JPH06146056A - ルテニウムめっき液 - Google Patents
ルテニウムめっき液Info
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- JPH06146056A JPH06146056A JP4297199A JP29719992A JPH06146056A JP H06146056 A JPH06146056 A JP H06146056A JP 4297199 A JP4297199 A JP 4297199A JP 29719992 A JP29719992 A JP 29719992A JP H06146056 A JPH06146056 A JP H06146056A
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Abstract
せず、かつ電着速度の低下を来すことがないルテニウム
めっき液を提供すること。 【構成】 ルテニウムの窒素・含硫黄酸錯体に、スルフ
ァミン酸若しくはスルファミン酸塩及び/又は硫酸若し
くは硫酸塩からなる安定剤、及び周期律表第III族元素
及び/又はその化合物を添加してなるルテニウムめっき
液。
Description
き液に関する。
は耐摩耗性を必要とする機械部品等の表面の被覆に有用
であり、又、色調、硬度及び耐食性の点から装飾品にも
採用されている。
提案されている。
なる。
O)2Y8}3-(但し、Yは塩素又は臭素である)の錯イ
オン中に存在するルテニウム錯体のpH4以下の酸性水
溶液からなるもの(特公昭47−4122参照)。
ウム及びタリウムからなる群から選ばれた金属の安定し
た、かつ可溶性の化合物の少なくとも1つを含むもの
(特公昭49−26175参照)。
構造で表わされる窒素−架橋連鎖を含む錯化合物として
ルテニウムの存在する、4を上回らないpHを有する溶
液からなり、前記溶液が実質的に塩化物イオンを含ま
ず、かつ少なくとも15g/lの硝酸塩イオンを含有す
るもの(特開昭48−68432参照)。
X2}3+(但し、Xは塩素又はヨウ素)で示される式の
陽イオン錯体中に存在する、ルテニウム錯体の水溶液か
ら成るもの(特開昭52−150341参照)。
のスルファミン酸とから形成される錯体が使用されるこ
とにより浴が安定化されて成り、さらにニッケル、コバ
ルト、鉄、スズ、鉛及びマグネシウムから成る群から選
択された少量の第2金属成分を含有するpH0.1〜
2.4から成るもの(特公平1−56157参照)。
ニウムの窒素・スルファミン酸錯体との混合物を使用し
たもの、あるいはさらに液の安定化向上のために、これ
にスルファミン酸塩及び硫酸塩を添加したもの(特開平
4−165092)。
体を形成したものであることが大きな特徴である。この
理由は、ルテニウムの電着中にルテニウムの原子価の変
動により、めっき液が不安定になることを防止するため
と考えられる。
ウムめっき液として要求される特性すなわち、めっき
液が安定なこと、電流効率が高いこと、電着速度が
速いこと(高電流密度でめっき出来ること)、5μm
以上の厚付けが出来ること、めっき皮膜にクラックが
ないこと等を完全に満たすものではなかった。
き液が安定であれば、電着速度が遅く、かつ5μm以上
の厚付けが出来ない等相反する特性を持ったものが多
い。
情の下に、上記いずれの要求特性も満し、とくにめっき
回数を増してもめっき液が安定で劣化せず、かつ電着速
度の低下を来すことがないルテニウムめっき液を提供す
ることを目的とするものである。
た結果、ルテニウムの窒素・含硫黄酸錯体に、めっき液
安定化剤、及び周期律表第III族元素及び/又はその化
合物を添加しためっき液が上記課題を解決する上で有効
であることを知見し、本発明に至った。
硫黄酸錯体に、スルファミン酸若しくはスルファミン酸
塩及び/又は硫酸若しくは硫酸塩からなる安定剤、及び
周期律表第III族元素及び/又はその化合物を添加して
なるルテニウムめっき液をその要旨とするものである。
黄酸錯体の形成法について説明する。まず、公知の方法
で金属ルテニウム又はルテニウム化合物を塩化ルテニウ
ムとする。そして、塩化ルテニウム溶液にスルファミン
酸を加え、煮沸還流し熟成することにより、ルテニウム
のアコ・クロル錯体{Ru2N(H2O)2Cl8}・(N
H4)3を生成させ、この溶液を10℃以下に冷却しアコ
・クロル錯体の結晶を得る。
4)OHを加えアリカリ性とし、アコ・クロル錯体をル
テニウムの窒素・水酸化物Ru2N(OH)X・nH2O
の沈殿として分離する。得られた沈殿を水に懸濁させ、
