説明

電子部品の製造方法

【課題】 電子部品の電極表面に対し、電源を用いず、かつ触媒処理も行わずCuめっき皮膜を形成する場合においても、成膜速度の高いCuめっきを可能とする電子部品の製造方法を提供する。
【解決手段】 少なくとも表面がCuの析出電位に対し電気化学的に卑な浸漬電位を有する金属からなる導電性媒体を、Cuめっき浴中で前記被めっき物と混合し、前記被めっき物における電極上にCuめっき皮膜を形成する工程を含む電子部品の製造方法において、前記Cuめっき浴が、硫酸銅、硝酸銅、塩化銅から選ばれる少なくとも一種、ならびに、リンゴ酸、乳酸、マロン酸、グルタミン酸から選ばれる少なくとも一種、を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は電子部品の製造方法、及び電子部品に関し、特に、積層コンデンサやノイズフィルタ等のチップ型電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
セラミック素体の表面に電極が形成された電子部品では、従来より、電極の耐熱性やはんだ濡れ性を向上させるためにCuめっき、Niめっき、Snめっき等を施し、電極表面にめっき皮膜を形成することが行われている。
【0003】
このCuめっき、Niめっき、Snめっきは、一般的には、電源を用いた電解めっき、詳しくは、めっき浴に満たされた容器中において導電性メディアと共に攪拌しながら通電を行う電解バレルめっきにより行われる。
【0004】
この電解バレルめっきには、大きな電源が必要であるという問題がある。また、容器中における電流密度ばらつきにより、電子部品に析出するめっき膜厚にもばらつきが生じるという問題がある。無電解めっきを用いれば前述の問題を解消できるが、還元剤の還元作用を活性化させるための触媒処理を被めっき部分のみに行う必要があり、この工程が煩雑であるという問題がある。
【0005】
そこで、特許文献1には、特に触媒処理を行わなくても、チップ型電子部品の電極上に対し、電源を用いずめっきする方法が開示されている。すなわち、めっき析出金属の析出電位に対し電気化学的に卑な浸漬電位を有する導電性媒体を、めっき浴中で前記被めっき物と混合し、前記電極上に前記めっき皮膜を形成することを特徴とする方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2003−183844号公報
【発明の概要】
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献1に記載の電子部品の製造方法においては、Cuめっきの成膜速度がまだまだ低く、実用上は不具合があった。
【0009】
そこで、本発明の目的は、Cuの析出電位に対し電気化学的に卑な浸漬電位を有する導電性媒体をめっき浴中で前記被めっき物と混合し、電極上にCuめっき皮膜を形成することを特徴とする電子部品の製造方法において、Cuめっきの成膜速度を高めるための手段、特にCuめっき浴を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
すなわち本発明は、少なくとも表面がCuの析出電位に対し電気化学的に卑な浸漬電位を有する金属からなる導電性媒体を、Cuめっき浴中で前記被めっき物と混合し、前記被めっき物における電極上にCuめっき皮膜を形成する工程を含む電子部品の製造方法において、前記Cuめっき浴が、硫酸銅、硝酸銅、塩化銅から選ばれる少なくとも一種、ならびに、リンゴ酸、乳酸、マロン酸、グルタミン酸から選ばれる少なくとも一種、を含むことを特徴とする。
【0011】
また、本発明は、前記Cuめっき浴が、硫酸、硫酸カリウム、硫酸アンモニウム、硫酸アルミニウム、カリウムミョウバン、アミド硫酸、スルファミン酸塩およびスルホン酸塩から選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。
【0012】
さらに、本発明は、前記Cuめっき浴が、硝酸または硝酸カリウムを含むことも好ましい。
【0013】
