JPS6345191A - セラミック基板のメタライジング方法 - Google Patents

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基板のメメライジング方法に関し、
特：τ、無電解析出を利用してセラミック基板に銅層を
施す方法に関する。

従来の技術 印刷回路組立体およびハイブリッド回路をつくるために
、７何のような導電性金属で基板な金、２シ化し、金属
化導電体パターンを形成できるようにすろことか屡々必
要となる。銅のような金属で基板を被覆することにより
、ニッケルあろいに金その他の金属による通常のめっき
をそのあと′ｆ−施すことができる。

ハイブリッド回路をつくるのに、屡々でラミック基板が
用（・もれろ。これまで、セラミック基板は金属−ガラ
スの融解ペーストおよび薄膜真空析出技術のようなコス
トの高い技術を用いて金属化されてきた。１接無電解析
出によって回路パターンをつくるこれまでの試みに基板
、二対する金属薄膜の密着性か弱いことおよび表ｆ被覆
性が再現性および均一性を有しな′、・ことから、成功
しなかった。

セラミック上の薄膜回路は典型的に真窒盲出技術の１つ
：こよって七ラミック基板上；て析出りせた金属薄膜か
らなって（・る。これらの′ｆ５．術で）；、一般に約
０．０２μｍの厚さをもつクロームまた；ばモリブデン
嘆が銅またに全１語の結合剤として慟ろく。

薄い金属膜をエソチングによって除き高度の分解能をも
つパターンをつくるにはフォトリングラフィが用いられ
る。このような導電回路は典型的には７μｍの厚さでで
電気めつきによってつくら几る。しかし、それらはコス
トが高いため、薄１摸回路（まパターンの篩分解能が役
立つ高周波や軍事用途など特殊な用途７Ｃ限られて（・
た。。

印刷回路をつくるもうひとつの方法；ま、厚膜回路とし
て知られたものである。厚膜回路は、セラミック基板上
に焼成された金属とガラスからなる導電体パターンを有
する。典型的には、その膜；ま約１５μｍの厚さをもっ
て（・る。厚、嘆回路；よ、広く用いられており、有機
キャリア内）・′Ｃ導市憔金：（粉とガラスフリットを
含１せたペーストで回路パターンにスクリーン印刷する
ことによってつくられろ。印刷後、セラミック板（＝炉
内で完成きれ、キャリアを糸焼きせ、導電性金属粒を究
明してガラスを溶融させる。これらの導体（＝ガラス（
τよってセラミック：でしつ′：Ｑ−り結＠でれ、巳た
がって導体には付属部品がろうづげ、ワイヤボンディン
グその他によって取付けられるようになる。

厚膜回路を用いろ場合の不利は、導電体が純金属の３０
〜６０パーセントの導電性しか有しないとい５ことにあ
る。一般に高速度論理回路用として必要な相互接快を与
えるためには、純金属の高い導電性が必要とでれる。

厚膜回路てつ（・ての今ひとつの不利（ま、これらの手
順に従−・スクリーン臼に１および焼成によって得られ
る導体の最小幅および導体間の最小間隔；ま特ツｌｊな
部品・貰操作のもとで（ま一般２てそれぞれ１２５およ
び２００μｍ″″″ある。しかし、通常の製造条件のも
とて（ばこれらの最小１ｉｉ！、それぞれ２００および
２５０　ｐｍである。その上、スルーホール被層は、ペ
ーストが孔の内部状態に容易に、□頁応し難（・ために
不十分である。

高い相互接ヤモ邂夏乞必委とするセラミック表面のため
に多層化技術も屡々用いられている。厚、膜条７層回路
をつくるたりには、金−粉およびガラスフリットからな
る第１５層をセラミック基板上に印制し、典型的には８
５０’Ｃで焼成する。その後、絶縁並の訪寛体７層を導
電不パターン上にスクリーンし、次の金属化層への接社
点となるところだけをπ−でせろ。この誘電体パターン
も１だ約８５０℃で焼成されろが、この操作は第２の後
続導電体パターン層をつくり、その上に第２の後続α７
体層が形成されろよ５　’ｔ′Ｃ繰返えされ、必要な数
の層がつくられる壕で繰返えされろ。

セラミックをペースとする回路パターンのためにてうに
高い導電性を侍ようとして、アルミナを含むセラミック
基板に純金属導体を直接結合でせろための試みがこれで
でなでれでさた。たとえば、Ｃｔｓａｎｏ等の米国特許
第３，９９４，４３０号は、大気中で銅を加熱してその
表面上に酸化層を形成させろことにより、銅シートをア
ルミナ′／Ｃ結合させることを含む方法を記載してし・
る。犬いで、その調整された銅シートは窒素炉内で１０
６５°Ｃないし１０７５°Ｃ間の温度でアルミナに結合
でれるしかしながら、ふ（ｎなしに、十分に田着しだ銅
箔をつくるには、工程のパラメタを非常に厳しくコント
ロールしなげればならないが、このことに商用的な操作
条件のもとでに回器なことである。

