JPH04120290A - 電気銅めっき液 - Google Patents
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Landscapes
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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。
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、電気銅めっき液に関する。
従来の技術及びその課題
鉄や亜鉛等の卑金属材料への銅めっき処理においては、
硫酸銅めっき液等の酸性めっき浴を用いると、直接密着
性のよいめっき皮膜を形成することができない為に、シ
アン化銅めっき液を用いて下地めっきを施した後、硫酸
銅めっきを行なうことが一般的である。しかしながら、
シアン化銅めっき液は、激しい毒性を持つために、作業
環境、廃水処理などの点で問題が多く、これに代わるも
のが望まれている。
硫酸銅めっき液等の酸性めっき浴を用いると、直接密着
性のよいめっき皮膜を形成することができない為に、シ
アン化銅めっき液を用いて下地めっきを施した後、硫酸
銅めっきを行なうことが一般的である。しかしながら、
シアン化銅めっき液は、激しい毒性を持つために、作業
環境、廃水処理などの点で問題が多く、これに代わるも
のが望まれている。
また、被めっき物が、鉛ガラス、亜鉛、タングステン焼
結体、セラミックス等の強酸や強塩基に侵され易い材料
を構成成分として有するもの、例えばチップコンデンサ
ー、チップ抵抗、セラミック基板、サーデイツプIC等
である場合にも、これらの材料を侵すことのない銅めっ
き液が要望されている。
結体、セラミックス等の強酸や強塩基に侵され易い材料
を構成成分として有するもの、例えばチップコンデンサ
ー、チップ抵抗、セラミック基板、サーデイツプIC等
である場合にも、これらの材料を侵すことのない銅めっ
き液が要望されている。
一方、近年、プリント配線基板の高密度化、多層化等に
ともない、板厚が厚く、スルーホールの穴径の小さい基
板、即ち高アスペクト比(板厚/穴径)のプリント基板
が増加しつつあり、スルーホールめっき用の電気銅めっ
き液として、均一電着性に優れ、しかも析出皮膜の物性
が良好なめつき液が要望されている。
ともない、板厚が厚く、スルーホールの穴径の小さい基
板、即ち高アスペクト比(板厚/穴径)のプリント基板
が増加しつつあり、スルーホールめっき用の電気銅めっ
き液として、均一電着性に優れ、しかも析出皮膜の物性
が良好なめつき液が要望されている。
従来、スルーホールめっき用の電気銅めっき液としては
、ビロリン酸銅及びピロリン酸カリを主成分とするビロ
リン酸銅めっき液が主として用いられている。しかしな
がら、ピロリン酸銅めっき液では、多量に含まれるピロ
リン酸の加水分解によりオルソリン酸が形成され、これ
が電流効率やめっき皮膜の物性に悪影響を及ぼすために
、定期的な液の廃棄が避けられず、コスト高になること
に加えて、廃水処理が煩雑になるという欠点がある。し
かも、析出皮膜は、伸び等の物性が不充分であり、また
均一電着性についても改善の余地がある。
、ビロリン酸銅及びピロリン酸カリを主成分とするビロ
リン酸銅めっき液が主として用いられている。しかしな
がら、ピロリン酸銅めっき液では、多量に含まれるピロ
リン酸の加水分解によりオルソリン酸が形成され、これ
が電流効率やめっき皮膜の物性に悪影響を及ぼすために
、定期的な液の廃棄が避けられず、コスト高になること
に加えて、廃水処理が煩雑になるという欠点がある。し
かも、析出皮膜は、伸び等の物性が不充分であり、また
均一電着性についても改善の余地がある。
また、硫酸銅、硫酸等を主成分とする酸性銅めっき液も
プリント基板のスルーホールめっき用として用いられて
いるが、析出皮膜の引張り強度が低く、更に微量添加剤
の管理などにも問題がある。
プリント基板のスルーホールめっき用として用いられて
いるが、析出皮膜の引張り強度が低く、更に微量添加剤
の管理などにも問題がある。
また、この型のめつき液では、均一電着性を向上させる
ために、高硫酸濃度(濃硫酸300g/r)、低硫酸銅
濃度(Cuとして10 g/7以下)としためっき液が
用いられているが、作業性が悪く、基板、レジスト皮膜
などの耐酸性にも問題があり、用途が限定されている。
ために、高硫酸濃度(濃硫酸300g/r)、低硫酸銅
濃度(Cuとして10 g/7以下)としためっき液が
用いられているが、作業性が悪く、基板、レジスト皮膜
などの耐酸性にも問題があり、用途が限定されている。
課題を解決するための手段
本発明者は、上記した如き従来技術の問題点を解消し得
る電気銅めっき液を得るべく鋭意研究を重ねてきた。そ
の結果、特定の有機キレート化剤を用いた銅錯塩水溶液
に、ホルムアルデヒド、ホルムアルデヒド重合体、ヒド
ラジン化合物及びポリアクリルアミドの少なくとも1種
の化合物を少量添加しためっき液は、広いpH範囲で良
好なめっき皮膜を形成することができ、しかも均一電着
性や析出皮膜の物性等が非常に良好であり、更に、この
めっき液に特定の含窒素化合物を添加しためっき液は、
析出皮膜の物性がより一層向上することを見出した。そ
して、これらのめつき液は、スルーホールめっき用の電
気めっき液として優れたものであると同時に、広いpH
範囲で使用可能であることから、適宜pHを調製するこ
とによって、鉄等の卑金属素材を含む各種の材料に直接
密着性良くめっき皮膜を形成でき、また強酸、強塩基等
に侵され易い材料をも侵すことなくめつき可能であるこ
とを見出した。また、これらのめつき液に、更に、アル
カリ金属のハロゲン化物及び硫酸塩、アルカリ土類金属
のハロゲン化物及び硫酸塩並びにアンモニウムのハロゲ
