(57)【要約】    【課題】本発明は、金属めっき前処理の厚膜アルミニウム電極を提供する。【解決手段】後工程である金属めっきを行う前に、厚膜アルミニウム電極に対して、前処理を行い、上記前処理が、純機械方式の処理や純化学方式のアルカリ洗浄/酸洗い処理、機械と化学とを混合する方式或いは、適当な化学方式の陽極処理であり、上記厚膜アルミニウム電極表面のレベリング不良や非導電部のアルミナを除去して、上記厚膜アルミニウム電極の表面に、後工程の金属めっきにおいて、貴金属の厚膜銀電極と同様な、平坦性と低い酸素含量を持たせる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
後工程である金属めっきを行う前に、厚膜アルミニウム電極に対して、前処理を行い、上記前処理が、純機械方式の処理や純化学方式のアルカリ洗浄/酸洗い処理、機械と化学とを混合する方式或いは、適当な化学方式の陽極処理であり、上記厚膜アルミニウム電極表面のレベリング不良や非導電部のアルミナを除去して、上記厚膜アルミニウム電極の表面に、後工程の金属めっきにおいて、貴金属の厚膜銀電極と同様な、平坦性と低い酸素含量を持たせる、
ことを特徴とする金属めっき前処理の厚膜アルミニウム電極。
【請求項２】
上記純機械方式の処理は、上記厚膜アルミニウム電極と所定の割合で混合した玉金とを、円筒内において、研磨させ、上記玉金と上記厚膜アルミニウム電極とを摩擦させることにより、上記厚膜アルミニウム電極表面のレベリング不良や非導電部のアルミナを除去する機械式研磨である、ことを特徴とする請求項１に記載される金属めっき前処理の厚膜アルミニウム電極。
【請求項３】
上記玉金の粒度は、0.55〜0.81mmの範囲内であり、上記厚膜アルミニウム電極と上記玉金とのボール／試料比が、1：10の割合で混合して、6.5〜9.5時間に研磨する、ことを特徴とする請求項２に記載される金属めっき前処理の厚膜アルミニウム電極。
【請求項４】
上記純化学方式のアルカリ洗浄/酸洗い処理は、上記厚膜アルミニウム電極を、円筒に入れ、アルカリ洗浄液や酸洗い液に浸漬し、回転させ、上記アルカリ洗浄液や酸洗い液と、上記厚膜アルミニウム電極とが、侵食反応を起こし、上記厚膜アルミニウム電極表面のレベリング不良や非導電部のアルミナが除去される、ことを特徴とする請求項１に記載される金属めっき前処理の厚膜アルミニウム電極。
【請求項５】
上記アルカリ洗浄液には、40〜60℃で、12〜18分浸漬する、ことを特徴とする請求項４に記載される金属めっき前処理の厚膜アルミニウム電極。
【請求項６】
上記アルカリ洗浄液は、水酸化ナトリウム（NaOH）や水酸化アンモニウム或いはその組合せである、ことを特徴とする請求項４か５に記載される金属めっき前処理の厚膜アルミニウム電極。
【請求項７】
上記酸洗い液には、50〜80℃で、12〜18分浸漬する、ことを特徴とする請求項４に記載される金属めっき前処理の厚膜アルミニウム電極。
【請求項８】
上記酸洗い液は、硫酸ニッケルや硫酸或いはその組合せである、ことを特徴とする請求項４に記載される金属めっき前処理の厚膜アルミニウム電極。
【請求項９】
上記化学方式の適当な陽極処理は、上記厚膜アルミニウム電極を、円筒に入れ、酸性液に浸漬して回転させ、白金電極を陰極として、上記厚膜アルミニウム電極を陽極とし、25〜35V電圧を印加して、陽極処理反応を行わせ、上記厚膜アルミニウム電極に対して電解反応を行わせて、上記厚膜アルミニウム電極表面のレベリング不良や非導電部のアルミナを除去する、ことを特徴とする請求項１に記載される金属めっき前処理の厚膜アルミニウム電極。
【請求項１０】
上記酸性液には、25〜65℃で、12〜18分浸漬する、ことを特徴とする請求項９に記載される金属めっき前処理の厚膜アルミニウム電極。
【請求項１１】