硫酸、スルファミン酸、アルキル又はアリールスルファ
ミン酸、アルカン若しくはアルカノール又はアリールス
ルフォン酸等の含硫黄酸をルテニウム1モルに対して2
〜40モルを添加し、再度煮沸還流熟成させる。
黄酸錯体とは、以上のような処理により得られるルテニ
ウム錯化合物をいう。その基本骨格は、
H),2(RSO3)[R:アルキル基、ヒドロキシア
ルキル基、アリール基等]で表されるものと推定され
る。
H等のアルカリ金属水酸化物又はアンモニア水等で中和
する。
1種をめっき液の基本塩として使用するが、上記のよう
にして得られた錯体水溶液をめっき原液として使用する
のが実用的である。めっき液中のルテニウム濃度は、1
〜25g/l、好ましくは2〜10g/lで使用される
ので、前記の錯体水溶液をめっき原液として使用する場
合には必要に応じて純水で希釈する。1g/l未満の濃
度では電着速度が若干遅く、又、25g/lを越える濃
度ではいわゆる「汲出し」の点で好ましくない。
硫酸塩及び/又はスルファミン酸若しくはスルファミン
酸塩である。硫酸塩、スルファミン酸塩としてはめっき
液に可溶性であればとくに制限はないが、アルカリ金属
塩、アンモニウム塩等が好ましい。とくに好ましいのは
硫酸アンモニウム、スルファミン酸アンモニウムであ
る。安定剤の濃度は、硫酸若しくは硫酸塩の場合、20
g/l以上、好ましくは60〜200g/lである。2
0g/l未満の濃度では安定化効果が乏しく、形成され
たルテニウムめっき膜にクラックが発生し易く、5μm
以上の優れた膜厚を得ることは困難である。しかし、あ
まり高濃度で使用すると、電着速度が遅くなる傾向を示
す。又、スルファミン酸若しくはスルファミン酸塩の場
合には5〜100g/l、好ましくは20〜60g/l
である。5g/l未満では安定化効果が乏しく、100
g/lを越える濃度では電着速度が低下する。
及び/又はその化合物としては、Sc,Y,Al,G
a,In,Tl等及びその化合物が好ましい。これらは
めっき液に可溶性のものであればとくに制限はないが、
元素以外に硫酸塩、塩酸塩、スルファミン酸塩等の形態
でそれらの少なくとも1種を使用することができる。し
かし、入手の容易性、取扱い性などから硫酸塩が最も好
ましい。この添加剤は、Sr,Y,Al,Ga,Inで
は元素量として10mg/l以上飽和までの濃度で使用
することができる。又、Tlでは元素量として5〜10
0mg/lである。これらの濃度の下限未満では、クラ
ックフリー膜厚の上昇がみられず、又その上限を超える
濃度ではクラックフリー膜厚の上昇への効果が小さい。
記ルテニウムの窒素・含硫黄酸錯体の水溶液に、所定量
の他の添加剤を添加・溶解することにより容易に行うこ
とができる。
るめっき条件について説明する。
定されないが、あまり低pHでは電着速度が遅くなり、
又あまり高pHでは液の安定性が低下する。通常0.5
〜4、好ましくは0.5〜2.5である。このpHの調
整は、硫酸、スルファミン酸、塩酸、硝酸、リン酸等の
無機酸及びアルカリ又はアルカリ土類金属水酸化物、ア
ンモニア等の無機アルカリによって行うことができる。
けのような強い撹拌以外の場合は、あまり高密度ではめ
っきの焼けが生じる場合があり、又あまり低密度では電
着速度が遅くなるので、通常2〜10A/dm2、好ま
しくは4〜6A/dm2である。
速度は早くなる。しかし、あまり高温で行うと治具等が
腐食するおそれもあり、又作業管理上の問題もあるの
で、通常80℃以下、好ましくは70℃以下である。
説明する。 実施例1 塩化ルテニウム83gの水溶液にスルファミン酸160
gを加え、3時間煮沸還流した後、室温まで冷却すると
ともに熟成させた。そしてこの溶液を5℃まで冷却し、
ルテニウムのアコ・クロル錯体の結晶56gを得た。
溶解させ、アンモニア水を加え、pH=9.0とし、ル
テニウムの窒素・水酸化物を生成させ、これを濾過する
ことにより窒素・水酸化物24gを得た。このルテニウ
ムの窒素・水酸化物24gを純水300ml中に入れ、
懸濁させた後、硫酸(濃度:約98%)を15ml添加
し、1時間煮沸還流した後、室温まで冷却するとともに
熟成させた。
体を含むルテニウムめっき原液をルテニウム濃度が5g
/lとなるように純水で希釈し、この溶液にスルファミ
ン酸アンモンを40g/l、硫酸アンモンを120g/
l及び硫酸スカンジウムをSc元素量として0.5g/
lとなるようにそれぞれ溶解し硫酸によりpHを調整し
てpH1.5のルテニウムめっき液を調製した。このめ
っき液を使用し、陽極として白金を用い、陰極として金
めっきした黄銅板を用い、電流密度5A/dm2、浴温