ン化物及び硫酸塩の少なくとも1種の化合物を添加する
ことによって、均一電着性がより一層向上し、スルーホ
ールめっき用の電気銅めっき液として極めて優れたもの
となることを見出した。本発明は、これらの知見に基づ
いて完成されたものである。
る電気銅めっき液を得るべく鋭意研究を重ねてきた。そ
の結果、特定の有機キレート化剤を用いた銅錯塩水溶液
に、ホルムアルデヒド、ホルムアルデヒド重合体、ヒド
ラジン化合物及びポリアクリルアミドの少なくとも1種
の化合物を少量添加しためっき液は、広いpH範囲で良
好なめっき皮膜を形成することができ、しかも均一電着
性や析出皮膜の物性等が非常に良好であり、更に、この
めっき液に特定の含窒素化合物を添加しためっき液は、
析出皮膜の物性がより一層向上することを見出した。そ
して、これらのめつき液は、スルーホールめっき用の電
気めっき液として優れたものであると同時に、広いpH
範囲で使用可能であることから、適宜pHを調製するこ
とによって、鉄等の卑金属素材を含む各種の材料に直接
密着性良くめっき皮膜を形成でき、また強酸、強塩基等
に侵され易い材料をも侵すことなくめつき可能であるこ
とを見出した。また、これらのめつき液に、更に、アル
カリ金属のハロゲン化物及び硫酸塩、アルカリ土類金属
のハロゲン化物及び硫酸塩並びにアンモニウムのハロゲ
ン化物及び硫酸塩の少なくとも1種の化合物を添加する
ことによって、均一電着性がより一層向上し、スルーホ
ールめっき用の電気銅めっき液として極めて優れたもの
となることを見出した。本発明は、これらの知見に基づ
いて完成されたものである。
即ち、本発明は、以下に示す電気銅めっき液を提供する
ものである。
ものである。
(1)a) 銅化合物0.01〜1モル/lb) 一般
式 (式中、xlは水素原子又は基−COOM4、X2は基
−COOM、又は基−CH2CH2OH。
式 (式中、xlは水素原子又は基−COOM4、X2は基
−COOM、又は基−CH2CH2OH。
nは0〜2の整数を示し、Ml 、M2、M、、M4及
びM5は同−又は異なって各々水素原子、KSNa又は
NH,である)で表わされる化合物、及び一般式 (式中、X、は水素原子、基−CH2COOM6、基−
CH2CH2COOMl又は 基−CH2CH2OH,X、は基−CH2C00MB
、基−CH2CH2COOMg又は基−CH2CH20
H,x5は基−CH2COOM1゜、基−CH2CH2
COOMI 1又は基−CH2CH2OHを示し、M6
、M7 、Ma、Mg、Ml。及びMl 1は同−又
は異なって各々水素原子、KSNa又はNH4である)
で表わされる化合物の少なくとも1種からなるキレート
北側0.01〜2モル/l、並びに C) ホルムアルデヒド0.01〜1モル/l、ホルム
アルデヒド重合体0.3〜30g/l、ヒドラジン化合
物0.0005〜0.1モル/I及びポリアクリルアミ
ド0.005〜10g/7の少なくとも1種 を含有する水溶液からなる電気銅めっき液(以下、「本
発明めっき液(I)」という)、 ■a) 銅化合物CLOI〜1モル/lb) 一般式 (式中、Xlは水素原子又は基−COOM4、X2は基
−COOM、又は基−CH2CH2OH1nは0〜2の
整数を示し、Ml 、M2 、M3、M4及びM5は同
−又は異なって各々水素原子、K、Na又はNH,であ
る)で表わされる化合物、及び一般式、 /X3 N−X。
びM5は同−又は異なって各々水素原子、KSNa又は
NH,である)で表わされる化合物、及び一般式 (式中、X、は水素原子、基−CH2COOM6、基−
CH2CH2COOMl又は 基−CH2CH2OH,X、は基−CH2C00MB
、基−CH2CH2COOMg又は基−CH2CH20
H,x5は基−CH2COOM1゜、基−CH2CH2
COOMI 1又は基−CH2CH2OHを示し、M6
、M7 、Ma、Mg、Ml。及びMl 1は同−又
は異なって各々水素原子、KSNa又はNH4である)
で表わされる化合物の少なくとも1種からなるキレート
北側0.01〜2モル/l、並びに C) ホルムアルデヒド0.01〜1モル/l、ホルム
アルデヒド重合体0.3〜30g/l、ヒドラジン化合
物0.0005〜0.1モル/I及びポリアクリルアミ
ド0.005〜10g/7の少なくとも1種 を含有する水溶液からなる電気銅めっき液(以下、「本
発明めっき液(I)」という)、 ■a) 銅化合物CLOI〜1モル/lb) 一般式 (式中、Xlは水素原子又は基−COOM4、X2は基
−COOM、又は基−CH2CH2OH1nは0〜2の
整数を示し、Ml 、M2 、M3、M4及びM5は同
−又は異なって各々水素原子、K、Na又はNH,であ
る)で表わされる化合物、及び一般式、 /X3 N−X。
\X5
(式中、X、は水素原子、基−CH2000M s、基
−CH2CIll COOM?又は 基−CH2CH2OH%X4は基−CH2C00M8、
基−CH2CH2COOMg又は基−CH2CH20H
%X5は基−CH2COOM1゜、基−(H2CH2C
OOMI 1又は基−CH2CH2OHを示し、M6、
M7 、Ma、M9 、Ml o及びMl lは同−又
は異なって各々水素原子、K、Na又はNH,である)
で表わされる化合物の少なくとも1種からなるキレート
北側0.01〜2モル/l、 C) ホルムアルデヒド0.01〜1モル/I。
−CH2CIll COOM?又は 基−CH2CH2OH%X4は基−CH2C00M8、
基−CH2CH2COOMg又は基−CH2CH20H
%X5は基−CH2COOM1゜、基−(H2CH2C
OOMI 1又は基−CH2CH2OHを示し、M6、
M7 、Ma、M9 、Ml o及びMl lは同−又
は異なって各々水素原子、K、Na又はNH,である)
で表わされる化合物の少なくとも1種からなるキレート
北側0.01〜2モル/l、 C) ホルムアルデヒド0.01〜1モル/I。