上記酸性液は、リン酸である、ことを特徴とする請求項９に記載される金属めっき前処理の厚膜アルミニウム電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属めっき前処理の厚膜アルミニウム電極に関し、特に、純機械方式の処理や、純化学方式のアルカリ洗浄/酸洗い処理、機械と化学とを混合する方式或いは、化学方式の適当な陽極処理等の前処理により、大幅に、厚膜アルミニウム電極の平坦性や酸素含量が改善されるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属銀を電極として、ニッケルやスズを利用することより、後工程である金属めっきが、容易になるが、銀が貴金属であるため、貴金属の銀粉を主な導体材料とすると、材料コストが高くなり、材料コストダウンのために、貴金属の厚膜銀電極の代わりに、卑金属の厚膜アルミニウム電極を利用する場合、厚膜アルミニウム電極表面の荒れや容易に酸化する欠点が発生し、後工程の金属めっき工程が困難になる問題がある。
【０００３】
一般の厚膜アルミニウム電極は、表面が荒れで、穴が形成し、図７のように、その厚膜アルミニウム電極を、後工程の金属めっき（ニッケルやスズをめっきすること）に利用する場合、一般の厚膜銀電極を、ニッケルやスズをめっきする時と比較すると、図８のように、明らかに、厚膜銀電極によって、連続且つ平坦なニッケルやスズが得られるが、厚膜アルミニウム電極によっては、ニッケルやスズが、不連続且つ高低不一になり、それは、元々に厚膜アルミニウム電極の表面にあるレベリング不良と、アルミナが形成されたことにより、平坦なニッケルやスズの金属めっきが得られない理由である。
【０００４】
厚膜銀電極の表面が、平坦で容易に酸化しなくて、後工程のめっきが簡単になるが、銀が貴金属であるため、価額が高く、その代わりに、厚膜アルミニウム電極を利用すれば、その表面の荒れと容易に酸化することにより、後工程のめっきが困難になる。その故、一般の従来のものは、実用的とは言えない。
【０００５】
本発明者は、上記欠点を解消するため、慎重に研究し、また、学理を活用して、有効に上記欠点を解消でき、設計が合理である本発明を提案する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、従来技術の上記らの問題を解消するため、純機械方式の処理や純化学方式のアルカリ洗浄/酸洗い処理、機械と化学とを混合する方式或いは、化学方式の適当な陽極処理の前処理を利用して、大幅に、厚膜アルミニウム電極の平坦性と酸素含量を改善して、前処理後の厚膜アルミニウム電極が、後工程の金属めっきにおいて、貴金属の厚膜銀電極と同様な品質を持つものに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するための、金属めっき前処理の厚膜アルミニウム電極であり、上記厚膜アルミニウム電極に対して、後工程である金属めっきを行う前に、前処理を実行し、上記前処理が、純機械方式の処理や純化学方式のアルカリ洗浄/酸洗い処理、機械と化学とを混合する方式或いは、化学方式の適当な陽極処理であり、上記厚膜アルミニウム電極表面のレベリング不良や非導電部のアルミナを除去して、上記厚膜アルミニウム電極の表面に、後工程の金属めっきにおいて、貴金属の厚膜銀電極と同様な、平坦性と低い酸素含量を持たせるものである。
【０００８】
本発明の実施例によれば、上記純機械方式の処理は、機械式研磨であり、上記厚膜アルミニウム電極と所定の割合で混合した玉金とを、円筒内において、研磨させ、上記玉金と上記厚膜アルミニウム電極とを摩擦させることにより、上記厚膜アルミニウム電極表面のレベリング不良や非導電部のアルミナを除去する。
【０００９】
本発明の実施例によれば、上記玉金の粒度は、0.55〜0.81mmの範囲内であり、上記厚膜アルミニウム電極と上記玉金とのボール／試料比が、1：10の割合で混合して、6.5〜9.5時間に研磨する。
【００１０】
本発明の実施例によれば、上記純化学方式のアルカリ洗浄/酸洗い処理は、上記厚膜アルミニウム電極を、円筒にいれ、アルカリ洗浄液や酸洗い液に浸漬し、回転させ、上記アルカリ洗浄液や酸洗い液と、上記厚膜アルミニウム電極とが、侵食反応を起こし、上記厚膜アルミニウム電極表面のレベリング不良や非導電部のアルミナが除去される。