70℃で前記テストピース上に90分めっきを行った。
その結果を表1に示す。
トリウムをY元素量として0.1g/lで用いること以
外は実施例1と同様にしてめっきを行った。その結果を
表1に示す。
ルミニウムをAl元素量として0.1g/lで用いた以
外は実施例1と同様にしてめっきを行った。その結果を
表1に示す。
ウムをGa元素量として0.1g/lで用いた以外は実
施例1と同様にしてめっきを行った。その結果を表1に
示す。
ジウムをIn元素量として0.5g/lで用いた以外は
実施例1と同様にしてめっきを行った。その結果を表1
に示す。
ルルをTl元素量として20mg/lで用いた以外は実
施例1と同様にしてめっきを行った。その結果を表1に
示す。
以外は実施例1と同様にしてめっきを行った。その結果
を表1に示す。
錯体を含むルテニウムめっき原液をルテニウム濃度が5
g/lとなるように純水で希釈し、この溶液にスルファ
ミン酸アンモンを40g/l、硫酸アンモンを120g
/l及び硫酸インジウムをIn元素量で0.5g/lと
なるようにそれぞれ溶解し、硫酸によりpH1.5に調
整した。
してめっきを行った。このときのサイクル数とクラック
フリー膜厚及び電着速度との関係を図1に示す。
て、ルテニウムのアコ・クロル錯体をルテニウム濃度が
5g/lとなる量で使用し、又スルファミン酸アンモン
を20g/l、硫酸アンモンを100g/lで使用し、
pHを2.0、電流密度1.5A/dm2とした以外は
実施例6と同様にしてめっきを行った。なお、実施例
7、比較例2ともにそれぞれで使用したルテニウム錯体
に最適条件を用いた。その結果を図1に示す。
ムめっき液は、5μm以上の厚付けが可能で、しかもめ
っき回数が増加してもめっき液は劣化せず、電着速度も
低下しない。
る図。
Claims (1)
- 【請求項1】 ルテニウムの窒素・含硫黄酸錯体に、ス
ルファミン酸若しくはスルファミン酸塩及び/又は硫酸
若しくは硫酸塩からなる安定剤、及び周期律表第III族
元素及び/又はその化合物を添加してなるルテニウムめ
っき液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4297199A JPH06146056A (ja) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | ルテニウムめっき液 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4297199A JPH06146056A (ja) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | ルテニウムめっき液 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06146056A true JPH06146056A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=17843466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4297199A Pending JPH06146056A (ja) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | ルテニウムめっき液 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06146056A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001011113A1 (fr) * | 1999-08-03 | 2001-02-15 | Nikko Materials Company, Limited | Bain de depot galvanoplastique de ruthenium noir |
-
1992
- 1992-11-06 JP JP4297199A patent/JPH06146056A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001011113A1 (fr) * | 1999-08-03 | 2001-02-15 | Nikko Materials Company, Limited | Bain de depot galvanoplastique de ruthenium noir |
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