上記した金属化／ステムは商用的：（使用されてきたけ
れども、銅のような純金属導′Ｉｉ体７つくるたわの直
接的で簡単なセラミックの金属化に対する需要は引続き
一連の特許および提案方法を促してきた。たとえば、Ｓ
ｔａｌｎａｃｋｇｒ、Ｊｒの米国特許第３，２９６，０
１２号）ま、無電解的にアルミナをめっきするためのマ
イクロポーラスな面をつくる方法を開示している。

Ｅｌｍｏｒａの米国特許第３，６９０，９２１号は、セ
フミソ・２表面なエツチングするための溶融水酸化ナト
リウムの使用を含んだものである。この方法では、引続
き水ば化ナトリウムを水でセラミック表面から洗い流し
、希硫酸でセラミック表面を中和し、再び水洗してから
、塩化第１すず溶液で活性化し、水洗し、塩化パラジウ
ム溶液で接種し、無′這解金属めっき用に表面７）す媒
化を行なうｔのである。

Ｅｌｍｏｒｇの方法によれば、比紋的良好な結合強度を
もつ金属析出膜が得られろけれども、無電解的に析出し
た金属による表面の被農力は十分でないため、商用的な
製造に採り入れられるまでには至っていない。通常金属
析出は表面積の９０％またはそれ以上にわたっているけ
れども、異質の金属１摸の不完全さが回路導体の欠扇を
惹き起し、細い線からなる導体パターンにこの不完全−
ｇ＜よる欠陥を生じさせるから、この方法；＝受は入れ
難（・。

Ｓｃｈａｃｈａｍｅｙｅｒの米国特許第４，４２８，９
８６号；まべＩＪ　ＩＪア上に金属膜を直接自己触媒的
にめっきさせる方法を開示して（・る。この方法は５０
係水酸化ナトリウム溶液中に浸漬することによりベリリ
アの表面を粗化すること、水で洗浄すること、フルオロ
ホウ酸でベリリア基板をエツチングすること、水で洗浄
すること、それを５２／ｌの塩化スズおよび３Ｎ塩酸の
溶液に浸漬する二と、水で洗浄すること、０１　？／ｌ
の塩化パラジウムの溶液でベリリアの表面を処理するこ
と、およびそのあとベリリア上に無電解ニッケルめっき
を施すことからなるものである。セラミック基板上に金
属銅を析出させろ場合、銅−セラミック結合の強度が非
常に重要である。こｒＬ（ば２つの物質量の密着性が弱
（・と、通常の使用で銅がセラミックから剥離し、部品
を無価値なものとするからである。

Ｓｃｈａｃｈａｍｅｙｅｒ　のエツチング工程では、シ
リカとマグネシウムがベリリアの結晶粒界から除去され
ることによってぺＩＪ　ＩＪアの表面が弱化し、結局こ
の発明の方法では、１．７　ＭＰα　の結合強度しか得
られずべＩＪ　ＩＪア基叛；まこわれる。この結合力（
＝厚膜タイプの回路に求められろ実際用途に対しては低
すぎる。

上記の従来技術の方法は、それ故に表面被覆性が不完全
となる点で信頼できな（・か、形成てれた析出金属の結
合カカＳ低（・ため容認できないか、あるいはその双方
であり、したがって、商用生産目的に対しては不満足な
ものであった。

発明の要約 本発明（ま表面に金属を班出させる万εであって、酸エ
ツチング故に該表面をでらす工程、該表面をパラジウム
を含むアルカリ性＠液にてらす工程、該表面を無電解浴
にさもし該表面に金鳴層を析出させる工程、および該表
面の金属、（対して付加的金嬉層を電気めっきする工程
からなるものである。

浴中のパラジウムの濃度は典型的に用いられてぃろもの
より低い。さらに、該表面の金属ζまクエン酸および硫
酸の溶液にさらされ、変色抵抗性のある金属にてれろも
のである。

好１しく・実施態様の詳細な説明 本発明（＝表面に金属を析出させる方法である。

特に、本方法は無電解析出技術を用いてセラミック基板
上（・：銅層を析出させるのに有用である。本発明はセ
ラミックブランク、あるいは基板用ときれているＦｅｒ
ｒｏ　Ｃｏｒｐ、（Ｏｈｉｏ）製のＥＬＰＯＲ■のよ５
な磁器化てれた金属等の基板上に金属を析出させるもの
で、）ｌろ。セラミック基板の例として；ば、アルミニ
ウム酸化物、アルミナ、ベリリウム改化物、ベリリウム
チタン酸塩およびフェライトその他の類似の性質を有す
る基体などがある。他に、Ｐｈｏｔｏｅｅｒａｎの名称
でＣｏｒｎｉｎｇ　Ｇｌａｓｓ　Ｗｏｒｋ社（Ｎｅｗ　
Ｙｏｒに）から販売さ八ている製品も基板として使用で
きる。

