JPH10317157A - 置換金めっき浴 - Google Patents
置換金めっき浴Info
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- JPH10317157A JPH10317157A JP13795797A JP13795797A JPH10317157A JP H10317157 A JPH10317157 A JP H10317157A JP 13795797 A JP13795797 A JP 13795797A JP 13795797 A JP13795797 A JP 13795797A JP H10317157 A JPH10317157 A JP H10317157A
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Abstract
供する。 【解決手段】 この置換金めっき浴は、金の供給源とし
て亜硫酸金、塩化金、チオ硫酸金及びメルカプトカルボ
ン酸類の金錯体又はそれらの金化合物のアルカリ金属塩
若しくはアンモニウム塩から選ばれた非シアンの金化合
物の1種又は2種以上を含有し、金の安定化錯化剤とし
てメルカプトカルボン酸類又はそれらのアルカリ金属塩
若しくはアンモニウム塩から選ばれた1種又は2種以上
を含有し、さらにニッケルイオンの隠蔽錯化剤としてオ
キシカルボン酸若しくは多価カルボン酸若しくはそれら
のアルカリ金属塩若しくはアンモニウム塩及び(又は)
アミンカルボン酸若しくはそれらのアルカリ金属塩若し
くはアンモニウム塩から選ばれた錯化剤の1種又は2種
以上を添加してなることを特徴とする。
Description
し、特に非シアンの置換型無電解金めっき浴に関する。
めっき、還元型無電解めっきの各方法を用いて行われて
いる。いずれの方法においても、主としてシアン化金錯
体を用いる浴が行われているが、近年、公害・環境問題
から非シアンの浴として亜硫酸金錯体を用いる浴も工業
的に行われるようになっている。
ンの浴としては亜硫酸金錯体を用いる方法が広く検討さ
れ、工業的にも行われているが、めっき浴の安定性がシ
アン浴に比べて劣るため、工業的に広く利用されるに至
らないという欠点があった。
いても種々の検討が行われている。例えば、特開平05
−156460には、メルカプトコハク酸(チオリンゴ
酸)を錯化剤とする浴が開示されている。本願の発明者
らも、浴を一層安定化させるために、錯化剤としてメル
カプトコハク酸とアセチルシステインを協同添加した浴
について報告している(表面技術協会第93回講演大会
予講集P164(1996))。
ず、これらの非シアン浴はシアン浴に比べて浴の寿命が
短く、工業的に広く利用される性能を有するには至らな
かった。
ン浴に匹敵する浴寿命を有した非シアンの置換金めっき
浴を開発し、もって置換金めっき浴における公害・環境
問題を解決することを本願発明の目的とした。
供給源として非シアンの金化合物を含有し、金の安定化
錯化剤としてメルカプトカルボン酸類を含む非シアンの
液に、さらに、ニッケルイオンの隠蔽錯化剤として、オ
キシカルボン酸、ジカルボン酸、アミンカルボン酸等を
添加することによって、シアン浴に匹敵する浴寿命を有
した非シアンの置換金めっき浴となることを見い出し、
上記金めっきにおける公害・環境問題を解決するに至っ
た。
供給源としては、技術的にはシアン金錯体を用いても金
めっきを得ることはできるが、環境・公害問題上、シア
ン錯体は好ましくなく、非シアンの金化合物、即ち塩化
金、亜硫酸金、チオ硫酸金及び下記一般式(A)
3 を表し、Yは−H又は−COOHを表す。ただし、X
及びYが同時に−Hであることはない。]で表されるメ
ルカプトカルボン酸類の金錯体及びそれらの金化合物の
アルカリ金属塩若しくはアンモニウム塩から選ばれた1
種又は2種以上が適宜用いられる。
は、メルカプトコハク酸、システイン、アセチルシステ
イン等の金錯体が最も好適に用いることができる。アル
カリ金属塩としては、ナトリウム、カリウム塩などが好
ましい。
は、0.1〜50g/lの範囲で用いられ、一層好適に
は2〜30g/lが用いられる。
するための安定化錯化剤として、上記一般式(A)で表
されるメルカプトカルボン酸類又はそれらのアルカリ金
属塩若しくはアンモニウム塩から選ばれた1種又は2種
以上が適宜用いられる。
プトコハク酸、システイン、アセチルシステイン等が最
も好適に用いることは、上述の金錯体におけると同じで
ある。
使用量は、明瞭な限界点はないが、概ね1〜100g/
lであり、一層好適には10〜70g/lが用いられ
る。
たニッケルイオンのめっき皮膜への影響を最小限に抑制
するために、さらに下記一般式(B)及び(又は)一般
式(C)から選ばれたニッケルイオン隠蔽錯化剤の1種
又は2種以上が用いられる。
わし、該Rの水素は、その半数までの範囲で、任意の位
置でヒドロキシル基及び(又は)カルボキシル基により
