラミックス基材の表面
を金属化する方法に関する。

（従来技術）セラミックス基材を湿式めっき法により表面を金属化す
る方法において、湿式めっき法により形成される金員皮
膜とセラミックス基材との間に強固な接着力を得るため
には、あらかじめセラミックス基材表面を適度に粗面化
処理した後に湿式めっきを行う必要がある。例えば、弗
化水素酸、塩化水素酸、硫酸などの水素酸水溶液による
処理。

アルカリ金属化合物による処理がある。後者については
例えば特開昭６０−１６８８５号公報、特開昭６０−１
６８８６号公報に提案されている。

（本発明が解決しようとする問題点）セラミックス基材表面の粗面化処理としては弗化水素酸
、塩化水素酸、硫酸などの水素酸水溶液にセラミックス
基材を一定時間浸漬する処理方法が試みられている。し
かし、弗化水素酸を除き、粗面化程度が小さいため、金
員皮膜とセラミックス基材との間に十分な接着強度を付
与することはできていない。弗化水素酸を用いた場合に
は、セフミツクス基材表面に残留した弗素イオンにより
セラミックス基材との界面から金属皮膜の腐食が生じる
ことが知られている（Ｊ、　Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ、
　Ｓｏｃす１２０巻、１５１８頁（１９７３））。他の
セラミックス基材表面の粗面化方法として、溶融したア
ルカリ金属化合物を用いた処理方法が試みられている〔
特開昭６０−１６８８５号公報、特開昭６０−１６８８
６号公軸〕。アルカリ金属化合物という非常に広輪の化
合物のうち、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸水素塩お
よびこれらの混合物について可能性が記述されているが
、実際に十分な効果ｔ−得ることができるのは水酸化物
を用いた場合に限られる。

アルカリ金属水酸化物を用いた場合には金属皮膜とセラ
ミックス基材との間の強固な接着力を得ることが可能で
あるが、セラミックス基材自体の脆化も伴うという欠点
がある。セラミックス基材が板状の彫金である場合には
脆化の影響は特に顕著に現れる。具体的には、後述する
金属皮膜とセラミックス基材との接着力を測定する際に
、セラミックス基材が比較的小さな外力によって破壊さ
れてしまう。

（問題点を解決するだめの手段）本発明者らはこのような従来技術の問題点を解決するた
め鋭意研究を重ねた結果、一般式（ＨｘＰｙＯｘ　）ｎ
で示される化合物がかかる問題点を解決する化合物であ
ることを見出した。すなわち本発明は、湿式めっきによ
りセラミックス基材表面を金属化する方法において、あ
らかじめセラミックス基材を、一般式（１）で示される
化合物の１種または２種以上により、表面を粗面化処理
することを特徴とするセラミックス基材の表面を金属化
する方法。

（ＨｘＰｙＯｚ　）ｎ　　　　・・・・・・・・・・・
・・・・（１）（九だし、Ｈは水素、Ｐは燐、０は酸素
を表わし。

Ｘは０≦Ｘ≦４．　ｙは１≦ｙ≦４＋ｚは１≦２≦１０
゜ｎは１≦ｎ≦４の範囲である数を示す。）である。

本発明におけるセラミックス基材表面の粗面化処理に用
いる一般式（１）で示される化合物とは、ホスフィン酸
、ホスホン酸、りん酸、ジホスホン酸、次りん酸、ニク
ん酸、メタ曲りん酸、直線型ポリりん酸、環状メタりん
酸、無限鎖メタりん酸などであり、好ましい化合物は、
りん酸、二りん酸。

唖状メタりん酸、無限鎮メタりん酸である。本発明にお
けるセラミックス基材表面の粗面化処理にはこれらの化
合物の１種あるいは２種以上の混合物を溶融状籾で用い
る。

本発明におけるセラミックス基材表面の粗面化処理とし
ては以下に示す処理方法を例示することができる。

（ａ）温度範囲が２６．５℃〜１０００℃、好ましくは
２００℃〜６００℃、さらに好ましくは２５０℃〜４０
０℃のｌＳ融状粗の一般式（１）で示される化合物の１
種あるいは２種以上の混合物にセラミックス基材を浸漬
する方法。

（ｂ）一般式（１）で示される化合物の１櫨あるいは２
種以上の混合物の水溶液にセラミックス基材を浸漬した
のち取り出し、水分を蒸発除去するために加熱した後、
１００℃〜１０００℃、好ましくは２００℃〜６００℃
、さらに好ましくは２５０℃〜４００℃の温度範囲で加
熱する方法。

（Ｃ）粉末状あるいはペースト状とした一般式（１）で
示される化合物の１種あるいは２種以上の混合物をセラ
ミックス基材に塗布し、その後２６．５℃〜１０００℃
、好ましくは２００℃〜６００℃、さらに好ましくは２
５０℃〜４００℃の温度範囲で加熱する方法。

本発明においてはどのような彫金のセラミックス基材を
用いてもよい。また本発明におけるセラミックス基材の
組成は酸化物糸、非酸化物系であるかを問わない。代表
例を挙げれば、アルミナ、ケイ酸塩、ベリリア、チタン
酸塩、ジルコニア。

マグネシア、カルシア、炭化ケイ素、窒化アルミニウム
、あるいはこれらの混合物などである。

本発明における湿式めっきとは、銅、ニッケル、コバル
ト、錫、鉛、銀、金、白金などの金属、およびこれらの
合金の無電解めっきを含む公知のあらゆる無電解めっき
およびこれらの無電解めっき皮膜を最下層として、さら
にその上に施す同一金属あるいは他金属の無電解めっき
あるいは電気めっき、さらにめっき皮膜中に自”礪ある
いは無鍼の分数粒子をふくむ分散めっきなどをいう。こ
れらの湿式めっきはセラミックス基材表面の全部あるい
は部分に施すことができる。