最終のハイブリッド回路用として必要なセラミックブラ
ンクを形づくるために、ブランクはフープで加工てれ必
要な線、孔その他の表面特徴がっくもれる。

セラミック基板はレーザ加工された後、炉内に入れられ
、約１７００下までセラミック基板の温度をゆっくり上
げＬよう罠される。基板を清浄にするために、この温度
は３０分ないし４０分保持され、次（・でセラミック基
板；まゆっくり冷却される。この工程は１日１杯かかる
。

セラミック基板に対する金属の実際の析出を始めさせろ
ために、セラミックブランクは約５分な（・し１０分　
２００下に加熱されろ。次いで予熱したブランクは加熱
した謎酸浸漬液に浸漬される。

基板を予熱すること（ば、セラミック基板を加熱酸にき
らしたとぎに受けろ熱／ヨノクを弱めろものである。

酸浸漬液によりセラミック基板の表面；；エツチングさ
れ、レーザ加工工程でつくられたセラミックの不必要な
ガラス状態部分が除かれる。これ０てよって表面の東件
が整えられろようになり、また表面が粗化きれて折出金
属の密Ｎ件がより良好になる。最良の結果を得るために
は、濃酸ｇ、はその沸点近く］で加魅される。それ５・
でよって、エツチングがざら（・二色速：・で行なわれ
るようになる。

酸洗１祢まガラス、アルミナ、ンリカ１だ（ばその他の
セラミックおよび磁器基板の何れを゛もエツチングでき
る鼠エツチング撤かも選択てれる。例えば、酸エツチン
グ液はハロゲン族即ちフッ素、塩素、臭素、ヨウ素あろ
（・；＝アスタチンの酸であってもよい。それに付加え
て、有用な他の酸エツチング液に；＝リン酸、硝酸、過
マンガン酸、ある（・に無機酸が含でれる。

濃酸に浸漬された後、化ラミック基板（ま室温に１で冷
却でれる。この冷却Ｈ（！；；　１５ないし２０分を要
する。その後、基板に水でａ浄され、きりにそのあとの
処理の開基板を保有するラノつて取付けられる。

次に、セラミック基板を幾つ２の調整および洗浄工程に
供し、金属の析出のために基体の表面を適切に整える。

基板の調整を行なう刀・で・る溶液の１つは重フン化ア
ンモニウム溶液である。この溶液中に基板を浸漬するこ
とは、セラミック基板の表面の調整に役立つ。重フン化
アンモニウム溶液浸漬のあとには脱イオン水洗浄工程を
続ける。

今ひとつの調整剤は湿潤剤を含むフッ化ホウ素歌浸漬液
である。湿潤剤は基板に対し他の溶液の適切な被覆力を
保持σせるのに役立つ。このフン化ホウ素酸浸漬液浸漬
のあとには同様に脱イオン水の洗浄工程を続ける。

ブランクを二フッ化アンモニウム溶孜および／萱たはフ
ッ化ホウ素酸溶液に浸漬した後、水岐化ナトＩＪウムを
主体とする洗浄α中で基板を調整し洗１争することは屡
々必要とでれる。このアルカリ件洗浄調整久；ばその前
の玩浄洲整俗に用いられた強酸を中和するのに役二つと
共に、湿潤Ｍｌｌとしても働らき、表面をさらに金属す
出しやすいように：、ｉ４整する。

次に、セラミック基板（″ｉ湿潤剤を含む中性ｐＨの洗
浄液にてらされる。この洗１争液調整後、基板（ば脱イ
オン水中で洗浄されろ。

セラミックブランクは次（で、過ｆＬ酸ナトリウム水溶
液に浸漬てれる。この過鋲酸ナトリウム溶筬は早期の処
理工程からラックにつ−・て−・ろ銅に対するエツチン
グ欣として働ろくものである。次（・で基板（オ脱イオ
ン水で洗浄される。

上記洗浄および調整工程を終了した後、セラミック基板
はこれで金属の析出のために必要な工程を開始するのに
十分準備が整ったことになる。その工程の第１は、セラ
ミック基板を調整剤と湿潤剤を含む予備浸漬液に導入し
て表面調整を行なうことである。