置換されていてよい。Xは水素(ただし、Rが単結合の
場合は除く。)、カルボキシル基又はCH2 OH基を表
わす。]で表されるオキシカルボン酸若しくは多価カル
ボン酸又はそれらのアルカリ金属塩若しくはアンモニウ
ム塩。
Hを表し、Yは−CH2COOH若しくは−C2 H4 C
OOH又は−CH2 OHを表し、Zは−CH2 COOH
若しくは−C2 H4 COOH又は−CH2 OH又は水素
を表す。Aは単結合、−CH(0H)−又は−CH2 −
N(CH2 COOH)−CH2 −を表し、Bは水素を表
すか、又はAが単結合の場合にはB同志がメチレン基を
介して結合し飽和6員環を形成してもよい。]で表され
るアミンカルボン酸又はそれらのアルカリ金属塩若しく
はアンモニウム塩。
ン酸又は多価カルボン酸として、グリコール酸、マロン
酸、琥珀酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸又はグ
ルコン酸などが好適に用いられる。アルカリ金属塩とし
ては、ナトリウム、カリウム塩などが好ましい。
ン酸として、エチレンジアミン四酢酸、1,2−ジアミ
ノシクロヘキサン−N,N,N’,N’−四酢酸、1,
3−ジアミノヒドロキシプロパン−N,N,N’,N’
−四酢酸、、ジエチルトリアミン−N,N,N’,
N”,N”−五酢酸、N,N−ビス(2−ヒドロキシエ
チル)グリシン、イミノ二酢酸、ニトリロ三酢酸、ニト
リロ三プロピオン酸などが好適に用いられる。アルカリ
金属塩としては、ナトリウム、カリウム塩などが好まし
い。
析出は素地の溶出と引き換えに生じるため、浴の使用と
ともに素地金属のイオンが浴中に蓄積してくる。これに
ともなって、浴の不安定化やめっき皮膜の白色化あるい
ははんだ付け性の劣化などの問題が生じる。
対する隠蔽錯化剤を添加することは、例えば、既に亜硫
酸塩を錯化剤とする浴において、特開平06−2287
61にEDTAを添加する例が開示されている。しかし
ながら、メルカプトカルボン酸類を金の錯化剤とする浴
における上述の隠蔽錯化剤の添加の効果は格別であり、
後に実施例において説明を加えるごとく、隠蔽錯化剤を
添加したメルカプトカルボン酸類の浴の浴寿命はシアン
浴に匹敵するものであったのである。
剤とする浴において、該隠蔽錯化剤が亜硫酸塩を錯化剤
とする浴に比較して格別の効果を示す理由については完
全に解明されているわけではないが、メルカプトカルボ
ン酸類を金の錯化剤とする浴においては、該隠蔽錯化剤
がニッケルの主錯化剤となり、金の錯化剤として添加さ
れている該メルカプトカルボン酸類がニッケルの補助錯
化剤として作用し、上述の格別の効果を発揮しているの
ではないかと想像される。亜硫酸塩を金の錯化剤とする
浴では、 亜硫酸イオンにこのような補助隠蔽錯化剤とし
ての効果が全く期待できないのである。
の、該隠蔽錯化剤の使用量は1〜100g/lであり、
一層好適には、1〜20g/lが用いられる。
色化やはんだ付け性の劣化を防止するという所期の目的
を達成せず、過剰の添加は金めっき被膜の色調を茶色化
し、光沢を鈍くさせる。
き浴にさらに、2−メルカプトベンゾチアゾール、6−
エトキシ−2−メルカプトベンゾチアゾール及びそれら
のシクロヘキシルアミン塩又は−S−プロパンスルホン
酸ナトリウム塩、ジチゾン又は1,10−フェナントロ
リン塩化物を添加から選ばれる化合物を浴安定剤として
添加してなることを特徴とする非シアンの置換型無電解
金めっき浴を用いることである。
れることが多いが、ニッケルめっきのさらに下地は銅あ
るいは銅合金であることが多い。ニッケルめっきには通
常ピンホールが存在する故に、めっき浴中の金はニッケ
ルばかりてなく、素地の銅とも置換反応を生起し、もっ
て、ピンホールの周辺の金めっき被膜に銅が検出され
(正木ら、表面技術協会第93回講演大会 要旨集P1
64)、半田付け性に悪影響を及ぼしたり、浴中に銅イ
オンを蓄積させることによって、めっき浴の劣化を招い
たりする。
て作用し、もって浴中の金の素地銅との置換を抑制し、
該めっき浴の寿命の延長に効果を発揮するのである。還
元型の金めっき浴においては、ごく僅かに起こり得る置
換反応を防止するためにこのようなインヒビターが効果
を示す例が、例えば、亜硫酸−チオ硫酸を錯化剤とする
還元型金めっき浴において、Katoらの報告(M.K
ato et.al.Proc.82th AESF
Technical Conference,p805
(1995))に認められる。しかしながら、置換反応
によって進行する置換型金めっき浴において、このよう
なインヒビター効果が認められることは予想外のことで
あった。事実、これまで、 置換型金めっき浴、特にメル
カプトカルボン酸類を錯化剤とする浴に適用された例を
見なかったのである。
00ppmであり、一層好ましくは1〜100ppmで
ある。使用量の不足は、めっき浴の寿命を延長するとい
