JPS609591B2 - 熱処理された銅被膜の酸化防止法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は譲露体、絶縁体、抵抗体、半導体などのセラ
ミック素体に無電解〆ッキ法、真空蒸着法、スパッタリ
ング法、イオンプレーティング法などにより形成され、
その後熱処理された銅被膜の酸化防止法に関するもので
ある。

一般に、セラミック素体などの非導電体の表面に銅被膜
を形成する方法としては、無電解〆ッキ法、真空蒸着法
、スパッタリング法、イオンプレーティング法などがあ
り、回路基板上の導電部、あるいはセラミックコンデン
サの電極部分を構成する場合などに用途があることは知
られている。

そして上記した方法により形成された銅被膜は繊密化、
金属化、密着性向上および安定化を図るため、膜を形成
した後熱処理に付されるのが通常である。この熱処理は
一般に銅被膜が酸素と反応しないように不活性雰囲気中
で行われている。このように熱処理の工程に付すること
によってはじめて無電凝メッキ法、真空蒸着法、スパッ
タリング法、イオンプレーテイング法になどによって形
成した銅被膜は純鋼に近い電気特性を有する銅被膜とな
り、高信頼性の電子部品を構成することになる。しかし
ながら、無電解〆ッキ法、真空蒸着法、スパッタリング
法などにより形成された銅被膜は熱処理工程に付すと、
熱処理を行わない銅被膜にくらべて酸化されやすく、経
時変化も受けやすくなる。

これは銅被膜そのものがもともと酸化されやすい金属で
ある上に、高温の熱処理を履歴することによって、鋼被
膜表面に触媒活性が付与され、一層酸化されやすい状況
が形成されることによる。

このため、熱処理を行った銅被膜を、たとえばコンデン
サの電極としてそのまま用いると、酸化膜の形成により
導電率の低下を来たし、また熱処理後いまら〈放置する
だけで、半田付け性も低下するという好ましくない現象
がみられた。したがって、この発明の主たる目的は「熱
処理を行った銅被膜表面の酸化を防止し、安定化させる
ことにより、銅被膜の長期保存、ひいては銅被膜を形成
したセラミック素体よりなる電子部品の高信頼化を可能
にすることにある。

すなわち、この発明の要旨とするところは、表面に銅被
膜を形成したセラミック素体を熱処理後、セラミック素
体の表面をポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレ
ンのいずれか１種よりなる高分子化合物を溶解した揮発
性ハロゲン化炭化水素化合物溶液に接触させることを特
徴とするものである。

ここで、揮発性ハロゲン化炭化水素化合物としては、た
とえばトリクレン、パークレン、フレオン、クロルベン
ゼンなどがあり、これらはいずれも沸点が−２９．８ｏ
ｏ〜１３〆○の低沸点の既存物質である。

この発明方法の実施概要を説明すると、まず、誘電体、
絶縁体、抵抗体、半導体などのセラミック素体表面に、
無電解〆ッキ法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオ
ンプレーティング法などの薄膜形成技術により銅被膜を
形成する。

たとえば、セラミック素体として誘電体セラミックを用
い、表面に銅被膜を形成することによりコンデンサが構
成でき、またセラミック蓑体としてアルミナ、ジルコニ
ア、ホルステライトなどのセラミック基板を用い、表面
に銅被膜の回路パターンを形成すれば回路用基板を構成
することができる。

そのほか、抵抗体、半導体などのセラミック素体表面に
銅被膜を形成することにより種々の電子部品が構成でき
る。このようにセラミック素体表面に各種方法により銅
被膜が形成された種々の電子部品は、その後窒素などの
不活性雰囲気中、たとえば約７００ｑｏの温度で熱処理
が行われる。

熱処理された鋼被膜はこのとき金属化され、密着性も強
固になり、さらに電気特性なども向上して非常に好まし
い特性が付与される。

しかし、熱処理により高温度の熱履歴を経るため、銅被
膜は触媒活性も付与され、ラネー鋼と同様の触媒能を有
した銅被膜となる。このような触媒活性は熱処理後、で
きるだけ早く、高分子化合物を溶解したトリクレン、パ
ークレン、フレオン、クロルベンゼンなどの揮発性ハ。

ゲン化炭化水素化合物溶液に接触させれば、これら揮発
性ハロゲン化炭化水素化合物の彼叢作用によって、銅被
膜の活性点が消滅して触媒活性はなくなり、鋼被膜は安
定になり、酸化これにく〈なる。そしてさらに銅被膜表
面に高分子化合物の膜を形成することによって、銅被膜
の酸化と隆時変化が防止できる。熱処理後、高分子化合
物を溶解した揮発性ハロゲン化炭化水素化合物に接触さ
せるまでの時間は短かし、ほど好ましく、できれば熱処
理後３０分以内に接触させることが好ましい。使用され
る高分子化合物としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスチレンのいずれか１種が用いられる。このう
ち、ポリエチレンは分子量が５００〜２５００のワック
ス状のものが用いられる。

