(57)【要約】【課題】基材の表面上に形成された導電層の表面上に無電解めっき層を形成するための無電解めっき方法において、導電層以外の領域への無電解めっき層の形成をより効果的に防止することが可能な無電解めっき方法を提供する。【解決手段】無電解めっき方法は、基材の表面上に形成された銀を主成分とする導電層の表面上に無電解めっき層を形成するための無電解めっき方法であって、導電層を含む基材の表面上にヨウ素含有物質を付与する工程と、ヨウ素含有物質を付与した後、導電層を含む基材の表面上にパラジウムを主成分とする触媒を付与する工程と、触媒を付与した後、導電層の表面上に無電解めっき層を形成する無電解めっき工程とを備える。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面上に形成された銀を主成分とする導電層の表面上に無電解めっき層を形成するための無電解めっき方法であって、
前記導電層を含む基材の表面上にヨウ素含有物質を付与する工程と、
ヨウ素含有物質を付与した後、前記導電層を含む基材の表面上にパラジウムを主成分とする触媒を付与する工程と、
触媒を付与した後、前記導電層の表面上に無電解めっき層を形成する無電解めっき工程とを備えた、無電解めっき方法。
【請求項２】
前記ヨウ素含有物質を付与する工程は、ヨウ素と、ヨウ化カリウムまたはヨウ化ナトリウムとを含む水溶液を付与することによって行われる、請求項１に記載の無電解めっき方法。
【請求項３】
無電解めっき工程は、少なくとも無電解ニッケルめっき層を形成する工程を含む、請求項１または請求項２に記載の無電解めっき方法。
【請求項４】
基材の表面上に形成された銀を主成分とする導電層と、前記導電層の表面上に形成された無電解めっき層とを備えた電子部品であって、
前記基材の表面上で前記導電層が形成されていない領域に、ヨウ化銀を主成分とする付着物を有する、電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には無電解めっき方法と電子部品に関し、特定的には、基材の表面上に形成された銀を主成分とする導電層の表面上に無電解めっき層を形成するための無電解めっき方法とそれによって得られた電子部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、配線パターン層等の導電層が基材の表面上に形成された回路基板や電子部品では、その導電層の表面上に無電解めっき層が形成される。無電解めっき層は、たとえば、ニッケル層と、ニッケル層の上に形成された金層とから構成される。金層は、高い導電率を有し、かつ、電子部品の実装時においてはんだ濡れ性が良好であるので、配線パターン層等の表面層を構成するために用いられる。金層の下地層を構成するニッケル層は、耐はんだ食われ性が高いという性質を有する。
【０００３】
一般的に無電解めっき層の形成は、還元剤の作用により金属イオンを金属として析出させることによって行われる。このため、無電解めっきが施される表面には、還元反応に対して触媒作用を示すパラジウムなどの触媒性物質が付与されている必要がある。
【０００４】
たとえば、導電層としての配線パターン層の表面上に無電解めっき層を形成する場合に、配線パターン層が形成された基材の表面に上記の触媒性物質を付与すると、触媒性物質は配線パターン層の表面上に選択的に付着する。しかし、触媒性物質が付与される基材の表面には、配線パターン層が形成されていない領域にも微小な導電体部分が存在する。たとえば、セラミック基板などの基材においては、配線パターン層を形成するために塗布された金属厚膜ペーストと基板を形成するセラミックとが共焼結される場合に、配線パターン層以外の領域に金属成分が拡散または飛散していることがある。このような金属成分に起因して、配線パターン層以外の領域に微小な導電体部分が存在している。
【０００５】
このため、配線パターン層以外の領域にも触媒性物質が付着する場合がある。この付着した触媒性物質を核として無電解めっきによる金属が析出してしまうという問題がある。
【０００６】
このような問題を解決するための無電解ニッケル‐金めっき方法が、たとえば、特開２００４−３３２０３５号公報（以下、特許文献１という）で提案されている。この無電解ニッケル‐金めっき方法は、基体に形成された導体部上に無電解ニッケルめっき皮膜を形成する無電解ニッケルめっき工程と、この無電解ニッケルめっき皮膜上に置換金めっき皮膜を形成する置換金めっき工程と、この置換金めっき皮膜上にさらに無電解金めっき皮膜を形成する無電解金めっき工程とを含む無電解ニッケル‐金めっき方法において、無電解ニッケルめっき工程と置換金めっき工程との間に、無機硫黄化合物を含有する水溶液を用いて、無電解ニッケルめっき工程により得られた被めっき物を処理する硫黄処理工程を含む。この硫黄処理工程によって形成された無機硫黄化合物が、導体パターン領域からはみ出した位置に形成された微量の導体部上に吸着することにより、その微量の導体部上への金めっき皮膜の形成を防止することができるとされている。
