JP2967106B2 - 電子部品の製造方法 - Google Patents

電子部品の製造方法

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JP2967106B2
JP2967106B2 JP61088269A JP8826986A JP2967106B2 JP 2967106 B2 JP2967106 B2 JP 2967106B2 JP 61088269 A JP61088269 A JP 61088269A JP 8826986 A JP8826986 A JP 8826986A JP 2967106 B2 JP2967106 B2 JP 2967106B2
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修 宮沢
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31Coating with metals
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    • C23C18/44Coating with noble metals using reducing agents

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、還元型無電解金めっき液によるめっきによ
って、電子部品が製造されるようにした電子部品の製造
方法に関するものである。 〔従来の技術〕 従来の還元型無電解金めっき液は、例えばプレイティ
ング(Plating)第57巻、(1970)、第914頁〜第920頁
に記載されているOkinaka氏によるもの、米国特許第330
0328号に記載されているLuce氏によるもの、あるいは特
公昭56−20353号に記載されているハック氏等によるも
のがある。 〔発明者が解決しようとする問題点〕 上記の従来技術のうち、Okinaka氏の液は多量のシア
ン化物イオンを含み、作業時及び廃液処理時の安全性に
問題があった。またルース(Luce)氏による液とハック
氏等による液は、どちらもシアン化物を含有しない還元
型無電解金めっき液であるが、金源中の金イオンが3価
であるため、Okinaka氏の液に比べると多量の還元剤が
必要であった。そして、ルース(Luce)氏の液は不安定
で、めっき開始後2時間ほどで液中に沈澱が生じて、め
っきが続けられなかった。 本発明の目的は、還元型無電解金めっき液を用いて作
業時および廃液処理時の安全性に問題がなく、しかも金
が厚付けされた状態として電子部品に対しめっき処理が
施され得る電子部品の製造方法を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、電子部品を、金源としてのジチオスルフ
ァト金(I)酸塩、還元剤としてのチオ尿素、錯化剤と
してのチオ硫酸塩、安定剤としての亜硫酸塩およびpH調
整剤としての塩酸あるいは水酸化ナトリウムを含む還元
型無電解金めっき液中に浸漬し、上記電子部品に金めっ
きを施すことで達成される。更には、電子部品を、金源
としてのハロゲン化金酸塩及びチオ硫酸塩の混合物、還
元剤としてのチオ尿素、錯化剤としてのチオ硫酸塩、安
定剤としての亜硫酸塩及びpH調整剤としての塩酸あるい
は水酸化ナトリウムを含む還元型無電解金めっき液中に
浸漬し、上記電子部品に金めっきを施すことで達成され
る。 〔作用〕 従来の還元型無電解金めっき液で用いられたシアン化
物イオンは、金イオンと強く結合して、還元剤によって
金イオンが還元されて金の沈澱が生じるのを防いでい
る。チオスルファト金(I)錯体中のチオ硫酸イオン
は、シアン化物イオンより弱く金イオンと結合するもの
の、弱い還元剤を用いればチオスルファト金(I)錯体
を金源として含むめっき液は安定で、長時間使用でき
る。 チオスルファト金(I)錯体は、金を中心原子として
1分子中に少なくとも一つのチオ硫酸イオンを持つ錯体
である。例えばジチオスルファト金(I)酸塩であり、
その分子式はM3〔Au(S2O3〕である。(但し、式中
のMはNa,K等の金属を表わす。)また、この錯体は、ハ
ロゲン化金錯塩とチオ硫酸塩を混合した水溶液中に生成
するので、それを金源として用いることもできる。ここ
でハロゲン化金酸塩は、例えばテトラクロロ金酸塩であ
り、その分子式はMAuCl4である(但し、式中のMはNa、
K等の金属を表わす。)。またチオ硫酸塩は、例えばM2
S2O3で表わされるものである(但し、式中のMはNa,K等
の金属を表わす。)。 本発明の還元型無電解金めっき液には、上述の金源の
他に還元剤が含まれる。さらに、錯化剤、安定剤、ある
いはpH調整剤が含まれるのが有利である。ここで、還元
剤は、金の表面において還元反応性を示すもの、例えば
チオ尿素である。錯化剤は金イオンと結合して錯体を形
成するもの、例えば上述のチオ硫酸塩である。また安定
剤は錯化剤の分解を防ぐために用い、例えば錯化剤とし
てチオ硫酸塩を用いた場合には亜硫酸塩例えば分子式M2
SO3で表わされるものである(但し、式中のMはNa,K等
の金属を表わす。)。さらにpH調整剤は、めっき液の初
期のpHを所望の値とするための添加物であり、例えば塩
酸あるいは水酸化ナトリウムである。さらに好ましくは
pH緩衝効果のある化合物も、pH調整剤としてめっき液に
添加することができる。例えば塩化アンモニウムを添加
する。 以上、本発明の還元型無電解金めっき液の成分につい
て、具体的な化合物名と分子式を示した。次にこれらの
