JPH1112753A - 無電解金めっき方法 - Google Patents

無電解金めっき方法

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JPH1112753A
JPH1112753A JP16411597A JP16411597A JPH1112753A JP H1112753 A JPH1112753 A JP H1112753A JP 16411597 A JP16411597 A JP 16411597A JP 16411597 A JP16411597 A JP 16411597A JP H1112753 A JPH1112753 A JP H1112753A
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JP
Japan
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gold
plating
sulfite
solution
mol
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Application number
JP16411597A
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English (en)
Inventor
Tomoaki Yamashita
智章 山下
Hiroshi Yamamoto
弘 山本
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Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】連続に使用した場合でも液安定性の良い無電解
金めっき方法を提供する。 【解決手段】金イオンの供給源として、亜硫酸金塩もし
くは塩化金酸塩、金の錯化剤として亜硫酸塩、チオ硫酸
塩、緩衝剤としてほう塩酸、還元剤として尿素系化合
物、還元促進剤としてフェニル化合物、pH調整剤から
なる中性の無電解金めっき液を用いて連続めっき処理す
る方法であって、金塩もしくは金酸塩と亜硫酸塩及びチ
オ硫酸塩からなるアルカリ性の溶液と、尿素化合物及び
還元促進剤であるフェニル化合物からなる酸性の溶液と
を補充しながらめっきを行い、かつ連続に濾過処理を行
う金めっき方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無電解金めっき方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の無電解金めっき液の中でも、シア
ンを含まず中性あるいは弱アルカリ性でめっきを行う無
電解金めっき液が、例えば、特開平3−104877号
公報により知られている。また、金めっきを多く行って
金イオンが消費されて少なくなるとめっきできなくなる
ので、金イオンの減量に見合う量を供給する必要がある
が、通常は金イオンを含む溶液をめっき液に追加する。
このような金イオンを補充する液として、金塩と亜硫酸
塩及びチオ硫酸塩からなるアルカリ性の溶液を用いる。
まためっき反応によって、還元剤及び還元促進剤が消費
されるので、これも還元剤である尿素化合物及び還元促
進剤であるフェニル化合物からなる酸性の溶液を補充す
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したような無電解
金めっき液は、pHが中性付近であるため、還元促進剤
であるフェニル化合物は徐々に自己分解し、その生成物
がめっき液中で金イオンを還元するため、金属微粒子と
して液中に浮遊し、さらに金イオンとの置換反応によ
り、再びイオン化するといった悪環境を繰り返しながら
液の分解が進行する課題があった。
【0004】また、めっき液を連続に使用した場合、上
述のような金イオンと還元剤及び還元促進剤の補充、す
なわちアルカリ性の溶液と酸性の溶液を添加するため、
アルカリ性の溶液によりフェニル化合物が自己分解し、
酸性の溶液により亜硫酸塩とチオ硫酸塩とからなる金錯
体が分解するため、金属微粒子として液中に浮遊し、上
記と同様の課題があった。
【0005】そこで、本発明は、連続に使用した場合で
も液安定性の良い無電解金めっき方法を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の無電解金めっき