予備浸漬液のあと、セラミック基板は活性化溶液に浸漬
てれる。本方法でＣば、パラジウムイオンによる活性化
溶液が用（・られる。Ｌｅａ　Ｒｏｎａｒ。

ＩｎｃＡ　Ｎｇｗ　Ｙｏｒｋ）ｊｃよってつくられて（
・る銅活性化溶液も用（・られ傅る。

本発明で用いられるパラジウム溶液は典型的なパラジウ
ム溶液とは異なり、本発明でにｐＨ７以上のアルカリ性
パラジウム溶液を用いろ。このようなアルカリケ溶腹ハ
通常ＮａＯＨ，Ｋ　ＯＨ，ＬｉＯＨその他の金属水酸化
物のようなアルカリを含んでいる。銅等の金属を析出さ
せる以前の方法はバランウムがコロイド状、てなってい
る高酸性のパラジウムとスズのＧ復を必要としていた。

従来はでずスズが基板上：（析出し、次いでパラジウム
が析出した。その後にスズがエツチングされた。しかし
ながら、本発明ではアルカリ性パラジウム＠徹を用いろ
かも、溶液中にスズ（まなく、スズのエツチングに相当
するものもな（・。したがって、スズをエツチングする
ときにパラジウムが侵されるとい５モ念なしに、基板表
面に直接パラジウムを析出でせることかできる。

本発明のパラジウム溶液（ま１だ、従来技術で使用これ
ろパラジウム溶液とＣま異なり、パラジウムの濃度は以
前の溶液よりも遥かに低い。本発明においては、約５０
ないし２００　ｐｐｍパラジウムと（・５パラジウム４
度が用いられ乙が、好適なパラジウム濃度は約１５０　
ｐｐｍで、パラジウムの薄層が基板上に析出するという
結果が得られろ。その後、セラミック基板に水洗されろ
。

より高−・濃度のパラジウムを用いると、基板上に析出
する銅にふくれを生じる可能性のあることが見出されて
いる。このこと：ま、多くの個所疋あまりにも早く無電
解銅が付着し、したがってふくれその他の不必要な表面
特黴が形成てれろことによるものと信じられろ。

セラミック基板がパラジウム注性化、仮に浸漬され、セ
ラミック基板の表面にパラジウムの薄い層が析出した後
、基板に還元液に浸漬でれ、還元・代によってパラジウ
ムはＰｄ　　のイオン状態からＰｄ金属に還元されろ。

次いでセラミック基板に次の浴に持込壕れてもよいよ５
に弱い還元液に浸漬されろ。

次に、セラミック基板ｉ：　Ｐｉ電解金属浴に入れられ
る。無電解浴中で、必要な金属イオンがパラジウム金属
イオンに付着する。大砥の場合、Ｊ用される無電解金属
（＝全くの導電体である無電解銅であるが、無電解ニッ
ケル、スズ、金、その他モ王用でれろ。本発明にお（・
て；ま、無電解浴；ば銅」度が典型的に用いられている
ものよりも低いと（う点を除けば通常のものである。こ
れ：τより、非常に緩慢な無電解銅の析出速度が得られ
、したがつて結晶が互に密接し、緻密で強力な銅層が得
られる。銅は３０分に約０．００００２０インチという
割合で析出する。

無電解浴（ば壕だ、第２銅イオンの還元剤として働ろく
フォルムアルデヒド、ｐＨｍ整剤として働らぐＶＫｍ化
ナトナトリウム定剤、シアン化物および錯化剤として働
らぐＥＤＴＡ　（エチレンジアミンテトラ酢Ｕ　（ＣＩ
ＱＨ１６１”２０Ｂ　））を含んで（・る。浴中の４Ａ
濃度（ま約１ないし２２／ｌで、好適な一度；ま二、勺
１．５１／ｌである。無電解浴浸漬のあと、基板に脱イ
オン水で洗浄される。

次に、基板（ばもう一度予備浸漬液およびパラジウム溶
液に戻きれ、再び再活性化てれろ。還元工程および無蛋
解銅仇出工程もまた繰返えでれる。

基板は活注化剤、還元および無′成解銅の浴を約２回以
上、ある−・（ま必要ときれる全銅層が析出する１で循
環でれる。通常必要ときれる全無電解銅は０、００００
４０ないし０．００００５０インチである。基板は必要
な回数活性化、還元および無電解の工程で処理された後
、脱イオン水で洗浄されろ。

銅が基板に析出された後の重要な工程は、基板をクエン
酸／硫酸浸漬液に浸漬することである。

このクエン酸／硫酸浸漬液は析出銅：二変色抵抗を与え
る。銅は酸素に対し活性であり、金属化された基板はこ
のよ５な処理をしな−・と空気にでらされると、＠、速
に変色する。クエン酸／慌酸；ま析出銅層と反ｚし、酸
化に対して；ま敏感でないクエン酸第２銅層をつくる。