また、本発明は、前記Cuの析出電位に対し電気化学的に卑な浸漬電位を有する金属が、Al、Zn、Fe、Ni、Sn、Mn、V、Cr、Ta、Nb、Ga、Cd、In、Co、Mo、Pbおよびそれらの合金から選ばれる少なくとも一種からなることも好ましい。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、Cuめっき浴における錯化剤がリンゴ酸、乳酸、マロン酸、グルタミン酸から選ばれる少なくとも一種であるため、導電性媒体の溶解により生じた電子をCu錯体が受け取る際、電気二重層でCuイオンが効果的に乖離されるため、Cuの析出速度が大きい。したがって、電子部品へのCuめっき皮膜形成を、迅速かつ確実に行うことができる。
【0015】
また、本発明によれば、Cuめっき浴が硫酸、硫酸カリウム、硫酸アンモニウム、硫酸アルミニウム、カリウムミョウバン、アミド硫酸、スルファミン酸塩およびスルホン酸塩から選ばれる少なくとも一種を含むとき、Cuめっき皮膜形成の速度がさらに向上する。
【0016】
さらに、本発明によれば、Cuめっき浴が硝酸または硝酸カリウムを含むとき、イオン化した電気化学的に卑な浸漬電位を有する金属の再析出が効果的に防がれる。よって、形成されたCuめっき皮膜の純度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】Cuめっき析出速度の、錯化剤の種類による変化をみたグラフである。
【図2】Cuめっき析出速度の、硫酸添加の有無による変化をみたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明における電子部品は、電子部品の素体に対し、導体からなる電極が形成されているものである。電子部品の素体は、例えばBaTiO等のセラミック等があげられ、特にNi等の内部電極を有する積層体などが挙げられる。素体に形成されている電極は、特に限られるものではないが、たとえば、AgやCu等の金属粉末、有機ビヒクル、ガラスフリットを含む導電性ペーストが塗布され、焼き付けられた外部電極などが挙げられる。他にも、スパッタや蒸着による金属膜などが挙げられる。
【0019】
導電性媒体は、その少なくとも表面が、Cuの析出電位に対し電気化学的に卑な浸漬電位を有する金属である。たとえば、Al、Zn、Fe、Ni、Sn、Mn、V、Cr、Ta、Nb、Ga、Cd、In、Co、Mo、Pbおよびそれらの合金等が挙げられる。導電性媒体のサイズは特に限定されないが、0.1〜1mm径のものが好んで用いられる。
【0020】
Cuめっき浴は、Cu源として硫酸銅、硝酸銅、塩化銅から選ばれる少なくとも一種を含む。また、Cuめっき浴は他の金属との合金浴でも構わない。
【0021】
Cuめっき浴は、さらに、錯化剤として、リンゴ酸、乳酸、マロン酸、グルタミン酸から選ばれる少なくとも一種を含む。これらの組み合わせにより、Cuの成膜が促進される。
【0022】
また、Cuめっき浴は、導電剤、pH調整剤、膜質を改善するための界面活性剤、窒素系化合物、硫黄系化合物を含んでもよい。特に、硫酸、硫酸カリウム、硫酸アンモニウム、硫酸アルミニウム、カリウムミョウバン、アミド硫酸、スルファミン酸塩およびスルホン酸塩は導電剤の役割をなし、成膜速度を向上させる。
【0023】
また、Cuめっき浴は、硝酸または硝酸カリウムを含んでもよい。硝酸イオンを供給するものであれば、本発明の目的を損なわない限り他の硝酸塩でも構わない。
【0024】
本発明のめっき工程においては、Cuめっき浴で満たされたバレル等の容器中において、導電性媒体と被めっき物とが攪拌され、互いに接触することにより、Cuめっき皮膜が電極上に形成されていく。導電性媒体の表面にあるCuの析出電位に対し電気化学的に卑な浸漬電位を有する金属は、Cuめっき浴中にてイオン化し、電子を出す。この導電性媒体が被めっき物表面の電極に接触した際、前記電子が電極上に供給され、その電子をめっき浴中のCu錯体が受け取り、Cu金属として電極上に析出する。このとき、Cu錯体の錯化剤がリンゴ酸、乳酸、マロン酸、グルタミン酸から選ばれる少なくとも一種であると、Cuの析出が効果的に促進される。
【0025】
また、導電性媒体と被めっき物とを攪拌する方法としては、水平回転バレル、揺動バレル、傾斜バレル等を用いたり、また、容器を振動させる方法などがある。
【0026】
なお、本発明におけるめっき工程は、電源を使用しないため無電解めっきに分類されるが、これは還元剤をも用いないため、被めっき物に対するPd付与などの触媒処理工程は不要となる。
【実施例】
【0027】
次に、この発明による効果を確認するために実施した実験例について説明する。