方法は、金イオンの供給源として、亜硫酸金塩もしくは
塩化金酸塩、金の錯化剤として亜硫酸塩、チオ硫酸塩、
緩衝剤としてほう塩酸、還元剤として尿素系化合物、還
元促進剤としてフェニル化合物、pH調整剤からなる中
性の無電解金めっき液を用いて連続めっき処理する方法
であって、金塩もしくは金酸塩と亜硫酸塩及びチオ硫酸
塩からなるアルカリ性の溶液と、尿素化合物及びフェニ
ル化合物からなる酸性の溶液とを補充しながらめっきを
行い、かつ連続に濾過処理を行うことを特徴とする。
【0007】本発明の金イオンの供給源としはて、亜硫
酸金塩もしくは塩化金酸塩を使用し、亜硫酸金塩には、
亜硫酸金ナトリウムや亜硫酸金カリウム、塩化金酸塩に
は、塩化金酸ナトリウムや塩化金酸カリウムを使用する
ことができる。金濃度は、金イオンとして5.0×10
-3mol/l 〜5.0×10-2mol/lの範囲で使用すること
が好ましく、金イオン濃度が、5.0×10-3mol/l
未満では、金析出速度が著しく遅く、5.0×10-2mo
l/l を超えると、めっき特性が変化せず、経済的でな
い。
【0008】金の錯化剤には、亜硫酸塩及びチオ硫酸塩
を使用し、亜硫酸塩としては、亜硫酸ナトリウムや亜硫
酸カリウムを使用することが好ましく、この亜硫酸塩の
濃度は0.08mol/l 〜1.20mol/lの範囲で使用す
ることが好ましい。亜硫酸塩の濃度が0.08mol/l
未満では、めっき液が不安定になり液が分解し、1.2
0mol/l を超えると、完全に溶解せずめっき液が白濁
する。チオ硫酸塩としては、チオ硫酸ナトリウムやチオ
硫酸カリウムを使用することが好ましく、チオ硫酸塩の
濃度は0.01mol/l 〜0.60mol/lの範囲で使用す
ることが好ましい。チオ硫酸塩の濃度が0.01mol/l
未満では、めっき液が不安定になり液が分解し、0.
60mol/l を越えると完全に溶解せず、めっき液が白
濁する。
【0009】緩衝剤としては、ほう酸塩を使用し、四ほ
う酸ナトリウムや四ほう酸カリウムを使用することが好
ましく、ほう酸塩の濃度は0.02mol/l 〜0.20m
ol/lの範囲で使用することが好ましい。ほう酸塩の濃度
が0.02mol/l 未満では、緩衝剤としての効果が弱
く、めっき液のpHも変動し易く、また、0.20mol/
l を越えると完全に溶解せず、めっき液が白濁する。
【0010】還元剤としては、尿素系化合物を使用し、
チオ尿素、メチルチオ尿素、あるいはジメチルチオ尿素
を使用することが好ましく、尿素系化合物の濃度は、
2.6×10-3mol/l 〜7.0×10-2mol/lの範囲で
使用することが好ましい。尿素系化合物の濃度が2.6
×10-3mol/l 未満では、金析出速度が著しく遅く、
7.0×10-2mol/l を超えると、めっき液が不安定
になり液が分解する。
【0011】還元促進剤としては、フェニル化合物を使
用し、ヒドロキノン、メチルヒドロキノン、カテコー
ル、ピロガロール、アミノフェノール、あるいはフェニ
レンジアミン等を使用することが好ましく、フェニル化
合物の濃度は、5.0×10-4mol/l 〜3.0×10
-2mol/lの範囲で使用することが好ましい。フェニル化
合物濃度が5.0×10-4mol/l 未満では、金析出速
度が著しく遅く、3.0×10-2mol/l を超えると、
めっき液が不安定になり液が分解する。
【0012】金塩もしくは金酸塩と亜硫酸塩及びチオ硫
酸塩からなるアルカリ性の溶液には、金イオンとして、
亜硫酸金塩あるいは塩化金酸塩、金の錯化剤として、亜
硫酸塩及びチオ硫酸塩、pHを調整するための水酸化物
を使用する。亜硫酸金塩には、亜硫酸金ナトリウムや亜
硫酸金カリウム、塩化金酸塩には、塩化金酸ナトリウム
や塩化金酸カリウムを使用し、金の濃度は、金イオンと
して2.5×10-2mol/l 〜2.5×10-1mol/lの範
囲で使用することが好ましい。金イオン濃度が2.5×
10-2mol/l 未満では、補充効率が低く、経済的でな
い。金イオン濃度が2.5×10-1mol/l を超える
と、補充液が不安定になり液が分解する。
【0013】亜硫酸塩としては、亜硫酸ナトリウムや亜
硫酸カリウムを使用することが好ましく、亜硫酸塩の濃
度は、0.08mol/l 〜0.12mol/lの範囲で使用す
ることが好ましい。亜硫酸塩の濃度が0.08mol/l