この工程を実施することにより、析出金属を有するセラ
ミック基板は乾燥され、必要な期間貯蔵され得ろように
なる。

セラミック基板をその後の彫理工程用ンこ整えるために
、基板は約２５０下：′Ｃ暁ダされ、析出鉋１層内に閉
じ込められてい石水分が蒸発され石。この茅じ込められ
た水分は電気めつｊ等その後の処理の前？で除き、金よ
、層のふくｆ″ｌ−が発生りな゛、・よう：・τしなけ
ればならない。

金属を析出でせた基板；ば次に先、争徹；て浸漬され処
理中（′！−表面にできた指紋、液７ヒ物その他の汚染
が除かれろ。このことはでた電気めつざのたわに表面を
活性化することでもある。洗浄液処理のあとセラミック
基板；ま水洗される。

次いでセラミック基板は２つの電気めっき浴の最初の浴
への液持ち込みに例えた予備浸漬液としての１０％酸浸
漬液に浸漬される。本発明の方法において、析出した無
電解銅を有するセラミック基板は異なる薬剤によろ銅電
気めっき浴に導入される。最初のめつき浴は、光沢剤を
含まない酸電気めっき浴である。

光沢剤は電気めっきされろ金属のための結晶清浄剤とし
て働らく有機物である。光沢剤に金属結晶をよシ小さい
ものとし、それにより析出金属の表面を光沢あるものに
見せる。

最初のめつき液に光沢剤を入れないことの効果は、比較
的緻密な「スポンジ性の少ない」銅の層が無電解銅液；
てより折出された比較的低密度の「スポンジ性の」鈎の
上；て直接析出されること２である。第２の電気めっき
浴には光沢剤が含まれ、これにより最初のめつき浴で析
出した「スポンジ性の少ない」析出銅層よりさらに密度
が高くて「より緻密な」銅層が析出される。

２つの電気めっき浴を用い、最初の浴には光沢剤を含め
な（・ということは重要である。何故ならば「スポンジ
性の少ない」銅（ハ「スポンジ性の」無電解銅と第２の
電気めっき浴で析出した非常に密度の高い「緻密な」析
出銅との間のクツションを形成するからである。その上
、第２のｔ党めっき浴は低い銅濃度と高い硫酸濃度液を
有し、それにより第２の電気めっき液をして基板の孔を
含めた均一電着性を高めるようにさせ得る。

セラミック基板が電気めっき浴の双方で処理された後、
基板はさらに噴霧水洗されてからクエン酸／硫酸溶液に
浸漬され再び金属層の変色抵抗を付与される。次にセラ
ミック基板（ば水洗てれ乾燥される。

基板とその金属層をその後の処理用に整えるために、基
板は金属の融点に近い温度１で炉内で焼成される。この
焼成はセラミックに対する金４の密着性を改善する。セ
ラミック上の銅の場合、この焼成によって１００ミルの
パッド寸法当り約１０ないし１５ポンドの引張り強さく
ＦｕｌｌＳｔｒｅｎｇｔｈ）が得られる。この引張り強
さは通常許容できる細い線をつくるために必要とされる
ものである。セラミック基板は炉内で１０ないし１５ｐ
ｐｍの酸素ガス（０２）を有する雰囲気ガスとしての窒
素ガス（Ｎ２）を用い炉内で焼成される。酸素ガスは析
出銅と反応し、セラミックと化学的にも大ぎ（・密着性
をもって結合する酸化第一銅を生成する。

以上でａ観したように、これらの工程を完了した後、セ
ラミック基板（ば、鋼被覆した基板上に必要なパターン
を写１象する方法や銅、ニッケルおよび金その池の必要
金属を基板上に電気めっきする方法など通常方法で処理
でれ得るようになる。基板上に必要なパターンを写像す
るのに使われたフォトレジストζまその後除かれ、露出
された銅はエツチング畑れて必要なパターンが形成され
るようになる。

以下の冥：、也グじ：説：；１目的のためにのみ示すも
のでちり、どのような場合にも本発明と限定する意図は
有しない。

実施例 セラミック基板ブランクが炉内でゆっくり１７００下の
温度に上げられ３０ないし４０分間保持されてからゆっ
くり放冷された。この工程、は丸１日か功≧つだ。次い
でセラミック基板は２００下に５な（・し１０分間予；
きさζし、厳しい熱ショックを与；乏ることなく３５０
下（リン酸液の沸点に近い）の濃リン酸液中に浸漬でれ
るように基板が訓整された。セラミック基板は約５分間
リン酸液に浸漬され、表面が整えられ、そして不要なセ
ラミックのガラス状態のようなレーザ加工によって生じ
た残渣が除かれた。次に基板；＝約１５ないし２０分で
室温でで冷却された。次いで基板Ｇ；氷水槽０浄され次
の処理のためにランクに取付けられた。

