JP2000345359A - 無電解金めっき液 - Google Patents
無電解金めっき液Info
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Abstract
まず、工業的規模においても実用可能であって、しかも
純度の高い金めっき皮膜を形成することができ、かつ、
毒性が低くめっき液安定性に優れた無電解金めっき液を
提供する。 【解決手段】(a)シアン化物を含有しない水溶性金
塩、(b)亜硫酸塩、(c)チオ硫酸塩、(d)アミノ
酸の少なくとも1種、(e)芳香族ニトロソ化合物およ
び(f)アスコルビン酸およびその塩から選ばれた少な
くとも1種を含んでなることを特徴とする無電解金めっ
き液。
Description
ず、かつ長時間安定な無電解金めっき液に関する。
って電極および配線等の微細化が実施されるようになっ
た。そして、電子部品の電気接点部には、耐食性を有
し、電気的特性に優れた電気貴金属めっきによる金属被
覆を施すことが有効とされている。例えば、プリント基
板の回路と半導体チップとを電気的に接続するため、そ
の接続部分に金めっきを施している。一方、近年では電
子部品の高集積化や実装技術の急速な発展により、電気
的に独立した微細部分等にボンディング用金めっきを施
す場合、電気めっき方法に代わって無電解金めっき方法
が一般に行われるようになってきた。上記の無電解金め
っき方法に用いられる金めっき液は、金(I)金(II
I)の錯化剤としてシアン化合物を含有し、還元剤とし
てジメチルアミンボラン(DMBA)などのホウ化物を
含有するものが知られている(特開昭50−3743号
公報)。しかし、このめっき液は多量のシアン化物イオ
ンを含有し、作業時および廃液処理時の安全性、環境保
安上に問題がある。また、ポジ型有機レジストを介した
被めっき材料を用いる場合、レジストパターンの変化や
剥離が生じる等の問題があった。そのため、金属塩、錯
化剤および添加剤としてシアン化合物を含有しない非シ
アン無電解金めっき液の要望が高まった。シアン化物イ
オンを全く含まない無電解金めっき液としては、例え
ば、金属塩として塩化金酸塩、亜硫酸金塩またはチオ硫
酸金塩、錯化剤として亜硫酸塩とチオ硫酸塩を用いた無
電解金めっき液(特開昭64−52083号公報)、チ
オシアン酸塩を用いた無電解金めっき液(特開昭62−
174384号公報)、チオシアン酸塩と亜硫酸塩を用
いた無電解金めっき液(特開平9−71871号)が知
られている。しかしながら、従来の非シアン金めっき液
は、めっき速度が遅かったり、多量の還元剤が必要であ
ったり、厚付けが充分できなかったり、めっき液の安定
性に欠しく短時間で沈殿が生じる等、生産性或いは技術
的諸特性を充分満足するものでなかった。
成分にシアン化物イオンを全く含まず、工業的規模にお
いても実用可能であって、しかも純度の高い金めっき皮
膜を形成することができ、かつ、毒性が低くめっき液安
定性に優れた無電解金めっき液を提供することを目的と
してなされたものである。
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、シアン化物イオ
ンを含有しない水溶性金塩、亜硫酸塩等の錯化剤、アス
コルビン酸およびその塩からなる還元剤から成る毒性の
低い無電解金めっき液に、アミノ酸から選ばれた少なく
とも1種および芳香族ニトロソ化合物から選ばれた少な
くとも1種を添加することにより、従来の非シアン無電
解金めっき液に比べ、浴安定性が著しく向上し、さら
に、析出速度および析出皮膜の外観も向上することを知
見して本発明を完成するに到った。すなわち、本発明
は、 (1)(a)シアン化物を含有しない水溶性金塩、
(b)亜硫酸塩、(c)チオ硫酸塩、(d)アミノ酸の
少なくとも1種、(e)芳香族ニトロソ化合物および
(f)アスコルビン酸およびその塩から選ばれた少なく
とも1種を含んでなることを特徴とする無電解金めっき
液。 (2)(d)アミノ酸を0.01〜0.40mol/l