ホルムアルデヒド重合体0.3〜30g/1.ヒドラジ
ン化合物0.0005〜0.1モル/l及びポリアクリ
ルアミド0.005〜Log/7の少なくとも1種、並
びに d)一般式 (式中、zl、Z2、z3及びZ4は同−又は異なって
各々水素原子又はメチル基、QIは水素原子、K、Na
又はNH4、mは1〜15の整数を示す。)で表わされ
る化合物、及び一般式(式中、Aは水素原子、水酸基、
−8H。
ン化合物0.0005〜0.1モル/l及びポリアクリ
ルアミド0.005〜Log/7の少なくとも1種、並
びに d)一般式 (式中、zl、Z2、z3及びZ4は同−又は異なって
各々水素原子又はメチル基、QIは水素原子、K、Na
又はNH4、mは1〜15の整数を示す。)で表わされ
る化合物、及び一般式(式中、Aは水素原子、水酸基、
−8H。
基NH2CO−1基−COOQ3、アミノ基、基NH2
−C−NH−1基CH,cHi s−又は基NH NH2CONH−1Z、 、Z、及びZ7は同−又は異
なって各々水素原子、メチル基又はエチル基、!は0〜
4の整数、kは0又は1を示し、Q2及びQ3は同−又
は異なって各々水素原子、K1Na又はNH4である)
で表わされる化合物の少なくとも1種0.006〜1モ
ル/l を含有する水溶液からなる電気銅めっき液(以下「本発
明めっき液(■)」という)、 ■ アルカリ金属のハロゲン化物及び硫酸塩、アルカリ
土類金属のハロゲン化物及び硫酸塩並びにアンモニウム
のハロゲン化物及び硫酸塩の少なくとも1種0.01〜
3モル/lを含有する請求項第1項又は第2項のいずれ
かに記載の電気銅めっき液(以下「本発明めっき液(■
)」という)。
−C−NH−1基CH,cHi s−又は基NH NH2CONH−1Z、 、Z、及びZ7は同−又は異
なって各々水素原子、メチル基又はエチル基、!は0〜
4の整数、kは0又は1を示し、Q2及びQ3は同−又
は異なって各々水素原子、K1Na又はNH4である)
で表わされる化合物の少なくとも1種0.006〜1モ
ル/l を含有する水溶液からなる電気銅めっき液(以下「本発
明めっき液(■)」という)、 ■ アルカリ金属のハロゲン化物及び硫酸塩、アルカリ
土類金属のハロゲン化物及び硫酸塩並びにアンモニウム
のハロゲン化物及び硫酸塩の少なくとも1種0.01〜
3モル/lを含有する請求項第1項又は第2項のいずれ
かに記載の電気銅めっき液(以下「本発明めっき液(■
)」という)。
本発明めっき液では、銅化合物としては、b)成分のキ
レート化剤によって銅錯体となり、水溶液中で安定して
存在するものであれば、特に限定はなく、例えば、硫酸
銅、塩化銅、酸化銅、炭酸銅、酢酸銅、ビロリン酸銅、
しゆう酸銅等を用いることができる。これらのうちで、
硫酸銅、塩化銅、酸化銅等が好ましく用いられる。銅化
合物の水溶液中での濃度は、0.01〜1モル/l程度
、好ましくは0.05〜0.5モル/l程度とする。
レート化剤によって銅錯体となり、水溶液中で安定して
存在するものであれば、特に限定はなく、例えば、硫酸
銅、塩化銅、酸化銅、炭酸銅、酢酸銅、ビロリン酸銅、
しゆう酸銅等を用いることができる。これらのうちで、
硫酸銅、塩化銅、酸化銅等が好ましく用いられる。銅化
合物の水溶液中での濃度は、0.01〜1モル/l程度
、好ましくは0.05〜0.5モル/l程度とする。
0.01モル/lを下回る濃度では、めっき皮膜の析出
速度が遅くなるので実用的ではなく、一方、1モル/l
を上回る濃度では、析出速度がより向上することはなく
、しかもめっき皮膜の安定性が阻害されることかあ−る
ので好ましくない。
速度が遅くなるので実用的ではなく、一方、1モル/l
を上回る濃度では、析出速度がより向上することはなく
、しかもめっき皮膜の安定性が阻害されることかあ−る
ので好ましくない。
銅錯体を形成するために用いるキレート化剤としては、
一般式 (式中、Xl、X2、Ml、M2、M8及びnは上記に
同じ) で表わされる化合物及び一般式 (式中、X3、X4及びX5は上記に同じ)で表わされ
る化合物の少なくとも1種の化合物を用いる。これらの
キレート化剤の好ましい具体例としては、エチレンジア
ミン四酢酸(EDTA) 、エチレンジアミン四酢酸二
ナトリウム塩(EDTA・2Na) ヒドロキシエチ
ルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA) 、ジエチレ
ントリアミン五酢酸(DTPA) 、ニトリロ三酢酸(
NTA)、トリエチレンテトラアミン六酢酸(TTHA
)、イミノジ酢酸(IDA)、イミノジプロピオン酸(
IDP)等を示すことができる。この様なキレート化剤
を添加することによって、銅化合物は銅錯体としてめっ
き液中に安定に存在することができ、良好なめっき皮膜
を形成し得るものとなる。
一般式 (式中、Xl、X2、Ml、M2、M8及びnは上記に
同じ) で表わされる化合物及び一般式 (式中、X3、X4及びX5は上記に同じ)で表わされ
る化合物の少なくとも1種の化合物を用いる。これらの
キレート化剤の好ましい具体例としては、エチレンジア
ミン四酢酸(EDTA) 、エチレンジアミン四酢酸二
ナトリウム塩(EDTA・2Na) ヒドロキシエチ
ルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA) 、ジエチレ
ントリアミン五酢酸(DTPA) 、ニトリロ三酢酸(
NTA)、トリエチレンテトラアミン六酢酸(TTHA
)、イミノジ酢酸(IDA)、イミノジプロピオン酸(
IDP)等を示すことができる。この様なキレート化剤
を添加することによって、銅化合物は銅錯体としてめっ
き液中に安定に存在することができ、良好なめっき皮膜
を形成し得るものとなる。
特に好ましいキレート化剤は、エチレンジアミン四酢酸
及びその塩類である。キレート、北側の添加量は、0.