それからセラミック基板は表面を整えるために、約５分
間約１２０下のニフフ化アンモニウム溶αに浸漬でれた
。二フッ化アンモニウム溶孜は水１ガロン当り約２ポン
ドのニフノ化アンモニウム結晶の通産を有して−・た。

セラミック基板；＝ニフッ化アンモニウム＠液で・ら取
出きれた後、脱イオン水中で２分洗浄された。

次にセラミック基板；まＳｃｈｇｒｔｎｇ、ＡＧ社（西
ドイツ）で大造されたＤｇｐｏｉｓｏｎ　５ｏｌｕｔｉ
ｏｎと呼ばれる湿潤剤を含むフルオロホウ酸溶液に約１
２０下で５分間浸漬された。このフルオロホウ酸浸漬液
は表面調整剤として働らぎ、そのあとセラミック基板（
ばもう一度約２分間脱イオン水中で洗浄された。

次にセラミック基板に水酸化ナトリウムをベースとする
洗浄調整剤中て導入でれた。前記２つの調整塔からくる
酸を中和し、さらに表面調整を行なうためにＳｃｈｅｒ
ｉｎｇ、ＡＧ社（西ドイツ）で製造芒れたＮｏｖｉｇａ
ｎｔｈ　Ｃ１ｅａｎｅｒ　ＨＣが用いられた。

基板はこの洗１争剤に約１２０下で５分間浸漬された。

もう一度セラミック基板は約２分間脱イオン水で洗浄さ
れた。必要なら、この洗浄剤は１０ｍ１Ｈ２Ｓ　Ｏ４／
　ｔを含む酸性状態でも使用し得る。

次に、セラミック基板は湿１閏剤として働らくＢ２３添
加剤を含むＳｇｃｕｒａｇｇｎｔｈ　９０２（Ｓｃｈｅ
ｒｉｎｇ。

ＡＧ、ｆｆ）のような中性ｐＨを有する洗浄液に約１２
０下で５分間導入てれた。そのあと、セラミック基板は
約２分間５税イオン水で洗浄きれた。

次にセラミック基板は過ｆｍ酸ナトリウム溶液中に約３
０８′浸漬され、ラックからの銅をエツチングし、さら
に基板の表面を整えるようにでれた。

そのあと、基板は２分間脱イオン水で洗浄された。

セラミック基板（＝、パラジウム活性化溶液に導入され
ろ前に調整剤および湿潤剤として働ろく予備浸漬液中に
浸漬してパラジウムのために表面を整えられた。セラミ
ック基板は約１分ＮｅｏｇαｎｔｈＶＴ　（Ｓｃｈｅｒ
ｉＴＬｇ　ＡＧ　製）　Ｋ浸漬され、それからパラジウ
ム溶液に導入された。この実施例で用いられたパラジウ
ム＠奴はＮｅｏｇａ？ｔｔｈ　Ａｃｔｉｖａｔｏｒ８３
４　（５ｅｈａｖｉ？Ｌｇ　ＡＧ製）で、基板はそれに
９０下で約６分間きらされた。製造者の推奨するパラメ
タは基板を室温ないし１１０下間に３ないし１０分間溶
准にてらす、と（・うものであった。

使用したパラジウム溶液はパラジウムが低］度のもので
、約１５０　ｐｐｍパラジウムを有していた。

製造者は通常の印刷回路用途には２００　ｐｐｍのパラ
ジウム濃度を推奨して（・た。しかしながら、この濃度
では本号法罠用いられたときふくれを生じることがわη
）つた。必要であれば、５ｅｌ−Ｒａｔ（ＯＭＩ　　Ｃ
ｏｒｐ、、Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙ　）、Ｆのパラジウム
活性剤ＸＲ−０７４Ａも同様の濃度で使用できる。

セラミック基板；ばそのあと１回１分の割で２回水道水
で洗浄てれた。

パラジウム活性化溶液て浸漬てれぞして水洗てれた後、
セラミック基板上に析出したパラジウムはＳｃｈｅｒｉ
ｎｇ、ＡＧ　製のＲｅｄｕｃｅｒ　ＷＡ中で灼９０下で
４分間還元１て洪づれ、パラジウムをＰｄ２＋というイ
オン状態つ）らＰｄ金（Ａへ塾元するようにされた。そ
のあと、セラミック基板；；前記の浴の約児の濃度をも
つ弱い還元液に浸漬でれ、無電解鋼浴への液持ち込みに
役立てるようにされた。

ナトリウムボロハイドレートのＭＪも５０り／ｌの濃度
と１２０下の温度でパラジウムを遣元する。ざらに、５
ａｌ−Ｒａｔ社（Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙ　）　美の安定
ｆヒ剤Ｂ１００のような製品も役立つ。

