JPH03104895A - 電気めっき方法 - Google Patents
電気めっき方法Info
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- JPH03104895A JPH03104895A JP24150589A JP24150589A JPH03104895A JP H03104895 A JPH03104895 A JP H03104895A JP 24150589 A JP24150589 A JP 24150589A JP 24150589 A JP24150589 A JP 24150589A JP H03104895 A JPH03104895 A JP H03104895A
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- electric field
- thin film
- plating
- film
- electroplating
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
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】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、アルミニウムのような金属の薄膜上に、密着
性に優れためっき膜を形成するための電気めっき方法に
関する。
性に優れためっき膜を形成するための電気めっき方法に
関する。
(従来の技術)
アルミニウムは、イオン化傾向が卑であるため、通常の
大気中でも表面に容易に酸化膜が形成される。
大気中でも表面に容易に酸化膜が形成される。
そのため、アルミニウム上に金属を電気めっきする場合
には、めっき工程に入る前に酸化膜を除去し表面を活性
にする必要がある。そして、このような表面の活性化方
法としては、従来から、めっき膜を形成しようとするア
ルミニウムの薄膜に、第4図に示すように、電気めっき
の際と逆方向の電界を一定時間連続的に印加し、表面の
酸化膜を電解エッチングする方法が採られていた。
には、めっき工程に入る前に酸化膜を除去し表面を活性
にする必要がある。そして、このような表面の活性化方
法としては、従来から、めっき膜を形成しようとするア
ルミニウムの薄膜に、第4図に示すように、電気めっき
の際と逆方向の電界を一定時間連続的に印加し、表面の
酸化膜を電解エッチングする方法が採られていた。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上述したような従来の活性化方法におい
ては、粘着テープを用いた剥離試験に充分に耐えること
ができるような、密着性に優れためっき膜が得られるこ
ともあるが、極めて再現性に乏しく、印加される電流の
波形と印加時間、めっき液の温度と攪拌の度合、電極の
形状と電極間距離などの条件を同じくして活性化および
電気めっきを行っても、時として活性化が不充分で着膜
されなかったり、あるいはエッチング過剰で下地層が露
出してしまうことがあり、結果のばらつきが大きいとい
う問題があった。
ては、粘着テープを用いた剥離試験に充分に耐えること
ができるような、密着性に優れためっき膜が得られるこ
ともあるが、極めて再現性に乏しく、印加される電流の
波形と印加時間、めっき液の温度と攪拌の度合、電極の
形状と電極間距離などの条件を同じくして活性化および
電気めっきを行っても、時として活性化が不充分で着膜
されなかったり、あるいはエッチング過剰で下地層が露
出してしまうことがあり、結果のばらつきが大きいとい
う問題があった。
このようにめっき膜の密着性等に再現性が見られない原
因としては、めっき膜を析出させようとするアルミニウ
ム薄膜の表面酸化状態にばらつきが存在することが考え
られる。
因としては、めっき膜を析出させようとするアルミニウ
ム薄膜の表面酸化状態にばらつきが存在することが考え
られる。
したがって、密着性に優れためつき膜を再現性良く形成
するには、それぞれのアルミニウム薄膜に固有の酸化状
態を知り、それに適合した活性化を実施する必要がある
が、このような方法は未だ開発されていないのが現状で
ある。
するには、それぞれのアルミニウム薄膜に固有の酸化状
態を知り、それに適合した活性化を実施する必要がある
が、このような方法は未だ開発されていないのが現状で
ある。
本発明は、これらの問題を解決するためになされたもの
で、金属薄膜上に密着性に優れためっき膜を再現性良く
形成することができる電気めっき方法を提供することを
目的とする。
で、金属薄膜上に密着性に優れためっき膜を再現性良く
形成することができる電気めっき方法を提供することを
目的とする。
[発明の構或]