各成分について、分子式中のMがNaである場合を例とし
て以下(a)〜(f)に量的限定とその限定理由を述べ
る。 (a)ジチオスルファト金(I)酸ナトリウムの配合量
は1〜50g/が良く、好ましくは3〜20g/であり、特
に好ましくは5〜13g/である。1g/より少ないとめ
っき反応がほとんど進行せず、50g/より多いと還元型
無電解金めっき液中に金の沈殿が生じる。 (b)テトラクロロ金(III)酸ナトリウムとチオ硫酸
ナトリウムの混合物を金源として用いる場合、テトラク
ロロ金(III)酸ナトリウムの配合量は0.5〜40g/が良
く、好ましくは5〜20g/、特に好ましくは5〜11g/
である。0.5g/より少ないとめっき反応がほとんど進
行せず、40g/より多いと還元型無電解金めっき液中に
金の沈殿が生じる。また、チオ硫酸ナトリウムの配合量
は、0.6〜75g/が良く、好ましくは5〜30g/、特に
好ましくは9〜20g/である。0.6g/より少ないと還
元型無電解金めっき液は金の沈殿を生じやすく、75g/
より多いとイオウの沈殿が生じる。 (c)チオ尿素の配合量は0.1〜75g/が良く、好まし
くは7〜40g/であり、特に好ましくは8〜20g/であ
る。0.1g/より少ないとめっき反応はほとんど進行せ
ず、75g/より多いとめっき反応に特別の効果がない。 (d)錯化剤としてのチオ硫酸ナトリウムの配合量は、
5〜200g/が良く、好ましくは25〜100g/であり、特
に好ましくは25〜50g/である。5g/より少ないと還
元型無電解金めっき液中に金の沈殿が生じやすく、200g
/より多いとイオウの沈殿が生じる。 (e)亜硫酸ナトリウムの配合量は2〜100g/が良
く、好ましくは10〜90g/であり、特に好ましくは20〜
80g/である。2g/より少ないとめっき液中にイオウ
の沈殿が生じやすく、100g/より多いとめっき反応は
ほとんど進行しない。 (f)塩化アンモニウムの配合量は、5〜50g/が良
く、好ましくは20〜50g/であり、特に好ましくは20〜
40g/である。5g/より少ないと、めっき反応開始後
急速にめっき反応は進行しなくなり、50g/より多いと
めっき反応に特別の効果がない。 還元型無電解金めっき液のpH値は3.0〜11.0、好まし
くは4.0〜10.0、特に好ましくは5.0〜9.0である。液温
は60〜90℃、好ましくは65〜85℃、特に好ましくは70〜
80℃である。 〔発明の実施例〕 以下に本発明の実施例を示す。 実施例1. 大きさ2.5cm×2.5cm、厚さ0.3mmの銅板に厚さ2μm
のニッケル皮膜を、次に厚さ1μmの金皮膜をそれぞれ
電気めっきでつけて試料とした。試料を脱脂液で、次に
希塩酸で洗浄後よく水洗する。窒素ブローで乾燥してか
ら試料の重量を秤量した。この試料を、水1あたり以
下に示す還元型無電解金成分のめっき液に2時間浸し
た。液温は60℃で、塩酸によってpHを4.0とした。 (還元型無電解金めっき液の組成) 還元型無電解金めっき液を強制かくはんし、30分毎に
試料を取り出し金膜厚を重量法によって測定した。その
結果を図の曲線1に示した。 金膜厚は2時間で1.2μmに達した。析出した金膜は
無光沢の明黄色で、液中に沈殿は観測されなかった。 実施例2. 上記実施例1と同様に準備した試料を、水1あたり
以下に示す成分の還元型無電解金めっき液に2時間浸し
た。液温は80℃で、塩酸によってpHを5.0とした。 (還元型無電解金めっき液の組成) 還元型無電解金めっき液を強制かくはんし、実施例1
と同様に金膜厚を測定した。その結果を図の曲線2に示
した。金膜厚は2時間で1.3μmに達した。金膜は無光
沢の明黄色で、液中に沈殿は観測されなかった。 実施例3. 上記実施例1と同様に準備した試料を、水1あたり
以下に示す成分の還元型無電解金めっき液に2時間浸し
た。液温は80℃で、塩酸によってpHを5.0とした。 (還元型無電解金めっき液の組成) 還元型無電解金めっき液を強制かくはんし、実施例1
と同様に金膜厚を測定した。その結果を図の曲線3に示
した。金膜厚は2時間で1.7μmに達した。金膜は無光
沢の明黄色で、液中に沈殿は生じなかった。 〔発明の効果〕 以上、述べたように、本発明によれば、シアン化物イ
オンを全く含まず、かつ毒性が低く、しかもシアン化物
イオンを含んだ従来の還元型無電解金めっき液と同程度
の安定性を持つ還元型無電解金めっき液を用いて作業時
および廃液処理時の安全性に問題のない金めっき方法が
得られ、特にセラミック基板などを被めっき物として金
めっき工程に導入される場合には、めっき工程は大幅に
合理化され得、被めっき物は金が厚付けされた電子部品
として容易に製造され得るものとなっている。
【図面の簡単な説明】 図は本発明による電子部品の製造方法によって、電子部
品に金皮膜を析出させたときの金膜厚(μm)とめっき
時間(時間)との関係を示す図である。 1,2,3……実験データ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富沢 明 横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 松浦 尚子 横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 横野 中 横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所生産技術研究所内 (56)参考文献 特公 昭62−86171(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 18/44