【特許文献１】特開２００４−３３２０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１で提案された方法では、置換金めっき工程の前に形成される無機硫黄化合物は、無電解ニッケルめっき工程で形成された無電解ニッケルめっき皮膜中のニッケルと、金との間の置換反応を抑制するように働くものと考えられる。しかし、無電解ニッケルめっき工程の前に付与されたパラジウムなどの触媒性物質が、導体パターン以外の領域に存在する微小な導体部分の上にも付着している。この触媒性物質が存在することにより、導体パターン以外の領域に存在する微小な導体部分の上には、無電解金めっき工程にて金が析出してしまう。このため、導体パターン以外の領域への金めっき皮膜の形成を十分に防止することができないという問題がある。さらに、硫黄化合物の付与は無電解ニッケルめっき後に行われるため、パターン外に無電解ニッケルが付着したままになる部分も生じる。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、基材の表面上に形成された導電層の表面上に無電解めっき層を形成するための無電解めっき方法において、導電層以外の領域への無電解めっき層の形成をより効果的に防止することが可能な無電解めっき方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に従った無電解めっき方法は、基材の表面上に形成された銀を主成分とする導電層の表面上に無電解めっき層を形成するための無電解めっき方法であって、導電層を含む基材の表面上にヨウ素含有物質を付与する工程と、ヨウ素含有物質を付与した後、導電層を含む基材の表面上にパラジウムを主成分とする触媒を付与する工程と、触媒を付与した後、導電層の表面上に無電解めっき層を形成する無電解めっき工程とを備える。
【００１０】
この発明の無電解めっき方法においては、まず、銀を主成分とする導電層を含む基材の表面上にヨウ素含有物質を付与する。導電層中の銀と付与されたヨウ素含有物質中のヨウ素とが反応することにより、導電層の表面上にヨウ化銀が生成する。このとき、基材の表面上で導電層が形成されていない領域にもヨウ化銀が生成する。このヨウ化銀は、銀とパラジウムとの置換反応によるパラジウムの付着を妨げる作用を有する。
【００１１】
その後、パラジウムを主成分とする触媒を付与すると、基材の表面上で導電層が形成されていない領域に生成されたヨウ化銀が、導電層が形成されていない領域へのパラジウムの付着を効果的に妨げる。これにより、その後、無電解めっき工程を行っても、導電層が形成されていない領域には還元作用による無電解めっきが行われない。一方、導電層の表面上にもヨウ化銀が生成している。しかし、導電層の表面上には一定量のパラジウムが付着するため、導電層の表面上には無電解めっき層が形成される。これは、以下のように考えられる。
【００１２】
導電層以外の領域に存在する銀からなる導電体部分は微小であるため、銀の大部分がヨウ素と反応してヨウ化銀を生成する。これに対して、導電層を形成する銀は、一定量の面積を有するので、導電層の表面に存在する一部の銀がヨウ素と反応してヨウ化銀を生成しても、相当量の銀が導電層の表面に残存する。これにより、導電層の表面上では、銀とパラジウムとの置換反応によって一定量のパラジウムが付着するため、導電層の表面上には無電解めっき層が形成される。なお、上記の生成されるヨウ化銀は、無電解めっき層を形成した後にそのまま残留していてもよい。
【００１３】
したがって、導電層以外の領域への無電解めっき層の形成をより効果的に防止することが可能になる。
【００１４】
この発明の無電解めっき方法において、ヨウ素含有物質を付与する工程は、ヨウ素と、ヨウ化カリウムまたはヨウ化ナトリウムとを含む水溶液を付与することによって行われることが好ましい。この場合、被めっき対象物としての基材をヨウ素含有溶液に浸漬させることによって、導電層を含む基材の表面上にヨウ素含有物質を簡単に付与することができる。
【００１５】
また、この発明の無電解めっき方法において、無電解めっき工程は、少なくとも無電解ニッケルめっき層を形成する工程を含むことが好ましい。
【００１６】
なお、この発明の無電解めっき方法によって得られた電子部品は、基材の表面上に形成された銀を主成分とする導電層と、導電層の表面上に形成された無電解めっき層とを備えた電子部品であって、基材の表面上で導電層が形成されていない領域に、ヨウ化銀を主成分とする付着物を有する。
【発明の効果】
【００１７】
以上のようにこの発明によれば、簡単な一つの工程を追加するだけで導電層以外の領域への無電解めっき層の形成をより効果的に防止することが可能になる。
【実施例】
【００１８】