01〜2モル/l程度、好ましくは0.05〜1モル/
l程度とする。0.01モル/lを下回る濃度では、め
っき液の安定性が不充分であり、一方2モル/lを上回
る濃度としても液の安定性がより向上することはないの
で、不経済である。
及びその塩類である。キレート、北側の添加量は、0.
01〜2モル/l程度、好ましくは0.05〜1モル/
l程度とする。0.01モル/lを下回る濃度では、め
っき液の安定性が不充分であり、一方2モル/lを上回
る濃度としても液の安定性がより向上することはないの
で、不経済である。
本発明の電気銅めっき液では、添加剤として、ホルムア
ルデヒド、ホルムアルデヒド重合体、ヒドラジン化合物
及びポリアクリルアミドの少なくとも1種(以下、「添
加剤成分(A)」という)を用いる。添加剤成分(A)
を加えることによって、析出皮膜の引張り強さ、伸び等
の物性が優れたものとなり、均一電着性も良好になる。
ルデヒド、ホルムアルデヒド重合体、ヒドラジン化合物
及びポリアクリルアミドの少なくとも1種(以下、「添
加剤成分(A)」という)を用いる。添加剤成分(A)
を加えることによって、析出皮膜の引張り強さ、伸び等
の物性が優れたものとなり、均一電着性も良好になる。
添加剤成分(A)のうちで、ホルムアルデヒド重合体と
しては、広い範囲の重合度のものを用いることができ、
例えば重合度2〜1000程度のものを用いることがで
きる。ヒドラジン化合物としては、例えば、ヒドラジン
、ヒドラジン塩酸塩、ヒドラジン酢酸塩、硫酸ヒドラジ
ン等を用いることができる。ポリアクリルアミドとして
は、広い範囲の分子量のものを用いることができ、例え
ば重量平均分子量(Mw) = 100〜100000
00程度のものを用いた場合に、いずれも良好な結果が
得られる。
しては、広い範囲の重合度のものを用いることができ、
例えば重合度2〜1000程度のものを用いることがで
きる。ヒドラジン化合物としては、例えば、ヒドラジン
、ヒドラジン塩酸塩、ヒドラジン酢酸塩、硫酸ヒドラジ
ン等を用いることができる。ポリアクリルアミドとして
は、広い範囲の分子量のものを用いることができ、例え
ば重量平均分子量(Mw) = 100〜100000
00程度のものを用いた場合に、いずれも良好な結果が
得られる。
これらの添加剤成分(A)のうちで、ホルムアルデヒド
、パラホルムアルデヒド、ヒドラジン、ポリアクリルア
ミド等を用いることが特に好ましい。
、パラホルムアルデヒド、ヒドラジン、ポリアクリルア
ミド等を用いることが特に好ましい。
添加剤成分(A)の添加量は、ホルムアルデヒド0.0
1〜1モル/l程度、好ましくは0.02〜0.5モル
/l程度、ホルムアルデヒド重合体0.3〜30g/I
程度、好ましくは0.6〜15g/7と度、ヒドラジン
化合物0.0005〜0.1モル/l程度、好ましくは
0.001〜0.05モル/l程度、ポリアクリルアミ
ド0.005〜10g/j程度、好ましくは0.02〜
5g/l程度とする。添加剤成分(A)の添加量が上記
範囲を下回ると、物性の向上効果が不充分となり、一方
、これらを上回る濃度としても物性がより向上すること
はなく、不経済である。本発明では、上記した添加剤成
分(A)を1種又は2種以上組み合わせて用いることが
できる。
1〜1モル/l程度、好ましくは0.02〜0.5モル
/l程度、ホルムアルデヒド重合体0.3〜30g/I
程度、好ましくは0.6〜15g/7と度、ヒドラジン
化合物0.0005〜0.1モル/l程度、好ましくは
0.001〜0.05モル/l程度、ポリアクリルアミ
ド0.005〜10g/j程度、好ましくは0.02〜
5g/l程度とする。添加剤成分(A)の添加量が上記
範囲を下回ると、物性の向上効果が不充分となり、一方
、これらを上回る濃度としても物性がより向上すること
はなく、不経済である。本発明では、上記した添加剤成
分(A)を1種又は2種以上組み合わせて用いることが
できる。
本発明めっき液(I)は、上記したa)銅化合物、b)
キレート化剤、及びC)添加剤成分(A)を水に溶解す
ることによって得られる。このめっき液は、従来のピロ
リン酸銅めっき液や硫酸銅めっき液等のスルーホールめ
っき用めっき液と比較して、優れた均一電着性を有する
。また、従来のスルーホールめっき用めっき液では、引
張り強度と伸びの両方の特性が同時に良好なめっき皮膜
を得ることができなかったが、本発明めっき液では、両
方の特性が同時に優れためっき皮膜を形成できる。また
、本発明めっき液は、広い範囲のpH値でめっき可能で
あることから、適当なpH値に調節することによって、
鉄素材等の卑金属素材上へ直接密着性よくめっき皮膜を
形成することが可能であり、シアン化銅めっき液の代替
としても使用し得るものである。また、強酸や強塩基に
侵され易い材料に対しても、これを侵すことなくめっき
皮膜を形成することが可能である。
キレート化剤、及びC)添加剤成分(A)を水に溶解す
ることによって得られる。このめっき液は、従来のピロ
リン酸銅めっき液や硫酸銅めっき液等のスルーホールめ
っき用めっき液と比較して、優れた均一電着性を有する
。また、従来のスルーホールめっき用めっき液では、引
張り強度と伸びの両方の特性が同時に良好なめっき皮膜
を得ることができなかったが、本発明めっき液では、両
方の特性が同時に優れためっき皮膜を形成できる。また
、本発明めっき液は、広い範囲のpH値でめっき可能で
あることから、適当なpH値に調節することによって、
鉄素材等の卑金属素材上へ直接密着性よくめっき皮膜を
形成することが可能であり、シアン化銅めっき液の代替
としても使用し得るものである。また、強酸や強塩基に
侵され易い材料に対しても、これを侵すことなくめっき
皮膜を形成することが可能である。
本発明めっき液(II)は、上記した本発明めっき液(
I)に、更に一般式: (式中、Z l 、ZQ %z3s Z4 % Qt
%及びmは上記に同じ)で表わされる化合物、及び一般
式:(式中、As Z5 、Z6 、z7 、Q2 、
’及びkは上記に同じ)で表わされる化合物の少なくと