う所期の効果を得ることができず、使用量の過剰は、め
っき速度の低下を招く。
適宜調整するが、さらに好適には4〜10の範囲に調整
する。
いることができるが、一般的には酸としては硫酸を、ア
ルカリとしては水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及び
(又は)アンモニアを用いる。
が、さらに好適には70〜95℃で用いる。
ルめっきを下地として用いたときの浴安定性を向上させ
たものであるが、その実施においてはニッケルめっき上
に限定されるものではなく、ニッケル、銀、錫、パラジ
ウム等の金属及びそれらのめっき皮膜或いは黄銅、42ア
ロイなどの金属素地上にも適用が可能である。
するが、本発明は下記数例の実施例に限定されるもので
はない。
錯化剤とするめっき浴を用いて無電解ニッケルめっき上
にめっきを施し、めっき浴の経時劣化試験を行った。浴
の評価は、得られためっき皮膜の外観を評価するととも
に、メニスコグラフ法によって、230℃ではんだ付け
性試験を行い、ゼロクロスタイムで評価した。結果は、
比較例、実施例を含めて表1にまとめて示した。 浴(a): 亜硫酸金ナトリウム(金としてg/l) 5 g/l 亜硫酸ナトリウム 40 g/l EDTA 5 g/l pH 6.5 温度 80 ℃
プトコハク酸を錯化剤とするめっき浴を用いて無電解ニ
ッケルめっき上にめっきを施し、めっき浴の経時劣化試
験を行った。結果は表1にまとめて示した。 浴(b): メルカプトコハク酸金(金としてg/l) 2 g/l メルカプトコハク酸 40 g/l アセチルシステイン 5 g/l pH 5 温度 80 ℃
浴の経時劣化試験を行った。結果は表1にまとめて示し
た。 浴(c): メルカプトコハク酸金(金としてg/l) 2 g/l メルカプトコハク酸 40 g/l アセチルシステイン 5 g/l EDTA 5 g/l pH 7 温度 80 ℃
浴の経時劣化試験を行った。結果は表1にまとめて示し
た。 浴(d): メルカプトコハク酸金(金としてg/l) 20 g/l メルカプトコハク酸 70 g/l アセチルシステイン 2 g/l NTA 20 g/l pH 8 温度 50 ℃
浴の経時劣化試験を行った。結果は表1にまとめて示し
た。 浴(e): アセチルシステイン金(金としてg/l) 5 g/l アセチルシステイン 10 g/l EDTA4Na 1 g/l pH 12 温度 85 ℃
浴の経時劣化試験を行った。結果は表1にまとめて示し
た。 浴(f): システイン金(金としてg/l) 1 g/l システイン 10 g/l アセチルシステイン 1 g/l 琥珀酸 1 g/l 2−メルカプトベンゾチアゾール 3 ppm pH 8 温度 95 ℃
浴の経時劣化試験を行った。結果は表1にまとめて示し
た。 浴(g): メルカプトコハク酸金(金としてg/l) 2 g/l メルカプトコハク酸 40 g/l アセチルシステイン 5 g/l リンゴ酸 5 g/l pH 4 温度 70 ℃
浴の経時劣化試験を行った。結果は表1にまとめて示し
た。 浴(h): メルカプトコハク酸金(金としてg/l) 2 g/l メルカプトコハク酸 40 g/l アセチルシステイン 5 g/l 2−メルカプトベンゾチアゾール−S− プロパンスルホン酸Na 50 ppm クエン酸 20 g/l pH 5 温度 80 ℃
浴の経時劣化試験を行った。結果は表1にまとめて示し
た。 浴(i) メルカプトコハク酸金(金としてg/l) 2 g/l メルカプトコハク酸 40 g/l アセチルシステイン 5 g/l 2−メルカプトベンゾチアゾール・ シクロヘキシルアミン 5 ppm 酒石酸 10 g/l CyDTA 5 g/l pH 5 温度 80 ℃
較例と同様のめっき浴の経時劣化試験を行った。結果は
表1にまとめて示した。 浴(j): メルカプトコハク酸金(金としてg/l) 2 g/l メルカプトコハク酸 40 g/l アセチルシステイン 5 g/l グルコン酸 10 g/l DHEG 4 g/l pH 5 温度 80 ℃
例1〜8の本願発明の浴においては、経時2ターン後に
おいても得られた皮膜の白色化や被膜のはんだ付け性の
劣化は認められず、比較例1の隠蔽錯化剤を含んだ亜硫
酸を錯化剤とする浴及び比較例2の隠蔽錯化剤を含まな
いメルカプトカルボン酸を錯化剤とする浴に比べて、格
段に良好な経時特性を示した。
き浴は、劣化の少ない非シアンの置換型無電解金めっき
浴であり、本願の浴の発明によって、これまで浴寿命が
短いことから遅れていた金めっき浴の非シアン浴への転
換を容易ならしめるものである。
Claims (3)
- 【請求項1】 金の供給源として亜硫酸金、塩化金、チ
オ硫酸金及び下記一般式(A)で表されるメルカプトカ
ルボン酸の金錯体又はそれらの金化合物のアルカリ金属
塩若しくはアンモニウム塩から選ばれた非シアンの金化
合物1種又は2種以上を含有し、金の安定化錯化剤とし