次にセラミック基板はＮｏｖｉｇαｎｔｈＨＣと（・う
名称でＳｃｈｅｒｉｎｇ社よシ販売されている無７江解
銅浴に導入された。無電解銅浴はおよそ次のような成分
を有していた。

フォルムアルデヒド・・・５り／ｌ。

水酸化ナトリウム・・・１０ｇ／ｌ。

銅・・・　　添加剤を当り　　３０Ｍ、安定化剤・・・
　添加剤の５係、 シアン化物・・・　５　ｐｐｍ　、およびＥＤＴＡ錯化
剤。

もし同様の化学組成のものが用いられているのであれば
、本方法には＋Ｖｃ　Ｄｇ　ｒｍｉ　ｄ社（Ｃｏｎ７Ｉ
ｅｃｔｉｃｕｔ）より販売てれている無７江解銅浴も１
だ使用し得る。

無電解銅浴に９０下で約５分間おいた後、セラミック基
板が取出され、脱イオン水て３０秒洗浄でれた。そのあ
と、セラミック基板′Ｌ；必要な厚さの銅を析出芒せる
ために、予備浸漬＠液で畑フリ、パラジウム活性化溶液
、２つの水洗液、還元浴および無電解浴を継続させた連
続工程を２回繰返えされた。銅を析出させる本号法を用
いろことにより、約０．０ＯＯ０５０インチの無電解銅
がセラミツク基板上に析出された。

上記の合計３回の連狡工程を経て処理された後、セラミ
ック基板は３ない′−６分の脱イオン水による最終洗浄
が行なわれた。次に基板は析出した銅表面を耐変色性と
するために、クエン酸ｆｉ５　ｒ／ｌの？Ｑ度およびＨ
２Ｓｏ４１０　ｍｉ　／　Ｌの濃度を有するクエン酸／
硫酸浸漬液に約３分間浸漬された。基板；ばでらに１な
いし２分間脱イオン水で洗浄され、そして乾燥された。

セラミック基板（ま次に２５０下で約２時間焼成され、
仇出銅に閉じ込められた水分が除去きれた。

その後、銅基板はＣｈｉｍｅ　ｌａｘ、　Ｉｎｃ　、　
（Ｍｊ　Ｌｗａｕｋａ　ｇ　。

Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ）からＰｏｓｉｃｌｇａｎの名称で
販売されている洗争奴中で約３分間浸漬さｎて不要な表
面汚染物が除かれた。次に基板；ば水道水で洗浄された
。必要に応じ、必要な銅厚さの残部は無電解めつきフた
は電気めっきの何れによっても析出させることかできる
。

電気めっき工程を開始させるために、銅で被層された基
板は予備浸漬液としての１０％硫酸浸漬液に浸漬でれ１
こ。次：′こセラミック基板に約１５ｏｚ／ｇａｌの銅
、３２ｏｚ／ｇａｌの硫酸、６０ｐｐｍの塩化物からな
り、光沢剤を含まない第１の電気めっき敢性浴中でめっ
きてれた。電気めっきは、室温で約１０Ａ／ｆＩの電流
密度で行なわれた。セラミック基板；ば、この第１電気
めっき浴で約５分間めっきされた。そのあと、セラミッ
ク基板に１．５ｏｚ／ｇａｌ　　と（・５低い銅濃度お
よび３０ないし３５ｏ　ｚ　／　ｇ　ａ　ｌと（・５高
−・硫酸濃度で、光沢剤を含む（約１％）第２の電気め
っき浴で電気めつきされ、銅の孔浸透度が増大するよう
にてれた。両塔の塩化物の濃度；ば５０ないし７０　ｐ
ｐｍ範囲内であった。そのあと、セラミック基板；ま水
道水で’！Ｊｊ霧洗浄され、もう−変調表面７Ｃス色抵
抗件を付与するたわ；て、前記と同棲度のクエン酸／硫
酸浸漬液に浸漬された。そのあと、基板は水洗で几、再
び乾燥された。

本発明を好１し−・実Ｓ態様につ（・て説明したが、当
業界の技術者には、本発明の精神および範囲から逸脱す
ることなく、形式および細部にお（・て変更をなし得ろ
ことが認められるであろう。