（実施例）実施例１アルミナを９６％含有する縦５０．８１ＥＩ、横５０．
８鱈、厚さ０．６５　ｒｎの白色セラミック基板上に晧
状ポリメタクん酸の粉末を塗布し次後、基板を３００℃
に加熱し、基板上の慶状ボリメタクん酸を溶融させ、そ
の１１１０分間３００℃に保った後室温まで冷却し十分
に水洗した。　　　　　′　　　　−一番油声ｒ−−″
− −−祷、この処理基板に触媒付与剤Ｈ８ｌ０ＩＢＣＢ立
化成玉条・１掬〕を用いてパラジウム触媒を付与し。

促進化剤ＡＤＰ２０１　　Ｃ日立化成工業■〕を用いて
促進化後、の無電解銅めっき液ＣＬＩＳＴ２０１（日立
化成工業■〕に室温にて１時間基板を浸漬し、セラミッ
ク基板全面に無電解銅めっきヲ０．６μｍ付けた。欠に
、ド、ライフィルム法によｔ）　ｌｉ　％　２　ａｍの
円形のレジスト膜（ネガパターン）を形成し、露出して
いる無電解銅めっき皮膜上に酸性硫酸銅めっき浴金用い
て電気銅めっきを１５μｍ付け、レジスト剥離後、レジ
ストに覆われていた無電解銅めっき部分を、ｆｉＩｔ酸
・過酸化水素系エツチング液Ｃ１１ｉｆｆ１４重量％、
過酸化水素５重１ｔチ）でエツチングして直径２ｆｆｉ
ｌの円形パッドを得た。次いで直径０．８　ｔｍの錫め
っき銅線を共晶半田にて円形パッド上に半田付けし、錫
めっき銅線をセラミック基板と垂直方向に引張りその接
看強曳ｌｌ！−測定した。

セラミック基板の脆化については上記試験に２いて円形
パッドを引き剥がす際にセラミック基板が割れる確率に
より　ｆｌＪ定した。第１表に！ｌ１２盾強度およびセ
ラミック基板の割れ一率（脆化）を示した。

実施例２アルミナを９６％含有する白色セラミック基板（Ｉ！ｉ
］出）を３５０℃の溶融状暢にあるりん酸に１０分間浸
漬した攪、室温まで冷却し十分に水洗した。次いで、こ
の処理基板に実施例１と同じ方法に従って直径２Ｈの円
形パッド全形成し、セラミック基板とめつき皮膜との接
着強度および円形パッドを引き剥がす１祭にセラミック
基板が割れる確率を測定した。第１表に接着強度および
セラミック基板の割れ確率（脆化）を示した。

比較例１アルミナを９６％含有する白色セラミック基板（前出）
を５０重ｉ１％水酸化ナトリウム水溶液に室温にて１０
分間浸漬した後、１５０℃で１０分間加熱することによ
り水分を除去し、その後４５０℃にて１５分間加熱処理
を行った。さらに室温まで放冷後、１０重祉チの硫酸で
中和した。蘂４会−−４魂→ｉ導礒→→←← −′　　−次いで、この処理基板に実施例１と同じ方法
に従って直径２闘の円形パッドを形成し、セラミック基
板とめっき皮膜との接着強度２よび円形パッドを引き刊
がす際にセラミック基板が割れる確率を測定した。第１
表に接着強度およびセラミック基板の割れ確率（脆化）
を示した。

比較例２アルミナを９６％含有する白色セラミック基板（削出）
を５５％弗化水；ａ酸に室温にて４０分間浸漬した後、
十分に水洗した。次いで、この処理基板に実施例１と同
じ方法に従って直径２Ｈの円形パッドを形成し、セラミ
ック基板とめつき皮膜との接着強度および円形パッドを
引き剥がす際にセラミック基板が割れる一率を測定した
。＠１表に接着強度およびセラミック基板の割れ一率（
脆化）１−示した。

ｗＳ１表　接着強度およびセラミック基板の割れ一率（
脆化）Ｊ）；接着強度およびセラミック基板の割れ確率
は試験片２０枚測定の平均値（発明の効果）本発明の方法により表面合端化されたセラミックス基材
は金属皮膜とセラミックス基材間で強固な＆ｉ力を有し
、なおかつセラミックス基材の脆化を伴っていないため
セラミックス基材自身の強度は低下しないという大きな
長所を有する口重発明の方法により表面金属化されたセ
ラミックス基材は、機械部品、電気電子部品、などのよ
うなセラミックス基材に金属の持つ特性を付与した多種
多様な用途に用いることができる。

Claims

【特許請求の範囲】湿式めつきによりセラミックス基材表面を金属化する方
法において、あらかじめセラミックス基材を、一般式（
１）で示される化合物の１種または２種以上により、表
面を粗面化処理することを特徴とするセラミックス基材
の表面を金属化する方法。（ＨｘＰｙＯｚ）ｎ……………（１）（ただし、Ｈは水素、Ｐは燐、Ｏは酸素を表わし、ｘは
０≦ｘ≦４、ｙは１≦ｙ≦４、ｚは１≦ｚ≦１０、ｎは
１≦ｎ≦４の範囲である数を示す。）