【００１１】
本発明の実施例によれば、上記アルカリ洗浄液に、40〜60℃で、12〜18分浸漬する。
【００１２】
本発明の実施例によれば、上記アルカリ洗浄液は、水酸化ナトリウム（NaOH）や水酸化アンモニウム或いはその組合せである。
【００１３】
本発明の実施例によれば、上記酸洗い液には、50〜80℃で、12〜18分浸漬する。
【００１４】
本発明の実施例によれば、上記酸洗い液は、硫酸ニッケルや硫酸或いはその組合せである。
【００１５】
本発明の実施例によれば、上記化学方式の適当な陽極処理は、上記厚膜アルミニウム電極を円筒に入れ、酸性液に浸漬して回転させ、白金電極を陰極として、上記厚膜アルミニウム電極を陽極とし、25〜35V電圧を印加して、陽極処理反応を行わせ、上記厚膜アルミニウム電極に対して、電解反応を行わせて、上記厚膜アルミニウム電極表面のレベリング不良や非導電部のアルミナを除去する。
【００１６】
本発明の実施例によれば、上記酸性液には、25〜65℃で、12〜18分浸漬する。
【００１７】
本発明の実施例によれば、上記酸性液は、リン酸である。
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の特徴や技術内容について、詳しく説明するが、それらの図面等は、参考や説明のためであり、本発明は、それによって制限されることが無い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係わる厚膜アルミニウム電極の機械式研磨処理後の表面SEM図である。
【図２】本発明に係わる厚膜アルミニウム電極の機械式研磨処理の表面元素分析概念図である。
【図３】本発明に係わる厚膜アルミニウム電極の機械式研磨処理後のニッケルめっきとスズめっきの写真である。
【図４】本発明に係わる厚膜アルミニウム電極の化学方式のアルカリ洗浄/酸洗い処理後の表面SEM図である。
【図５】本発明に係わる厚膜アルミニウム電極の化学方式の陽極処理後のニッケルめっきのSEM比較図である。
【図６】本発明に係わる厚膜アルミニウム電極の化学方式の適当な陽極処理後のニッケルめっきとスズめっきの写真である。
【図７】従来の厚膜アルミニウム電極の処理される前の表面SEM図である。
【図８】従来の厚膜アルミニウム電極と銀電極のニッケルめっきとスズめっきの比較図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１〜図６は、夫々、本発明に係わる厚膜アルミニウム電極の機械式研磨処理後の表面SEM図や本発明に係わる厚膜アルミニウム電極の機械式研磨処理の表面元素分析概念図、本発明に係わる厚膜アルミニウム電極機械式研磨処理後のニッケルめっきとスズめっきの写真、本発明に係わる厚膜アルミニウム電極化学方式のアルカリ洗浄/酸洗い処理後の表面SEM図、本発明に係わる厚膜アルミニウム電極化学方式の陽極処理後のニッケルめっきのSEM比較図及び本発明に係わる厚膜アルミニウム電極化学方式の適当な陽極処理後のニッケルめっきとスズめっきの写真である。図のように、本発明は、金属めっき前処理の厚膜アルミニウム電極であり、上記厚膜アルミニウム電極に対して、後工程である金属めっきを行う前に、前処理を行い、上記前処理が、純機械方式の処理や純化学方式のアルカリ洗浄/酸洗い処理、機械と化学とを混合する方式或いは化学方式の適当な陽極処理であり、上記厚膜アルミニウム電極表面のレベリング不良や非導電部のアルミナを除去して、上記厚膜アルミニウム電極の表面に、後工程の金属めっきにおいて、貴金属の厚膜銀電極と同様な、平坦性と低い酸素含量を持たせる。上記の流れにより、新規な金属めっき前処理の厚膜アルミニウム電極が得られる。
【００２１】