未満では、金イオンに対し不足になり、めっき液が不安
定になり液が分解する。また、0.12mol/l を超え
ると、金イオンが不足し、金析出速度が著しく遅くな
る。チオ硫酸塩としては、チオ硫酸ナトリウムやチオ硫
酸カリウムを使用することが好ましく、チオ硫酸塩の濃
度は0.01mol/l 〜0.60mol/l で使用すること
が好ましい。チオ硫酸塩濃度が0.01mol/l 未満で
は、金イオンに対し不足になるため、めっき液が不安定
になり液が分解する。また、0.60mol/lを超える
と、金イオンが不足し、金析出速度が著しく遅くなる。
【0014】水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウムを使用することが好ましく、水酸化物によ
りpHを9〜13で使用することが好ましい。pHが9
未満あるいはpHが13を超えると、補充液が不安定に
なり液が分解する。
【0015】還元剤と還元促進剤と酸を含む補充液は、
還元剤として、尿素系化合物、還元促進剤として、フェ
ニル化合物、酸として、無機酸を使用する。
【0016】尿素系化合物としては、チオ尿素、メチル
チオ尿素、ジメチルチオ尿素を使用することが好まし
く、尿素系化合物の濃度は、2.6×10-2mol/l 〜
2.6mol/lの範囲で使用することが好ましい。尿素系
化合物の濃度が、2.6×10-2mol/l 未満では、補
充効率が低く、経済的でない。2.6mol/l を超える
と、めっき液の温度が15℃以下に下がった場合、再結
晶化しめっき液の保存管理が難しい。
【0017】フェニル化合物としては、ヒドロキノン、
メチルヒドロキノン、カテコール、ピロガロール、アミ
ノフェノール、フェニレンジアミン等を使用することが
好ましく、フェニル化合物の濃度は、1.0×10-3mo
l/l 〜1.0mol/lの範囲で使用することが好ましい。
フェニル化合物濃度が1.0×10-3mol/l 未満で
は、補充効率が低く、経済的でない。1.0mol/l を
越えると、めっき液の温度が15℃以下に下がった場
合、再結晶化しめっき液の保存管理が難しい。
【0018】無機酸としては、塩酸あるいは硫酸を使用
することが好ましく、無機酸によりpHを1〜4で使用
することが好ましい。pH1未満では、液特性に変化は
ないが効果に変化が無く経済的ではない。pH4を超え
ると、補充液が不安定になり液が分解する。
【0019】連続に濾過処理する方法として、槽中の液
の容積に相当する容積を濾過した時を1ターンとし、1
ターン〜26ターン/hの能力がある濾過機を使用する
ことが好ましく、1ターン/h未満では、濾過による金
微粒子の回収速度より、金微粒子増加速度が大きいた
め、めっき液が分解する。また、26ターン/hを超え
ると、液の循環速度が速すぎるため、良好な金めっき皮
膜が得られない。
【0020】本発明の無電解金めっき方法は、液温50
℃〜95℃で使用することができる。液温50℃未満で
は金析出速度が著しく遅く、95℃を超えるとめっき液
が不安定になり液が分解する。本発明の無電解金めっき
方法は、銅上にニッケル3μm、置換金0.05μmの
めっきを施した後、金めっきを行うと、1時間当たり
0.4〜4μmの金皮膜が得られる。さらに、金2.5
g/lの無電解金めっき液において、金2.5g消費し
た時点を1ターンとした場合、20ターン連続めっきし
た場合でもめっき液が不安定になることはなく、良好な
結果が得られる。
【0021】
【実施例】
実施例 15cm×15cmの銅張積層板を被めっき材とし、こ
の被めっき材を脱脂・ソフトエッチング・酸洗し、無電
解ニッケルめっき用置換パラジウム触媒SA−100
(日立化成工業株式会社製、商品名)に25℃・2分間
浸漬し、水洗し、無電解ニッケルめっき液NIPS−1
00(日立化成工業株式会社製、商品名)に80℃・1
5分間浸漬し、銅上に厚さ3μmのニッケル皮膜を形成
した。次に、置換金めっき液HGS−100(日立化成
工業株式会社製、商品名)に80℃・10分間浸漬し、
ニッケル皮膜上に厚さ0.05μmの置換金皮膜を形成
した。この被めっき材を表1に示す組成の無電解金めっ
き液70℃・5Lに浸漬し、連続してめっき処理を行
い、めっき液の安定性を調べた。その際、濾過方法とし
て、槽中の液5L全てを濾過した時を1ターンとし、5
ターン/hの濾過処理を行った。また、表2に示す補充
液により金及びその他の成分の補給を行い、金濃度2.