またポリプロピレン、ポリスチレンは分子量が５００〜
３０００のものが用いられる。熱処理された銅被膜と、
高分子化合物を溶解した揮発性ハロゲン化炭化水素化合
物溶液との接触方法としては、この溶液を塗布、吹き付
け、浸薄するなどの方法があるが、いずれの方法を用い
てもよい。

以下にこの発明を無電解銅メッキ析出被膜からなる実施
例について説明する。

実施例 １ 直径６．５側、厚み０．５肋の酸化チタン系誘電体セラ
ミック素体を無電解鋼メッキ液に浸潰し、このセラミッ
ク素体の全面に銅〆ッキ被膜を形成した。

次いで、このセラミック素体を窒素雰囲気中、７０００
０の温度の熱処理に付し、冷却後、ステンレス製網かご
の容器に入れて、分子量１０００のポリエチレンを１重
量％容解したトリクレン溶液を吹きつけた。このあと銅
被膜表面を自然乾燥させた。

このようにして得られたセラミック誘電体について、ポ
リエチレンを溶解したトリクレンを吹き付けたセラミッ
ク譲竜体とこのような処理をしていないセラミック誘電
体について、それぞれ２独特間自然雰囲気中に放置し、
銅被膜表面を観察したところ、この発明方法による処理
を行っていないものについては、褐色を呈しはじめ半田
付け性も低下した。

しかしながらこの発明方法によるものはーカ月後放置し
たものについても、何らの変化も見られず、半田付け性
も良好であった。実施例 ２ チタン酸ストロンチウム系の粒界絶縁型半導体磁器とし
て、直径１０．＆肋、厚み０．３肋のものを用意し、無
電解鋼メッキ液に浸潰し、半導体磁器の全面に銅〆ッキ
被膜を形成した。

次いでこの半導体磁器を窒素よりなる不活性雰囲気中、
７００℃で熱処理した。

引き続き、分子量１０００のポリプロピレンを１重量％
溶解したフレオン溶液中に銅〆ツキ被膜を形成した半導
体磁器を約１分間浸潰した。この溶液から半導体磁器を
引き上げ、自然乾燥させて銅〆ッキ被膜を安定化させた
。

さらにこの半導体磁器を湿度９５％、温度４０００の条
件下で強制的に酸化したところ、５０００ｈｒ後におい
ても銅被膜表面の色調変化は全くなく、また半田付け性
も良好であった。

実施例 ３ 実施例２と同様に銅〆ッキ被膜を形成したチタン酸スト
ロンチウム系の粒界絶縁型半導体磁器を用い、次いで窒
素よりなる不活性雰囲気中、７００℃で熱処理した。

引き続き、分子量１０００のポリスチレンを１重量％溶
解したフレオン溶液中に銅〆ッキ被膜を形成した半導体
磁器を約１分間浸潰した。その後実施例２と同様に処理
したところ、銅被膜表面の色調変化は全くなく、また半
田付げ性も良好であった。

以上の各実施例から明らかなように、この発明によれば
、無電解〆ツキ法により表面に銅被膜を形成したセラミ
ック素体の該銅被膜表面を熱処理後、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレンのいずれか１種よりなる高
分子化合物を溶解したトリクレンやフレオン等の揮発性
ハロゲン化炭化水素化合物に接触させると銅被膜表面の
酸化現象は見られず、半田付け性も良好であるなど、熱
処理後の銅被膜の酸化防止法としてきわめて有用なもの
である。なお、上記した実施例では無電解〆ッキ法によ
り形成した銅被膜の例について説明したが、そのほか夏
空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法
による銅被膜についてこの発明を適用しても同様な効果
が得られることはもちろんである。

また、セラミック素体については誘電体セラミック素体
、粒界絶縁型半導体磁器について説明したが、そのほか
誘電体、絶縁体、半導体、抵抗体よりなるものに銅被膜
を形成したものにこの発明を適用しても同様な効果が得
られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表面に銅被膜を形成したセラミツク素体を熱処理後
   、セラミツク素体の表面をポリエチレン、ポリプロピレ
   ン、ポリスチレンのいずれか１種よりなる高分子化合物
   を溶解した揮発性ハロゲン化炭化水素化合物溶液に接触
   させることを特徴とする熱処理された銅被膜の酸化防止
   法。 ２ 銅被膜は、無電解メツキ法、真空蒸着法、スパツタ
   リング法、イオンプレーテイング法のいずれか１種によ
   り形成されたものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の熱処理された銅被膜の酸化防止法。 ３ セラミツク素体は、誘電体、絶縁体、抵抗体、半導
   体のうちいずれか１種であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の熱処理された銅被膜の酸化防止法。 ４ セラミツク素体は誘電体であり、銅被膜は容量取り
   出し用の電極であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の熱処理された銅被膜の酸化防止法。５ セラ
   ミツク素体の熱処理は不活性雰囲気中で行われることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱処理された銅
   被膜の酸化防止法。