本発明によれば、厚膜アルミニウム電極の表面処理は、所定時間の機械式研磨や所定時間の化学方式のアルカリ洗浄/酸洗い或いは所定時間の化学方式の適当な陽極処理であり、これにより、大幅に、厚膜アルミニウム電極の表面平坦性が改善され、且つ、その酸素含量も、大幅に低下され、厚膜アルミニウム電極の後工程のめっきが簡単になる。
【００２２】
機械式研磨処理の実施例において、本発明は、厚膜アルミニウム電極のチップ抵抗を、所定割合で混合された、粒度が0.55〜0.81mmの範囲内にある玉金と一緒に、円筒内に入れ、上記厚膜アルミニウム電極のチップ抵抗と、ボール／試料比の1：10割合で混合された上記玉金とを、8時間に研磨させ、上記玉金と上記チップ抵抗の厚膜アルミニウム電極とが摩擦して、上記厚膜アルミニウム電極表面のレベリング不良やアルミナが除去され、厚膜アルミニウム電極の表面平坦性が大幅に改善されて、非導電部のアルミナが去除される。図１は、バーレル仕上げや紙やすりバッフィングを行った後の厚膜アルミニウム電極表面の、異なる倍率の顕微構成であり、明らかに、機械式研磨により、表面には、微細の穴があっても、表面平坦性が、大幅に改善される。本発明は、更に、機械式処理後の厚膜アルミニウム電極と処理されていない厚膜アルミニウム電極とを、表面について、元素分析を行い、図２のように、図(a)が前処理なしで、右側の図(b)が前処理ありであり、比較すると、表面の酸素含量が大幅に低下され、それは、機械式処理後の厚膜アルミニウム電極表面にあるアルミナの含量が大幅に低下されることを、意味する。
【００２３】
本発明は、上記機械式研磨処理後の厚膜アルミニウム電極端子のチップ抵抗に対して、ニッケルめっきやスズめっきを行い、その中、ニッケルの場合は、21Aの電流で、40分にめっきし、スズの場合は、7Aの電流で、40分にめっきし、その後、アルミニウム電極端子のチップ抵抗工程を行う。図３には、(a)が前処理なしのサンプルであり、ニッケルめっき層の多い箇所が、連続していなく、また、(b)が、機械式研磨処理後の厚膜アルミニウム電極のニッケルめっきとスズめっきの写真であり、既存の貴金属の厚膜銀電極のニッケルめっきとスズめっきの品質と変わらないことから、連続性や平坦性が優れることが、分かる。これから分かるように、本発明に係る機械式前処理の厚膜アルミニウム電極は、そのニッケルめっきやスズめっきの品質が、一般の貴金属の厚膜銀電極のニッケルめっきとスズめっきの品質と一致する。
【００２４】
化学方式のアルカリ洗浄/酸洗い処理の実施例において、厚膜アルミニウム電極のチップ抵抗を円筒に入れて、アルカリ洗浄液（0.25 M NaOH，温度：50℃）や酸洗い液（硫酸ニッケル：410 g/l，硫酸：10 %，温度：65℃）に浸漬し、約15分に回転させ、上記アルカリ洗浄液や酸洗い液と、上記チップ抵抗の厚膜アルミニウム電極とが、侵食反応を行って、上記厚膜アルミニウム電極表面のレベリング不良やアルミナを除去し、厚膜アルミニウム電極表面の平坦性が大幅に改善され、また、非導電部のアルミナが除去される。図４は、化学方式のアルカリ洗浄や酸洗い処理後の厚膜アルミニウム電極表面の微構成図であり、その中、図(a)が、化学処理前の表面微構成で、図(b)が、アルカリ性の化学処理後の表面微構成であって、図(c)が、酸性の化学処理後の表面微構成である。上記の機械式前処理の厚膜アルミニウム電極と同じように、化学アルカリ洗浄や酸洗い前処理を受けた厚膜アルミニウム電極は、その平坦性が大幅に改善され、厚膜アルミニウム電極の表面に、穴が存在しても、化学方式のアルカリ洗浄や酸洗い処理後の厚膜アルミニウム電極に対して、ニッケルめっきやスズめっきを行うと、既存の貴金属の厚膜銀電極のニッケルめっきとスズめっきの品質と変わらないことから、連続性や平坦性が優れることが、分かる。これから分かるように、本発明に係る化学方式のアルカリ洗浄や酸洗い前処理の厚膜アルミニウム電極は、そのニッケルめっきやスズめっきの品質が、一般の貴金属の厚膜銀電極のニッケルめっきとスズめっきの品質と一致する。
【００２５】