も1種(以下「添加剤成分(B)」という)を添加した
ものであり、析出皮膜の引張り強さ、伸び率等の物性が
より一層向上したものである。添加剤成分(B)の好ま
しい具体例としては、グリシン、アラニン、N−メチル
グリシン、バリン、ノルバリン、ロイシン、ノルロイシ
ン、イソロイシン、セリン、システィン、アスパラギン
、アスパラギン酸、グルタミン酸、オルニチン、リジン
、アルギニン等を挙げることができ、グリシン、アラニ
ン、N−メチルグリシン、リジン等が特に好ましい。
I)に、更に一般式: (式中、Z l 、ZQ %z3s Z4 % Qt
%及びmは上記に同じ)で表わされる化合物、及び一般
式:(式中、As Z5 、Z6 、z7 、Q2 、
’及びkは上記に同じ)で表わされる化合物の少なくと
も1種(以下「添加剤成分(B)」という)を添加した
ものであり、析出皮膜の引張り強さ、伸び率等の物性が
より一層向上したものである。添加剤成分(B)の好ま
しい具体例としては、グリシン、アラニン、N−メチル
グリシン、バリン、ノルバリン、ロイシン、ノルロイシ
ン、イソロイシン、セリン、システィン、アスパラギン
、アスパラギン酸、グルタミン酸、オルニチン、リジン
、アルギニン等を挙げることができ、グリシン、アラニ
ン、N−メチルグリシン、リジン等が特に好ましい。
添加剤成分(B)の添加量は、0.006〜1モル/l
程度、好ましくは0.01〜0.5モル/l程度とする
。0.006モル/lを下回る添加量では、物性向上に
十分に寄与せず、一方1モル/lを上回る量を添加して
も物性がより向上することはなく、不経済である。
程度、好ましくは0.01〜0.5モル/l程度とする
。0.006モル/lを下回る添加量では、物性向上に
十分に寄与せず、一方1モル/lを上回る量を添加して
も物性がより向上することはなく、不経済である。
本発明では、上記した本発明めっき液(I)又は(II
)に、更に、アルカリ金属のハロゲン化物及び硫酸塩、
アルカリ土類金属のハロゲン化物及び硫酸塩並びにアン
モニウムのハロゲン化物及び硫酸塩の少なくとも1種を
添加することによって、析出皮膜の物性をほとんど低下
させることなく、めっき液の均一電着性を更に向上させ
ることができる。このような化合物を添加しためっき液
(本発明めっき液(■))は均一電着性、析出皮膜の物
性ともに極めて優れたものであり、プリント基板のスル
ーホールめっき用の電気銅めっき液として、特に有用性
が高い。
)に、更に、アルカリ金属のハロゲン化物及び硫酸塩、
アルカリ土類金属のハロゲン化物及び硫酸塩並びにアン
モニウムのハロゲン化物及び硫酸塩の少なくとも1種を
添加することによって、析出皮膜の物性をほとんど低下
させることなく、めっき液の均一電着性を更に向上させ
ることができる。このような化合物を添加しためっき液
(本発明めっき液(■))は均一電着性、析出皮膜の物
性ともに極めて優れたものであり、プリント基板のスル
ーホールめっき用の電気銅めっき液として、特に有用性
が高い。
アルカリ金属としては、カリウム、ナトリウム等を例示
でき、アルカリ土類金属としては、カルシウム、マグネ
シウム等を例示でき、ハロゲンとしては、塩素、ヨウ素
、シュウ素等を例示できる。
でき、アルカリ土類金属としては、カルシウム、マグネ
シウム等を例示でき、ハロゲンとしては、塩素、ヨウ素
、シュウ素等を例示できる。
好ましい化合物の具体例としては、塩化カリウム、塩化
マグネシウム、塩化カルシウム、塩化アンモニウム、ヨ
ウ化カリウム、シュウ化カリウム、硫酸カリウム、硫酸
ナトリウム、硫酸アンモニウム等を例示できる。これら
の化合物の添加量は、0.01〜3モル/l程度、好ま
しくは0.05〜2モル/l程度とする。0.01モル
/lを下回る添加量では、均一電着性向上の効果は充分
には発揮されず、一方3モル/lを上回る添加量として
も均一電着性がより向上することはなく、しかもめっき
液中に完全に溶解しない場合があるので好ましくない。
マグネシウム、塩化カルシウム、塩化アンモニウム、ヨ
ウ化カリウム、シュウ化カリウム、硫酸カリウム、硫酸
ナトリウム、硫酸アンモニウム等を例示できる。これら
の化合物の添加量は、0.01〜3モル/l程度、好ま
しくは0.05〜2モル/l程度とする。0.01モル
/lを下回る添加量では、均一電着性向上の効果は充分
には発揮されず、一方3モル/lを上回る添加量として
も均一電着性がより向上することはなく、しかもめっき
液中に完全に溶解しない場合があるので好ましくない。
本発明めっき液(I)〜(Illlr)は、いずれもめ
っき時のpH値は特に限定されず、いかなるpH領域に
おいても良好なめっき皮膜を形成することが可能であり
、使用する素材の種類や要求される析出皮膜の物性に応
じてpH値を適宜設定すればよい。例えば、pH8程度
以上で用いることによって、鉄素材上へ直接密着性よく
めっき皮膜を形成することができる。また、pH6〜8
程度に調整することによって強酸や強塩基に侵され易い
材料をも侵すことなくめっき皮膜を形成することができ
る。
っき時のpH値は特に限定されず、いかなるpH領域に
おいても良好なめっき皮膜を形成することが可能であり
、使用する素材の種類や要求される析出皮膜の物性に応
じてpH値を適宜設定すればよい。例えば、pH8程度
以上で用いることによって、鉄素材上へ直接密着性よく
めっき皮膜を形成することができる。また、pH6〜8
程度に調整することによって強酸や強塩基に侵され易い
材料をも侵すことなくめっき皮膜を形成することができ
る。
更にスルーホールめっき用として用いる場合には、pH
6〜8程程度の範囲内で用いることによって、均一電着
性、引張り強さ、伸び率等の全てに優れためっき皮膜を
得ることができる。特に均一電着性を良好にするために
はpH8〜9程度で用いることが好ましい。めっき液の
pH調整には、塩酸、硫酸等の酸類や水酸化ナトリウム
、水酸化カリウム等のアルカリ性化合物を適宜用いるこ
とができる。
6〜8程程度の範囲内で用いることによって、均一電着