て下記一般式(A)で表されるメルカプトカルボン酸又
はそれらのアルカリ金属塩若しくはアンモニウム塩から
選ばれた1種又は2種以上を含有し、さらにニッケルイ
オンの隠蔽錯化剤として下記一般式(B)で表されるオ
キシカルボン酸若しくは多価カルボン酸若しくはそれら
のアルカリ金属塩若しくはアンモニウム塩及び(又は)
一般式(C)で表されるアミンカルボン酸又はそれらの
アルカリ金属塩若しくはアンモニウム塩から選ばれた錯
化剤の1種又は2種以上を添加してなることを特徴とす
る非シアンの置換型無電解金めっき浴: ・一般式(A) 【化1】 [ここで、Xは−H、−NH2 又は−NH−CO−CH
3 を表し、Yは−H又は−COOHを表す。ただし、X
及びYが同時に−Hであることはない。]で表されるメ
ルカプトカルボン酸、 ・一般式(B) 【化2】 [ここで、Rは単結合又はC1 〜C4 アルキレン基を表
わし、該Rの水素は、その半数までの範囲で、任意の位
置でヒドロキシル基及び(又は)カルボキシル基により
置換されていてよい。Xは水素(ただし、Rが単結合の
場合は除く。)、カルボキシル基又はCH2 OH基を表
わす。]で表されるオキシカルボン酸若しくは多価カル
ボン酸、 ・一般式(C) 【化3】 [ここで、Xは−CH2 COOH又は−C2 H4 COO
Hを表し、Yは−CH2COOH若しくは−C2 H4 C
OOH又は−CH2 OHを表し、Zは−CH2 COOH
若しくは−C2 H4 COOH又は−CH2 OH又は水素
を表す。Aは単結合、−CH(0H)−又は−CH2 −
N(CH2 COOH)−CH2 −を表し、Bは水素を表
すか又はAが単結合の場合にはB同志がメチレン基を介
して結合して飽和6員環を形成してもよい。]で表され
るアミンカルボン酸。 - 【請求項2】 一般式(A)で表される化合物がメルカ
プトコハク酸、システイン又はアセチルシステインであ
り、一般式(B)で表される化合物がグリコール酸、マ
ロン酸、琥珀酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸又
はグルコン酸であり、一般式(C)で表される化合物が
エチレンジアミン四酢酸、1,2−ジアミノシクロヘキ
サン−N,N,N’,N’−四酢酸、1,3−ジアミノ
ヒドロキシプロパン−N,N,N’,N’−四酢酸、、
ジエチルトリアミン−N,N,N’,N”,N”−五酢
酸、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)グリシン、
イミノ二酢酸、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三プロピオン
酸である請求項1記載の非シアンの置換型無電解金めっ
き浴。 - 【請求項3】 さらに浴安定剤として2−メルカプトベ
ンゾチアゾール、6−エトキシ−2−メルカプトベンゾ
チアゾール及びそれらのシクロヘキシルアミン塩又は−
S−プロパンスルホン酸ナトリウム塩、ジチゾン又は
1,10−フェナントロリン塩化物を添加してなる請求
項1又は2記載の非シアンの置換型無電解金めっき浴。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13795797A JP3566498B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 置換金めっき浴 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP13795797A JP3566498B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 置換金めっき浴 |
Publications (2)
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JPH10317157A true JPH10317157A (ja) | 1998-12-02 |
JP3566498B2 JP3566498B2 (ja) | 2004-09-15 |
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ID=15210684
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP13795797A Expired - Lifetime JP3566498B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 置換金めっき浴 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3566498B2 (ja) |
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