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.電子部品を、金源としてのジチオスルファト金
    (I)酸塩、還元剤としてのチオ尿素、錯化剤としての
    チオ硫酸塩、安定剤としての亜硫酸塩およびpH調整剤と
    しての塩酸あるいは水酸化ナトリウムを含む還元型無電
    解金めっき液中に浸漬し、上記電子部品に金めっきを施
    すことを特徴とする電子部品の製造方法。 2.上記還元型無電解金めっき液に含まれるジチオスル
    ファト金(I)酸塩として、ジチオスルファト金(I)
    酸ナトリウムまたはジチオスルファト金(I)酸カリウ
    ムを用いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の電子部品の製造方法。 3.上記還元型無電解金めっき液として、ジチオスルフ
    ァト金(I)酸ナトリウムを1〜50g/l、チオ尿素を0.1
    〜75g/l、チオ硫酸塩としてのチオ硫酸ナトリウムを5
    〜200g/l、亜硫酸塩としての亜硫酸ナトリウムを2〜10
    0g/l及びpH調整剤としての塩化アンモニウムを5〜50g/
    l含むめっき液を用いることを特徴とする特許請求の範
    囲第2項記載の電子部品の製造方法。 4.電子部品を、金源としてのハロゲン化金酸塩及びチ
    オ硫酸塩の混合物、還元剤としてのチオ尿素、錯化剤と
    してのチオ硫酸塩、安定剤としての亜硫酸塩及びpH調整
    剤としての塩酸あるいは水酸化ナトリウムを含む還元型
    無電解金めっき液中に浸漬し、上記電子部品に金めっき
    を施すことを特徴とする電子部品の製造方法。 5.上記還元型無電解金めっき液に含まれるハロゲン化
    金酸塩として、テトラクロロ金酸塩を用いることを特徴
    とする特許請求の範囲第4項記載の電子部品の製造方
    法。 6.上記還元型無電解金めっき液のテトラクロロ金酸塩
    としてテトラクロロ金(III)酸ナトリウムを、チオ硫
    酸塩としてチオ硫酸ナトリウムを用いることを特徴とす
    る特許請求の範囲第5項記載の電子部品の製造方法。 7.上記還元型無電解金めっき液として、テトラクロロ
    金(III)酸ナトリウムを0.5〜40g/l、チオ硫酸ナトリ
    ウムを0.6〜75g/l、チオ尿素を0.1〜75g/l、亜硫酸塩と
    しての亜硫酸ナトリウムを2〜100g/l及びpH調整剤とし
    ての塩化アンモニウムを5〜50g/l含むめっき液を用い
    ることを特徴とする特許請求の範囲第6項記載の電子部
    品の製造方法。
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US07/143,959 US4880464A (en) 1985-10-14 1988-01-14 Electroless gold plating solution
US07/184,061 US4963974A (en) 1985-10-14 1988-04-20 Electronic device plated with gold by means of an electroless gold plating solution
US07/532,656 US5202151A (en) 1985-10-14 1990-06-04 Electroless gold plating solution, method of plating with gold by using the same, and electronic device plated with gold by using the same

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