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板表面に金属を析出させる方法であつて、酸エ
   ッチング液に表面をさらす工程、該表面を約５０ないし
   約２００ｐｐｍのパラジウム濃度を有するアルカリ性溶
   液にさらす工程、該表面を無電解めつき浴にさらし、該
   表面に金属層を析出させる工程、および 該表面の金属に対して追加的な金属を電気めつきする工
   程 を含むことを特徴とする基板表面に金属を析出させる方
   法。
2. （２）アルカリ性溶液がスズを含んでいないことを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
3. （３）無電解めつき浴が無電解銅めつき浴であることを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
4. （４）無電解めつき浴が約１．０ないし２．０ｇ／ｌの
   銅濃度を有することを特徴とする特許請求の範囲第（３
   ）項記載の方法。
5. （５）無電解めつき浴が約１．５ｇ／ｌの銅濃度を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（３）項記載の方
   法。
6. （６）電気めつき工程が、 無電解めつき浴によつて析出された層よりも大きい密度
   を有する金属の第１電気めつき層を析出させる工程、お
   よび 該第１電気めつき層よりも大きい密度を有する金属の第
   ２電気めつき層を析出させる工程を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
7. （７）第１電気めつき層が光沢剤を含まない第１電気め
   つき浴で析出され、第２電気めつき層が光沢剤を含む第
   ２電気めつき浴で析出されることを特徴とする特許請求
   の範囲第（６）項記載の方法。
8. （８）金属が無電解めつき浴より析出された後、クエン
   酸および硫酸の溶液に表面をさらす工程をさらに含むこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
9. （９）セラミック基板の表面に金属を析出させる方法で
   あつて、 約５０ｐｐｍないし約２００ｐｐｍのパラジウム濃度を
   有する活性化溶液に該表面をさらす工程、該表面を無電
   解浴にさらし、該表面上に金属層を析出させる工程、お
   よび 該表面上の金属に対して追加的な金属を電気めつきする
   工程 を含むことを特徴とするセラミック基板の表面に金属を
   析出させる方法。
10. （１０）活性化溶液がアルカリ性であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第（９）項記載の方法。
11. （１１）金属が銅であることを特徴とする特許請求の範
    囲第（９）項記載の方法。
12. （１２）電気めつき工程が、 無電解めつき浴によつて析出される層よりも大きい密度
    を有する金属の第１電気めつき層を析出させる工程、お
    よび 第１電気めつき層よりも大きい密度を有する金属の第２
    電気めつき層を析出させる工程 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第（９）項記載
    の方法。
13. （１３）第１電気めつき層が光沢剤を含まない第１めつ
    き浴で析出され、第２電気めつき層が光沢剤を含む第２
    めつき浴で析出されることを特徴とする特許請求の範囲
    第（１２）項記載の方法。
14. （１４）無電解めつき浴によつて金属が析出された後、
    クエン酸および硫酸の溶液に表面をさらす工程をさらに
    含むことを特徴とする特許請求の範囲第（９）項記載の
    方法。
15. （１５）基板表面に金属を析出させる方法であつて、該
    表面を酸エッチング液にさらす工程、 該表面を約５０ないし約２００ｐｐｍのパラジウムの濃
    度を有するアルカリ性溶液にさらす工程、該表面を無電
    解めつき浴にさらし、該表面に金属層を析出させる工程
    、および 該表面の金属に対し、追加的な金属を電気めつきする工
    程 を含むことを特徴とする基板表面に金属を析出させる方
    法。
16. （１６）酸エッチング液がハロゲン化水素であることを
    特徴とする特許請求の範囲第（１５）項記載の方法。
17. （１７）酸エッチング液がリン酸であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第（１５）項記載の方法。
18. （１８）酸エッチング液が硝酸であることを特徴とする
    特許請求の範囲第（１５）項記載の方法。
19. （１９）酸エッチング液が過マンガン酸であることを特
    徴とする特許請求の範囲第（１５）項記載の方法。
20. （２０）基板表面に金属を析出させる方法であつて、表
    面に金属を無電解めつきで析出させる工程、無電解めつ
    き浴によつて析出される層よりも大きい密度を有する金
    属の第１電気めつき層を析出させる工程、および 第１電気めつき、層よりも大きい密度を有する金属の第
    ２電気めつき層を析出させる工程を含むことを特徴とす
    る基板表面に金属を析出させる方法。
21. （２１）第１電気めつき層が光沢剤を含まない第１めつ
    き浴で析出され、第２電気めつき層が光沢剤を含む第２
    めっき浴で析出されることを特徴とする特許請求の範囲
    第（２０）項記載の方法。
22. （２２）金属が銅であることを特徴とする特許請求の範
    囲第（２０）項記載の方法。
23. （２３）金属層を無電解めつきで析出させた後に、表面
    をクエン酸および硫酸の溶液にさらし、金属を変色抵抗
    性にする工程をさらに含むことを特徴とする特許請求の
    範囲第（２０）項記載の方法。
24. （２４）第２電気めつき層を析出させた後に、クエン酸
    および硫酸の溶液に表面をさらし、金属を変色抵抗性に
    する工程をさらに含むことを特徴とする特許請求の範囲
    第（２０）項記載の方法。