化学方式の陽極処理の実施例において、厚膜アルミニウム電極のチップ抵抗を円筒に入れて、酸性液（リン酸  ：1/10 Vol%，温度：25〜65℃）に浸漬し、白金電極を陰極として、上記厚膜アルミニウム電極のチップ抵抗を陽極とし、30V電圧を印加して、陽極処理反応を行わせ、約15分に回転させ、上記チップ抵抗の厚膜アルミニウム電極から、電解反応（Al→Al3++3e-）により、上記厚膜アルミニウム電極表面のレベリング不良やアルミナが除去され、厚膜アルミニウム電極の表面平坦性が大幅に改善され、また、非導電部のアルミナが除去される。上記化学方式の陽極処理で異なる時間に実行された後のアルミニウム電極端子チップに対して、ニッケルめっきを行い、図５の(a)と(b)及び(c)は、それぞれ、厚膜アルミニウム電極に対して、化学方式の陽極処理を行っていない時と適当に行った時及び過度に陽極処理された時のニッケルめっきの表面構成であり、処理されていない厚膜アルミニウム電極端子のニッケルめっき（Ni：21A，60分）が、ニッケルめっきが散在する不連続性を示し、15分に陽極処理された厚膜アルミニウム電極のニッケルめっき（Ni：21A，60分）が、片状になって連続性のあるニッケルになるが、陽極処理時間が40分になると、厚膜アルミニウム電極のアルミニウムが、再びに酸化反応が発生するため、めっきにより、再び、ニッケルめっきが散在する不連続性を示す。そのため、本発明は、厚膜アルミニウム電極端子のチップ抵抗に対して、選択的に、化学方式の適当な陽極処理を行った後、ニッケルめっきやスズめっきを行って、ニッケルの場合、21A電流で、60分めっきして、スズの場合、7A電流で、60分めっきするように、アルミニウム電極端子のチップ抵抗工程が行われる。上記化学方式の適当な陽極処理された厚膜アルミニウム電極に、ニッケルめっきやスズめっきを行うと、図６の写真のようになり、(a)が、前処理なしのサンプルであり、ニッケルめっき層の多い箇所が、連続していなく、また、(b)が、化学方式の適当な陽極処理後の厚膜アルミニウム電極のニッケルめっきとスズめっきの写真であり、既存の貴金属の厚膜銀電極のニッケルめっきとスズめっきの品質と変わらないことから、連続性や平坦性が優れることが、分かる。これから分かるように、本発明に係る化学方式の適当な陽極前処理の厚膜アルミニウム電極は、そのニッケルめっきやスズめっきの品質が、一般の貴金属の厚膜銀電極のニッケルめっきとスズめっきの品質と一致する。
【００２６】
以上のように、本発明によれば、厚膜アルミニウム電極の後工程である金属めっきの問題が解消され、純機械方式の処理や純化学方式のアルカリ洗浄/酸洗い処理、機械と化学とを混合する方式或いは化学方式の適当な陽極処理の前処理によって、大幅に厚膜アルミニウム電極の平坦性や酸素含量が改善され、処理された後の厚膜アルミニウム電極の後工程である金属めっきの品質が、貴金属の厚膜銀電極の品質に相当する。
【００２７】
以上のように、本発明に係る金属めっき前処理の厚膜アルミニウム電極は、有効的に、従来の諸欠点を解消でき、後工程である金属めっきを行う前に、厚膜アルミニウム電極に対して、前処理を行い、上記前処理が、純機械方式の処理や純化学方式のアルカリ洗浄/酸洗い処理、機械と化学とを混合する方式或いは、適当な化学方式の陽極処理であり、上記厚膜アルミニウム電極表面のレベリング不良や非導電部のアルミナを除去して、上記厚膜アルミニウム電極の表面に、後工程の金属めっきにおいて、貴金属の厚膜銀電極と同様な、平坦性と低い酸素含量を持たせる。そのため、本発明は、より進歩的かつより実用的で、法に従って発明登録請求を出願する。
【００２８】
以上は、ただ、本発明のより良い実施例であり、本発明は、それによって制限されることが無く、本発明に係わる特許請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが、本発明の特許請求の範囲内に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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