以下の表１に示す試料番号１〜８の被めっき対象物として、１００ｍｍ角の大きさのアルミナとガラス成分とを主成分とする低温同時焼成基板（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramic）を８枚準備した。この基板の表面には、銀を主成分とする導電層として幅が５ｍｍ、厚みが１０μｍの配線パターン層が形成されている。配線パターン層の面積割合は５０％であった。また、配線パターン層以外の基板の表面領域には、外径が１〜１０μｍ程度の微小な銀の付着物が数十個程度存在している。
【００１９】
まず、上記で準備された各基板を温度５０℃に保持された脱脂液（株式会社ワールドメタル製の商品名ＬＴ−２０００Ｃ）に２分間浸漬することにより脱脂した。
【００２０】
次に、温度２５℃に保持されたヨウ素含有溶液（ヨウ化カリウムとヨウ素を含む溶液）に各基板を２分間浸漬することにより、配線パターン層を含む各基板の表面上にヨウ素含有物質を付与した。ここで、試料番号１〜７では、ヨウ素とヨウ化カリウムの濃度が表１に示す値であるヨウ素含有溶液に基板を浸漬した。試料番号８では基板をヨウ素含有溶液に浸漬しなかった。
【００２１】
その後、温度２５℃に保持されたパラジウム触媒付与液（株式会社ワールドメタル製の商品名ＡＴ−９０９）に各基板を３分間浸漬することにより、配線パターン層を含む各基板の表面上にパラジウムを主成分とする触媒を付与した。
【００２２】
さらに、温度７０℃に保持された無電解ニッケルめっき液（株式会社ワールドメタル製の商品名リンデン２０４Ｌ）に各基板を３０分間浸漬することにより、配線パターン層の表面上に無電解ニッケルめっき層を形成した。
【００２３】
以上のようにして得られた試料番号１〜８の各試料において、配線パターン層以外の基板の表面領域に存在する微小な銀の付着物２０個について、無電解ニッケルめっきによるニッケルの析出の有無を光学顕微鏡（倍率５０倍）を用いて調べた。その結果を以下のようにして評価した。
【００２４】
Ａ：微小な銀の付着物２０個中、ニッケルの析出が観察された個数の割合０％
Ｂ：微小な銀の付着物２０個中、ニッケルの析出が観察された個数の割合３０％未満
Ｃ：微小な銀の付着物２０個中、ニッケルの析出が観察された個数の割合３０％以上
Ｄ：配線パターン層以外の基板の表面領域におけるニッケルの析出の有無にかかわらず、配線パターン層の表面上にニッケルめっきが付着されていない箇所があるもの。
【００２５】
その評価結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
2009203505.tif 000002
【００２７】
表１に示す試料番号４〜６の結果から、一定濃度のヨウ素含有物質を基板に付与することにより、配線パターン層以外の基板の表面領域への無電解ニッケルめっき層の形成、すなわちニッケルの析出をより効果的に防止することができることがわかる。
【００２８】
また、試料番号４〜６の試料では、基板の表面上で配線パターン層が形成されていない領域に、ヨウ化銀を主成分とする付着物が形成されていた。このことから、たとえば、本発明の無電解めっき方法を電子部品に適用すると、基材の表面上に形成された銀を主成分とする配線パターン層と、この配線パターン層の表面上に無電解ニッケルめっき層とが形成された電子部品においては、基材の表面上で配線パターン層が形成されていない領域に、ヨウ化銀を主成分とする付着物が形成されることになる。
【００２９】
配線パターン層の表面上へのニッケルめっきの不着を防止するためには、基板上に付与されるヨウ素含有物質のヨウ素濃度を適宜調整すればよい。
【００３０】
なお、基板上に付与されるヨウ素含有物質のヨウ素濃度は、被めっき対象物の基板の大きさ、配線パターン層の面積、めっき金属の種類、触媒中のパラジウムの濃度等によって適宜調整すればよい。
【００３１】
上記の実施例では、ヨウ素含有物質としてのヨウ素含有液は、ヨウ素とヨウ化カリウムを含む溶液を用いたが、ヨウ素とヨウ化ナトリウムを含む溶液を用いてもよい。また、ヨウ素含有液は、ヨウ素やヨウ化カリウムに硝酸等の酸化剤を加えてヨウ素酸としたものを用いてもよい。
【００３２】
上記の実施例では、無電解めっきとして無電解ニッケルめっきの例について説明したが、無電解ニッケルめっきの後に無電解金めっきを行ってもよく、無電解めっきの触媒としてパラジウムを用いるものであるなら、無電解めっきの金属の種類、めっき層の数は特に限定されるものではない。
【００３３】
今回開示された実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は以上の実施例ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものであることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
この発明の無電解めっき方法は、チップコンデンサ等の電子部品の外部電極の表面を被覆して仕上げるために利用することができる。