性、引張り強さ、伸び率等の全てに優れためっき皮膜を
得ることができる。特に均一電着性を良好にするために
はpH8〜9程度で用いることが好ましい。めっき液の
pH調整には、塩酸、硫酸等の酸類や水酸化ナトリウム
、水酸化カリウム等のアルカリ性化合物を適宜用いるこ
とができる。
本発明めっき液は、浴温10〜90℃程度で使用するこ
とができるが、作業性や析出皮膜の物性の点から、20
〜60℃程度で用いることが好ましい。
とができるが、作業性や析出皮膜の物性の点から、20
〜60℃程度で用いることが好ましい。
陰極電流密度は、めっき液の液温や流動状態により広い
範囲で選択することができる。が、通常0、 1〜10
A/dm2程度、好ましくは0.5〜5A/dm”程
度とすればよい。
範囲で選択することができる。が、通常0、 1〜10
A/dm2程度、好ましくは0.5〜5A/dm”程
度とすればよい。
発明の効果
本発明めっき液は、以下に示すような優れた特徴を有す
るものである。
るものである。
■ 均一電着性、析出皮膜の引張り強度、伸び率等が良
好であり、プリント基板のスルーホールめっき用めっき
液として好適である。特に、本発明めっき液(III)
は、極めて優れた均一電着性を有するものである。
好であり、プリント基板のスルーホールめっき用めっき
液として好適である。特に、本発明めっき液(III)
は、極めて優れた均一電着性を有するものである。
■ 広いpH域でめっき可能であり、例えばpH8程度
以上で用いることによって、鉄素地上に直接密着性よく
銅めっき皮膜を形成することができる。また、被めっき
物が鉛ガラス、亜鉛、タングステン焼結体、セラミック
ス等の強酸や強塩基に侵され易い材料を構成成分として
有するもの、例えばチップコンデンサー、チップ抵抗、
セラミック基板、サーデイツプIC等である場合にも、
めっき液のpHを適宜調節することによって、これらの
材料を侵すことなく銅めっきを施すことが可能となる。
以上で用いることによって、鉄素地上に直接密着性よく
銅めっき皮膜を形成することができる。また、被めっき
物が鉛ガラス、亜鉛、タングステン焼結体、セラミック
ス等の強酸や強塩基に侵され易い材料を構成成分として
有するもの、例えばチップコンデンサー、チップ抵抗、
セラミック基板、サーデイツプIC等である場合にも、
めっき液のpHを適宜調節することによって、これらの
材料を侵すことなく銅めっきを施すことが可能となる。
■ 通常の硫酸銅めっき液に添加されているような硫黄
系光沢剤を使用することなく光沢めっきを形成できる。
系光沢剤を使用することなく光沢めっきを形成できる。
このため、厚付けを行なう場合にも析出皮膜への硫黄共
析の悪影響がなく、電鋳用銅めっき液として好適に用い
られる。
析の悪影響がなく、電鋳用銅めっき液として好適に用い
られる。
■ めっき液の維持管理が容易であり、また、析出皮膜
に悪影響を及ぼすような不純物の生成が少ないので、長
期間安定に使用できる。
に悪影響を及ぼすような不純物の生成が少ないので、長
期間安定に使用できる。
■ 毒性の少ないめっき液である。
実施例
以下、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
実施例1
下記組成のめっき液を調製した。
A浴 B浴
モル/l モル/I
ocuc72 ・2H200,250,250エチレ
ンジアミン四酢酸 0.4 0.40ホルムアルデヒ
ド 0. 05 0.050グリシン
0.03上記A浴及びB浴を用いて、
pH6〜10、浴温50℃、陰極電流密度3A/dm2
0条件で60mmX 100mmのチタン板上に30μ
m厚のめっきを施し、その後めっき皮膜を剥離した。
ンジアミン四酢酸 0.4 0.40ホルムアルデヒ
ド 0. 05 0.050グリシン
0.03上記A浴及びB浴を用いて、
pH6〜10、浴温50℃、陰極電流密度3A/dm2
0条件で60mmX 100mmのチタン板上に30μ
m厚のめっきを施し、その後めっき皮膜を剥離した。
得られためっき皮膜から、測定部の幅が4.2mmのダ
ンベル状の試料を打ち抜き、引張り試験を行なって、ス
トレス−ストレイン曲線を求めることによって、引張り
強さ、及び伸び率を求めた。
ンベル状の試料を打ち抜き、引張り試験を行なって、ス
トレス−ストレイン曲線を求めることによって、引張り
強さ、及び伸び率を求めた。
結果を第1図及び第2図に示す。
第1図から、A浴、B浴共にpH6〜10において、析
出皮膜が高い引張り強度を示すことが判る。この引張り
強度の値は、ピロリン酸銅めっき液から得られるめっき
皮膜と同程度であり、硫酸銅めっき液から得られるめっ
き皮膜に比して非常に高い値である。また、第2図から
、A浴、B浴共にpH6〜10において、析出皮膜が大
きな伸び率を示すことが判る。この伸び率は、硫酸銅め
っき液から得られるめっき皮膜の伸び率と同程度であり
、ピロリン酸銅めっき液から得られるめっき皮膜の伸び
率に比して非常に大きな値である。
出皮膜が高い引張り強度を示すことが判る。この引張り
強度の値は、ピロリン酸銅めっき液から得られるめっき
皮膜と同程度であり、硫酸銅めっき液から得られるめっ
き皮膜に比して非常に高い値である。また、第2図から
、A浴、B浴共にpH6〜10において、析出皮膜が大
きな伸び率を示すことが判る。この伸び率は、硫酸銅め
っき液から得られるめっき皮膜の伸び率と同程度であり
、ピロリン酸銅めっき液から得られるめっき皮膜の伸び
率に比して非常に大きな値である。
以上の結果から、本発明めっき液は、析出皮膜の引張り
強度及び伸び率がともに優れたものであることが判る。
強度及び伸び率がともに優れたものであることが判る。
特に、B浴を用いた場合に、引張り強さ、伸び率共に大
きな値を示すめっき皮膜が得られる。
きな値を示すめっき皮膜が得られる。
実施例2
下記組成のめっき液を調製した。
oCuC72”2H200,25モル/lOキレート化
北側 0.4 モル/l0ホルムアルデヒド
0.05モル/lQグリシン 0
.03モル/l※ キレート化剤としては、エチレンジ