5g/lの無電解金めっき液において、金2.5g消費
した時点を1ターンとし、金2.5g補給に対し、補充
液Aを200ml補給した、補充液Bを60ml補給し
た。20ターンまで処理した結果、液の分解は起こら
ず、安定に使用することができた。
【0022】比較例 実施例と同様に置換金皮膜を形成した後、表1に示す組
成の無電解金めっき液70℃・5Lに浸漬し、連続して
めっき処理を行い、めっき液の安定性を調べた。また、
実施例と同様に表2に示す補充液により、金及びその他
の成分の補給を行った。但し、濾過処理は全く行わなか
った。その結果、0.2ターン処理後、液中に金粒子が
発生し、0.4ターン後、液が分解した。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】以上、本発明の無電解金めっき方法は、金
イオンの供給源として亜硫酸金塩、もしくは塩化金酸
塩、金の錯化剤として亜硫酸塩、チオ硫酸塩、緩衝剤と
してほう酸塩、還元剤として尿素系化合物、還元促進剤
としてフェニル化合物、pH調整剤を含む非シアン、且
つ中性無電解金めっき液を連続処理する方法において、
1ターン/hから26ターン/hの連続濾過処理を行う
ことにより、20ターン以上の液安定性を保つことがで
きる。
【0026】
【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明によっ
て、連続に使用した場合でも液安定性の良い無電解金め
っき方法を提供することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金イオンの供給源として、亜硫酸金塩もし
    くは塩化金酸塩、金の錯化剤として亜硫酸塩、チオ硫酸
    塩、緩衝剤としてほう塩酸、還元剤として尿素系化合
    物、還元促進剤としてフェニル化合物、pH調整剤から
    なる中性の無電解金めっき液を用いて連続めっき処理す
    る方法であって、金塩もしくは金酸塩と亜硫酸塩及びチ
    オ硫酸塩からなるアルカリ性の溶液と、尿素化合物及び
    フェニル化合物からなる酸性の溶液とを補充しながらめ
    っきを行い、かつ連続に濾過処理を行うことを特徴とす
    る無電解金めっき方法。
  2. 【請求項2】濾過処理を、槽中の液の容積に相当する容
    積を濾過した時を1ターンとし、1ターン〜26ターン
    /hの能力がある濾過機によって行うことを特徴とする
    請求項1に記載の無電解金めっき方法。
JP16411597A 1997-06-20 1997-06-20 無電解金めっき方法 Pending JPH1112753A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6383269B1 (en) 1999-01-27 2002-05-07 Shipley Company, L.L.C. Electroless gold plating solution and process
US6776828B2 (en) 2001-10-25 2004-08-17 Shipley Company, L.L.C. Plating composition
JP2006249485A (ja) * 2005-03-10 2006-09-21 Japan Pure Chemical Co Ltd 金めっき液用亜硫酸金塩水溶液
US7300501B2 (en) 2004-04-05 2007-11-27 Nikko Materials Co., Ltd. Electroless gold plating liquid
JP2009235577A (ja) * 2000-09-18 2009-10-15 Hitachi Chem Co Ltd 無電解金めっき液および無電解金めっき方法
JP2013224496A (ja) * 2013-08-07 2013-10-31 Japan Pure Chemical Co Ltd 金めっき液用亜硫酸金塩水溶液

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