含有することを特徴とする請求項1記載の無電解金めっ
き液、 (3)(e)芳香族ニトロソ化合物を50〜3000p
pm含有することを特徴とする請求項1記載の無電解金
めっき液、および (4)めっき液のpHを6.0〜7.0に調整したこと
を特徴とする請求項1記載の無電解金めっき液、を提供
するものである。
アン化物を含有しない水溶性金塩とは、例えば、塩化金
酸ナトリウム、亜硫酸金ナトリウム、亜硫酸金カリウ
ム、亜硫酸金アンモニウム、チオ硫酸金ナトリウムおよ
びチオ硫酸金カリウム等の水溶性金塩が挙げられる。上
記水溶性金塩の使用濃度は、無電解金めっき液中0.0
12〜0.024mol/l、好ましくは0.06〜
0.018mol/lの範囲で用いられる。0.012
mol/l以下の濃度では、めっき析出速度が遅くな
り、析出物色調が低下するので好ましくない。また、
0.024mol/l以上では、浴安定性が低下するの
で好ましくない。
性を維持するために錯化剤として(b)成分の亜硫酸塩
および(c)チオ硫酸塩のほかに、(d)成分のアミノ
酸のすくなくとも1種が用いられる。アミノ酸として
は、例えば、エチレンジアミン四酢酸およびそのナトリ
ウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、ニトリロ三酢酸
およびそのナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム
塩、イミノジ酢酸、グリシン、システィンおよびアスパ
ラギン酸等が挙げられる。上記のアミノ酸はめっき液中
で金イオンと錯体を形成してこれらの成分を液中に安定
に保持する作用をなし、液の安定性に寄与する。上記の
アミノ酸の使用濃度は無電解金めっき液中0.01〜
0.40mol/l、好ましくは0.05〜0.20m
ol/lの範囲で用いられる。0.01mol/l以下
では、液の安定性効果が充分発揮されず、また、0.4
0mol/l以上用いると液の安定性は向上するが、経
済的上好ましくない。
析出物の色調を改善するために、(e)成分として芳香
族ニトロソ化合物の少なくとも1種が用いられる。芳香
族ニトロソ化合物としては、例えば、ニトロソナフトー
ル、4−ニトロソ−1−ナフトール、1−ニトロソ−2
−ナフトール、クペロンおよびネオタプロイン等が挙げ
られる。芳香族ニトロソ化合物は、反応界面の余剰の金
イオンと錯体を形成し、液の安定性に寄与する。また、
芳香族ニトロソ化合物を添加しためっき液ではめっき皮
膜の厚付けを行った場合のめっき皮膜の外観が特に良好
になる。上記の芳香族ニトロソ化合物の使用濃度は、無
電解金めっき液中50〜3000ppm、好ましくは1
00〜1000ppmの範囲で用いられる。50ppm
以下では液の安定性が低下するので好ましくなく、30
00ppm以上になると析出速度が低下するので好まし
くない。
よく析出させるために、(f)成分として、アスコルビ
ン酸およびアスコルビン酸ナトリウムが用いられる。上
記のアスコルビン酸およびアスコルビン酸ナトリウムの
使用濃度は、無電解金めっき液中10〜50g/l、好
ましくは20〜35g/lの範囲で用いられる。10g
/l以下では金の析出効果が低く、また、50g/l以
上用いても効果は同じであるため経済的にも好ましくな
い。
おいてめっき液の成分が分解しない範囲内で、硫酸また
は水酸化ナトリウムにより適宜調整される。特に好まし
いpHは6〜7である。また、本発明のめっき液を用い
て無電解金めっきを施す場合、めっき浴の浴温度を50
〜80℃で行うのが好ましい。浴温度が50℃未満の場
合には、析出速度が遅く、80℃以上の場合めっき浴が
分解するので好ましくない。
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。
H7.0に調整し、液温度60℃において、予め無電解
ニッケルめっきおよび置換金めっきを施した銅板を60
分間浸漬した結果、膜厚0.43μmの光沢金色の金皮
膜を得た。
H7.0に調整し、液温度60℃において、予め無電解