アミン四酢酸二ナトリウム(EDTA−2Na)、ヒド
ロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)
、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA) 、ニトリ
ロ三酢酸(NTA)、トリエチレンテトラミン六酢酸(
TTHA)、イミノジ酢酸(IDA)及びイミノジプロ
ピオン酸(IDP)を各々単独で用いた。
北側 0.4 モル/l0ホルムアルデヒド
0.05モル/lQグリシン 0
.03モル/l※ キレート化剤としては、エチレンジ
アミン四酢酸二ナトリウム(EDTA−2Na)、ヒド
ロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)
、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA) 、ニトリ
ロ三酢酸(NTA)、トリエチレンテトラミン六酢酸(
TTHA)、イミノジ酢酸(IDA)及びイミノジプロ
ピオン酸(IDP)を各々単独で用いた。
実施例1と同様にしてめっき試料を作成し、引張り強度
及び伸び率を測定した。その結果、いずれのキレート化
剤を用いた場合にも、pH6〜10の範囲で、引張り強
度50〜80 kg/ mm2伸び率2.5〜4.0%
のめつき皮膜が形成された。
及び伸び率を測定した。その結果、いずれのキレート化
剤を用いた場合にも、pH6〜10の範囲で、引張り強
度50〜80 kg/ mm2伸び率2.5〜4.0%
のめつき皮膜が形成された。
実施例3
下記組成のめっき液を調製した。
oCuC72・2H200,25モル/l0エチレンジ
アミン四酢酸 0.4 モル/l0添加剤成分(A)7 0グリシン 0.03モル/l米 添加
剤成分(A)としては、パラホルムアルデヒドについて
は1.5g/7.ヒドラジン、ヒドラジン塩酸塩、ヒド
ラジン酢酸塩及び硫酸ヒドラジンについては0.005
モル/I!、ポリアクリルアミド(Mw2000〜60
00)及びポリアクリルアミド(Mw700000〜1
000000 )については0.Ig/7を各々単独で
添加した。
アミン四酢酸 0.4 モル/l0添加剤成分(A)7 0グリシン 0.03モル/l米 添加
剤成分(A)としては、パラホルムアルデヒドについて
は1.5g/7.ヒドラジン、ヒドラジン塩酸塩、ヒド
ラジン酢酸塩及び硫酸ヒドラジンについては0.005
モル/I!、ポリアクリルアミド(Mw2000〜60
00)及びポリアクリルアミド(Mw700000〜1
000000 )については0.Ig/7を各々単独で
添加した。
実施例1と同様にしてめっき試料を作成し、引張り強度
及び伸び率を測定した。その結果、いずれの添加剤成分
(A)を用いた場合にも、pH6〜10の範囲内におい
て、引張り強度50〜80kg/m1I12、伸び率2
.5〜4.0%のめっき皮膜が形成された。
及び伸び率を測定した。その結果、いずれの添加剤成分
(A)を用いた場合にも、pH6〜10の範囲内におい
て、引張り強度50〜80kg/m1I12、伸び率2
.5〜4.0%のめっき皮膜が形成された。
実施例4
下記組成のめっき液を調製した。
0CuC72−2H200,25モル/l0エチレンジ
アミン四酢酸 0.4 モル/lOホルムアルデヒド
0.05モル/ItO添加剤成分(B)蝦
0.03モル/l※ 添加剤成分(B)としては、アラ
ニン、N−メチルグリシン、リジン、バリン、ロイシン
及びグルタミン酸を各々単独で用いた。
アミン四酢酸 0.4 モル/lOホルムアルデヒド
0.05モル/ItO添加剤成分(B)蝦
0.03モル/l※ 添加剤成分(B)としては、アラ
ニン、N−メチルグリシン、リジン、バリン、ロイシン
及びグルタミン酸を各々単独で用いた。
実施例1と同様にしてめっき試料を作成し、引張り強度
及び伸び率を測定した。その結果、いずれの添加剤成分
(B)を用いた場合にも、pH6〜10の範囲内におい
て、引張り強度50〜80’g/mm2、伸び率2.5
〜4.0%のめっき皮膜が形成された。
及び伸び率を測定した。その結果、いずれの添加剤成分
(B)を用いた場合にも、pH6〜10の範囲内におい
て、引張り強度50〜80’g/mm2、伸び率2.5
〜4.0%のめっき皮膜が形成された。
実施例5
下記組成のめっき液を調製した。
C浴 D浴
モル/l モル/l
oCuC12・2H20
0エチレンジアミン四酢酸
Oホルムアルデヒド
0グリシン
xcz
0、 25 0. 25
0.4 0.4
0、 05 0. 05
0、 03 0.03
上記C浴及びD浴を用いて、
浴温50℃、
pH
8で陰極電流密度2及び3A/dm2の各々の条件で、
大きさ60mmX 100mmのアスペクト比の異なる
プリント基板上に、30μm厚のめっき皮膜を形成させ
た。その後プリント基板のラウンド部とスルーホール部
のめっき膜厚を測定し、両者の比から均一電着性を求め
た。結果を第3図に示す。
大きさ60mmX 100mmのアスペクト比の異なる
プリント基板上に、30μm厚のめっき皮膜を形成させ
た。その後プリント基板のラウンド部とスルーホール部
のめっき膜厚を測定し、両者の比から均一電着性を求め
た。結果を第3図に示す。
従来のピロリン酸銅めっき液(以下、従来浴という)を
用いて同様に均一電着性を測定した結果も第3図に併せ
て示す。
用いて同様に均一電着性を測定した結果も第3図に併せ
て示す。
第3図から、C浴及びD浴はいずれも従来浴に比して均
一電着性に優れたものであることが判る。
一電着性に優れたものであることが判る。
特に、KCIを含有したD浴は、優れた均一電着性を示
すものであった。
すものであった。
第1図は、実施例1のめっき皮膜の引張り強度の測定結
果のグラフ、第2図は、実施例1のめっき皮膜の伸び率
の測定結果のグラフ、第3図は、実施例5のめっき液の
