[发明专利]无电解铜电镀液和高频电子元件

说明书

发明领域

本发明涉及无电解铜电镀液和具有用无电解铜电镀液形成的铜电镀膜的高频电子元件。

背景技术

在形成用作高频导体的铜电镀膜时，通常使用一种碱性无电解铜电镀液，这是一种水溶液，包含铜离子、用作还原剂的甲醛和用作铬合剂的乙二胺四乙酸(EDTA)。此外，在高频电子元件中，诸如应用于800～2000MHz频段的介电同轴谐振器和应用于20～30GHz频段的毫米波谐振器，一般把用无电解铜电镀液形成的约2～4微米厚的铜电镀膜用作电极。

在这方面，铜电镀膜优异的导电率在介电谐振器等高频电子元件中很重要，另外，铜电镀膜不起泡而且对陶瓷粘性好也很重要。此外，在使用含EDTA的普通无电解铜电镀液时，陶瓷片表面预先用含氟化氢的蚀刻剂强腐蚀，可充分利用用粗糙陶瓷表面的锚定作用，确保铜电镀膜的粘附性。

然而，当用强腐蚀提高陶瓷表面粗糙度时，高频导电率减小了，而且除了降低用作电极的铜电镀膜自身的Q值(谐振锐度)即所谓的Qc值以外，也降低了介电谐振器的Q值，即所谓的Q₀值。为避免这些麻烦，在使用普通含EDTA的无电解铜电镀液时，腐蚀要适度，以减小陶瓷表面粗糙度。

然而，当减小了陶瓷表面粗糙度并然后电镀时，铜电镀膜会起泡，无法可靠地获得铜电镀膜与陶瓷片的优异粘附性。据信这一现象的原因在于甲醛分解时强烈产生氢，而甲醛作为还原剂而包含在无电解铜电镀液中，产生的氢影响了铜在表面粗糙度低的陶瓷片上的淀积，故减弱了锚定作用。

发明内容

考虑到上述问题作出本发明，本发明的一个目的是提供一种无电解铜电镀液，它能形成高频导电率优异的铜电镀膜，且与粗糙度小的光滑陶瓷表面粘合优良。此外，本发明还提供一种用这种无电解铜电镀液形成的高Q。值的高频电子元件。

根据本发明的一个方面，提供的无电解铜电镀液会包括：铜离子、镍离子、甲醛或其衍生物、以及酒石酸或其盐。此外，在该无电解铜电镀液中，镍离子含量与铜离子含量的摩尔比，较佳为约0.0001～0.015，更佳为约0.0001～0.01。

当无电解铜电镀液含有作为络合剂的酒石酸或酒石酸盐而不含镍时，电镀在铜充分沉淀之前停止，所以实际上无法形成厚度约2微米或更厚的铜电镀膜。然而，运用本发明的无电解铜电镀液，该溶液含镍，而镍起着沉淀催化剂作用使铜不断沉淀，所以很容易形成通常供高频导体使用的厚铜膜。

另外，当在对表面粗糙度小的陶瓷片电镀的情况下使用本发明的无电解铜电镀液时，减小了甲醛分解所产生的氢量，这一分解作用是将镍与起络合剂作用的酒石酸加在一起造成的。因此，铜容易沉淀在表面粗糙度小的陶瓷表面上，而且铜镀膜不起泡，故铜电镀膜与陶瓷片粘合优异。此外，由于镍含量小，导电率相当于纯铜导电率。还有，少量添加的镍也可与氧一起提高铜镀膜与陶瓷片的粘合性。

根据本发明的另一个方面，提供一种高频电子元件，该元件含有用上述无电解铜电镀液电镀形成的铜镀膜。此外，根据本发明另一个方面提供了一种高频电子元件，包括介电陶瓷与在其表面上形成的金属膜，其中金属膜主要包含带少量镍的铜，镍与铜的克分子含量之比约为0.0001～0.015。

上述形成的诸如介电谐振器等高频电子元件，较佳地将其铜镀膜用作高频导体，即有厚铜镀膜的电极，这样可有利地获得优异的高频导电率与高Qo值。

附图说明

图1是第一例介电谐振器的局剖切透视图；和

图2是第二例介电谐振器局部剖切透视图。

具体实施方式

以下参照附图描述本发明诸实例。

第一实例

该第一例无电解铜电镀液，包含铜离子、镍离子、甲醛或其衍生物、酒石酸或其盐。图1是介电谐振器的局部剖切透视图，该介电谐振器的铜镀膜用作电极，使用该例的无电解铜电镀液电镀而成。下面将描述用无电解铜电镀液制造介电谐振器的步骤，还描述第一例的无电解铜电镀液和用上述电镀液形成的介电谐振器，即把该介电谐振器作为一例高频电子元件来描述。