ニッケルめっきおよび置換金めっきを施した銅板を60
分間浸漬した結果、膜厚0.61μmの光沢金色の金皮
膜を得た。
て、銅板にめっきを施した結果、めっき中にめっき液が
分解して満足される金皮膜が得られなかった。
て、銅板にめっきを施した結果、めっき中にめっき液が
分解して満足される金皮膜が得られなかった。
例2と同様にして、銅板にめっきを施した結果、めっき
中にめっき液が分解して満足される金皮膜が得られなか
った。
リウムによりpH6.0および7.0のめっき液を調整
し、浴温度60℃において、予め無電解ニッケルめっき
および置換金めっきを施した銅板を60分間浸漬し、金
の析出速度、浴安定性および析出した金めっき膜の外観
の評価結果を表1に示す。
リウムによりpH8.0および9.0のめっき液を調整
し、浴温度60℃において、予め無電解ニッケルめっき
および置換金めっきを施した銅板を60分間浸漬し、金
の析出速度、浴安定性および析出した金めっき膜の外観
の評価結果を表1に示す。
H7.0に調整し、液温度60℃において、予め無電解
ニッケルめっきおよび置換金めっきを施した銅板を60
分間浸漬した結果を表2に示す。
mol/l〜0.10mol/lの範囲内にある場合
(実施例5−2〜5−4)、浴安定性が良好で、金の析
出速度が高く、光沢金色の金皮膜を得ることができた。
しかし、グリシン濃度が0.005mol/l未満の場
合(実施例5−1)、金の析出速度が低く、暗金色の金
皮膜となり、めっき後に浴分解を生じた。また、グリシ
ン濃度が0.30mol/l以上の場合(実施例5−
5)、浴安定性および金の析出速度は速いが、赤褐色か
つムラのある析出皮膜となった。上記実施例5の結果か
ら明らかなように、アミノ酸の添加が浴安定性、金の析
出速度および金皮膜の外観においても有効であることが
判った。
H7.0に調整し、液温度60℃において、予め無電解
ニッケルめっきおよび置換金めっきを施した銅板を60
分間浸漬した結果を表3に示す。
000ppmの範囲内にある場合(実施例6−2〜6−
4)、浴安定性が良好で、金の析出速度が速く、光沢金
色の金皮膜を得ることができた。しかし、クペロン濃度
が50ppm未満の場合(実施例6−1)、金の析出速
度が低く、暗金色の金皮膜となり、めっき後に浴分解を
生じた。また、クペロン濃度が1000ppm以上の場
合(実施例6−5)、浴安定性および金の析出速度は速
いが、赤褐色かつムラのある析出皮膜となった。上記実
施例6の結果から明らかなように、芳香族ニトロソ化合
物の添加が浴安定性、金の析出速度および金皮膜の外観
においても有効であることが判った。
い水溶性金塩、錯化剤として亜硫酸塩、チオ硫酸塩、還
元剤としてアスコルビン酸およびその塩により構成され
た毒性が極めて少ない無電解金めっき液に、アミノ酸か
ら選ばれた少なくとも1種および芳香族ニトロ化合物か
ら選ばれた少なくとも1種を添加することにより、従来
の非シアン無電解金めっき液に比べ浴安定性が著しく向
上する。また、析出速度および析出皮膜の外観も向上す
る効果がある。また、本発明のめっき液は、シアン化物
を含まないので、無電解金めっき作業の作業性および廃
液処理時の安全性においても有効である。
Claims (4)
- 【請求項1】(a)シアン化物を含有しない水溶性金
塩、(b)亜硫酸塩、(c)チオ硫酸塩、(d)アミノ
酸の少なくとも1種、(e)芳香族ニトロソ化合物およ
び(f)アスコルビン酸およびその塩から選ばれた少な
くとも1種を含んでなることを特徴とする無電解金めっ
き液。 - 【請求項2】(d)アミノ酸を0.01〜0.40mo
l/l含有することを特徴とする請求項1記載の無電解
金めっき液。 - 【請求項3】(e)芳香族ニトロソ化合物を50〜30
00ppm含有することを特徴とする請求項1記載の無
電解金めっき液。 - 【請求項4】めっき液のpHを6.0〜7.0に調整し
たことを特徴とする請求項1記載の無電解金めっき液。
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