均一電着性試験結果のグラフである。 (以 上) 第 図 第 図 め、も う夜dQpH 第 図 基項のアスへクト比 手続補正書帽発)□。 平成3年5月2子田 特許庁長官 植 松 敏 殿 事件の表示 平成2年特許願第46991、 発明の名称 電気銅めっき液 補正をする者 事件との関係 特許出願人 石原薬品株式会社
果のグラフ、第2図は、実施例1のめっき皮膜の伸び率
の測定結果のグラフ、第3図は、実施例5のめっき液の
均一電着性試験結果のグラフである。 (以 上) 第 図 第 図 め、も う夜dQpH 第 図 基項のアスへクト比 手続補正書帽発)□。 平成3年5月2子田 特許庁長官 植 松 敏 殿 事件の表示 平成2年特許願第46991、 発明の名称 電気銅めっき液 補正をする者 事件との関係 特許出願人 石原薬品株式会社
Claims (3)
- (1)a)銅化合物0.01〜1モル/l b)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、X_1は水素原子又は基−COOM_4、X_
2は基−COOM_5又は基−CH_2CH_2OH、
nは0〜2の整数を示し、M_1、M_2、M_3、M
_4及びM_5は同一又は異なって各々水素原子、K、
Na又はNH_4である)で表わされる化合物、及び一
般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、X_3は水素原子、基−CH_2COOM_6
、基−CH_2CH_2COOM_7又は 基−CH_2CH_2OH、X_4は基−CH_2CO
OM_8、基−CH_2CH_2COOM_9又は基−
CH_2CH_2OH、X_5は基−CH_2COOM
_1_0、基−CH_2CH_2COOM_1_1又は
基−CH_2CH_2OHを示し、M_6、M_7、M
_8、M_9、M_1_0及びM_1_1は同一又は異
なって各々水素原子、K、Na又はNH_4である)で
表わされる化合物の少なくとも1種からなるキレート化
剤0.01〜2モル/l、並びに c)ホルムアルデヒド0.01〜1モル/l、ホルムア
ルデヒド重合体0.3〜30g/l、ヒドラジン化合物
0.0005〜0.1モル/l及びポリアクリルアミド
0.005〜10g/lの少なくとも1種 を含有する水溶液からなる電気銅めっき液。 - (2)a)銅化合物0.01〜1モル/l b)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、X_1は水素原子又は基−COOM_4、X_
2は基−COOM_5又は基−CH_2CH_2OH、
nは0〜2の整数を示し、M_1、M_2、M_3、M
_4及びM_5は同一又は異なって各々水素原子、K、
Na又はNH_4である)で表わされる化合物、及び一
般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、X_3は水素原子、基−CH_2COOM_6
、基−CH_2CH_2COOM_7又は 基−CH_2CH_2OH、X_4は基−CH_2CO
OM_8、基−CH_2CH_2COOM_9又は基−
CH_2CH_2OH、X_5は基−CH_2COOM
_1_0、基−CH_2CH_2COOM_1_1又は
基−CH_2CH_2OHを示し、M_6、M_7、M
_8、M_9、M_1_0及びM_1_1は同一又は異
なって各々水素原子、K、Na又はNH_4である)で
表わされる化合物の少なくとも1種からなるキレート化
剤0.01〜2モル/l、 c)ホルムアルデヒド0.01〜1モル/l、ホルムア
ルデヒド重合体0.3〜30g/l、ヒドラジン化合物
0.0005〜0.1モル/l及びポリアクリルアミド
0.005〜10g/lの少なくとも1種、並びに d)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Z_1、Z_2、Z_3及びZ_4は同一又は
異なって各々水素原子又はメチル基、Q_1は水素原子
、K、Na又はNH_4、mは1〜15の整数を示す。 )で表わされる化合物、及び一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Aは水素原子、水酸基、−SH、 基NH_2CO−、基−COOQ_3、アミノ基、基N
H_2−C−NH−、基CH_3CH_2S−又はNH 基NH_2CONH−、Z_5、Z_6及びZ_7は同
一又は異なって各々水素原子、メチル基又はエチル基、
lは0〜4の整数、kは0又は1を示し、Q_2及びQ
_3は同一又は異なって各々水素原子、K、Na又はN
H_4である)で表わされる化合物の少なくとも1種0
.006〜1モル/l を含有する水溶液からなる電気銅めっき液。 - (3)アルカリ金属のハロゲン化物及び硫酸塩、アルカ
リ土類金属のハロゲン化物及び硫酸塩並びにアンモニウ
ムのハロゲン化物及び硫酸塩の少なくとも1種0.01
〜3モル/lを含有する請求項第1項又は第2項のいず
れかに記載の電気銅めっき液。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP4699190A JPH04120290A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 電気銅めっき液 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP4699190A JPH04120290A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 電気銅めっき液 |
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JPH04120290A true JPH04120290A (ja) | 1992-04-21 |
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Family Applications (1)
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