【0028】
[実験例1] 縦2.0mm、横1.6mm、厚さ1.0mmのセラミック素体の両端部にNi電極を形成した被めっき物を2500個作製した。次いで、この被めっき物を500個ずつの5つに分割し、下記のめっき組成を有する5種類のめっき浴(第1〜5のめっき浴)を満たした内容積が500cmのバレル容器に上記被めっき物を浸漬すると共に、平均径1mmφのZn片を400個投入して、めっき浴を50℃に保ったうえで30分間撹拌し、Ni電極の表面にCuめっき皮膜が形成されるようにめっきを施した。第1〜第5のめっき浴は、錯化剤の種類を変化させたものである。
【0029】
<第1のめっき浴組成>
硫酸銅5水和物 : 0.20mol/L
乳酸 : 1.00mol/L
pH : 4.0
<第2のめっき浴組成>
硫酸銅5水和物 : 0.20mol/L
リンゴ酸 : 1.00mol/L
pH : 5.0
<第3のめっき浴組成>
硫酸銅5水和物 : 0.20mol/L
マロン酸 : 1.00mol/L
pH : 6.0
<第4のめっき浴組成>
硫酸銅5水和物 : 0.20mol/L
グルタミン酸 : 1.00mol/L
pH : 5.8
<第5のめっき浴組成>
硫酸銅5水和物 : 0.10mol/L
ピロリン酸カリウム : 0.50mol/L
pH : 8.7
第1〜第5のめっき浴における、めっき時間とCu析出量の関係、すなわちめっき析出速度の結果を図1に示す。
【0030】
第5のめっき浴を用いた場合は、すぐにめっき析出反応が止まってしまったものの、本発明の第1〜第4のめっき浴を用いた場合は、時間経過とともに順調にめっき析出が進んだ。
【0031】
[実験例2] 実験例1における第2のめっき浴に対し、硫酸を0.30mol/L添加した第6のめっき浴を用意した。
【0032】
次に、実験例1と同じ被めっき物を500個用意し、これを第6のめっき浴を用いて、実験例1と同じ条件にて、Ni電極の表面にCuめっき皮膜が形成されるようにめっきを施した。
【0033】
第6のめっき浴における、めっき時間とCu析出量の関係、すなわちめっき析出速度の結果を第2のめっき浴の結果と比較したものを図2に示す。
【0034】
図2の結果より、硫酸を添加することにより、Cuの析出速度がさらに向上することがわかった。
【産業上の利用可能性】
【0035】
本発明の電子部品の製造方法は、電極表面にCuめっきを施す電子部品、例えば、積層セラミックコンデンサ、回路基板、チップインダクタ、等に有効である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも表面がCuの析出電位に対し電気化学的に卑な浸漬電位を有する金属からなる導電性媒体を、Cuめっき浴中で前記被めっき物と混合し、前記被めっき物における電極上にCuめっき皮膜を形成する工程を含む電子部品の製造方法において、
前記Cuめっき浴が、硫酸銅、硝酸銅、塩化銅から選ばれる少なくとも一種、ならびに、リンゴ酸、乳酸、マロン酸、グルタミン酸から選ばれる少なくとも一種、を含むことを特徴とする、電子部品の製造方法。
【請求項2】
前記Cuめっき浴が、硫酸、硫酸カリウム、硫酸アンモニウム、硫酸アルミニウム、カリウムミョウバン、アミド硫酸、スルファミン酸塩およびスルホン酸塩から選ばれる少なくとも一種を含む、請求項1に記載の電子部品の製造方法。
【請求項3】
前記Cuめっき浴が、硝酸または硝酸カリウムを含む、請求項1または2に記載の電子部品の製造方法。
【請求項4】
前記Cuの析出電位に対し電気化学的に卑な浸漬電位を有する金属が、Al、Zn、Fe、Ni、Sn、Mn、V、Cr、Ta、Nb、Ga、Cd、In、Co、Mo、Pbおよびそれらの合金から選ばれる少なくとも一種からなる、請求項1〜3に記載の電子部品の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2010−196134(P2010−196134A)
【公開日】平成22年9月9日(2010.9.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−44385(P2009−44385)
【出願日】平成21年2月26日(2009.2.26)
【出願人】(000006231)株式会社村田製作所 (3,635)
【Fターム(参考)】