(課題を解決するための手段)
本発明の電気めっき方法は、金属薄膜上に金属を電気め
っきする方法において、非水溶液系または水溶液系のめ
っき浴中に前記金属薄膜を浸漬し、その表面上にアノー
ド用金属に対して生じた正電圧を消滅させるまで、電圧
を測定しつつ逆方向の電界をパルス的に印加する活性化
工程と、前記活性化工程が終了した後直ちに前記めっき
浴中で開始する電気めっき工程とを有することを特徴と
している。
っきする方法において、非水溶液系または水溶液系のめ
っき浴中に前記金属薄膜を浸漬し、その表面上にアノー
ド用金属に対して生じた正電圧を消滅させるまで、電圧
を測定しつつ逆方向の電界をパルス的に印加する活性化
工程と、前記活性化工程が終了した後直ちに前記めっき
浴中で開始する電気めっき工程とを有することを特徴と
している。
本発明における活性化工程の詳細を以下に説明する。
すなわち、その上にめっき膜を析出形成させようとする
アルミニウム等の金属薄膜を、有機溶媒系のような非水
溶液系または水溶液系のめっき液(めっき浴)中に浸漬
すると、電界を印加せずとも金属薄膜上に、アルミニウ
ム等のアノード用金屈に対して常に正電圧が生じる。そ
してこの正電圧は、金属薄膜表面の酸化状態に対応して
異なった値を示すため、薄膜表面に形或された酸化膜の
存在に起因するものと考えられる。
アルミニウム等の金属薄膜を、有機溶媒系のような非水
溶液系または水溶液系のめっき液(めっき浴)中に浸漬
すると、電界を印加せずとも金属薄膜上に、アルミニウ
ム等のアノード用金屈に対して常に正電圧が生じる。そ
してこの正電圧は、金属薄膜表面の酸化状態に対応して
異なった値を示すため、薄膜表面に形或された酸化膜の
存在に起因するものと考えられる。
一般に、表面酸化膜は逆電界(めっきの際と逆方向の電
界)を印加することによってエッチングされていくが、
それに伴って上記正電圧値も減衰していくことが予想さ
れる。
界)を印加することによってエッチングされていくが、
それに伴って上記正電圧値も減衰していくことが予想さ
れる。
そのため、本発明においては、例えば第1図(a)、(
b)にそれぞれ示すような電流および電圧波形を設定し
、この波形に対応する逆電界をパルス的に印加した(O
N−T IME)後、無電界状態に戻す(OFF−TI
ME)というサイクルを繰返すとともに、OFF−TI
ME時に前記正電圧値を測定する。
b)にそれぞれ示すような電流および電圧波形を設定し
、この波形に対応する逆電界をパルス的に印加した(O
N−T IME)後、無電界状態に戻す(OFF−TI
ME)というサイクルを繰返すとともに、OFF−TI
ME時に前記正電圧値を測定する。
そして、この正電圧の値が0になったとき、表面の酸化
膜が完全に除去され活性化が完了したものと判断する。
膜が完全に除去され活性化が完了したものと判断する。
なお、このようなパルス電流波形としては、ON−TI
MEが0.5 〜20m secでO F F − T
I MEが50〜1000m secであり、かつO
N−Tl〜・IE時の電流密度が2〜2OA / d
rrrである波形を使用することが望ましい。
MEが0.5 〜20m secでO F F − T
I MEが50〜1000m secであり、かつO
N−Tl〜・IE時の電流密度が2〜2OA / d
rrrである波形を使用することが望ましい。
すなわち、ON−T IMEが0.5msecより短い
と、電解エッチング作用が不充分で酸化膜が完全には除
去されず、反対にこれが20m secより長い場合に
は、エッチング過剰が生じ好ましくない。
と、電解エッチング作用が不充分で酸化膜が完全には除
去されず、反対にこれが20m secより長い場合に
は、エッチング過剰が生じ好ましくない。
また、OFF−T IMEが50m secより短いと
、このときに正電圧をaFJ定することが難しく、反対
にOFF−TIMEをio00m sec以上としても
、特にメリットがないばかりでなく、かえって活性化に
要する時間が長くなってしまうため好ましくない。
、このときに正電圧をaFJ定することが難しく、反対
にOFF−TIMEをio00m sec以上としても
、特にメリットがないばかりでなく、かえって活性化に
要する時間が長くなってしまうため好ましくない。
さらに、ON−TIME時の電流密度が2A/dirr
未満の場合には、電解エッチング効果が充分に得られず
、反対に20A / d r#を越えた場合には、エッ
チング過剰になるおそれがあり好ましくない。
未満の場合には、電解エッチング効果が充分に得られず
、反対に20A / d r#を越えた場合には、エッ
チング過剰になるおそれがあり好ましくない。
こうして活性化が終了した後、直ちに同じめっき浴中で
電気めっきを開始する。
電気めっきを開始する。
めっき条件としては、室温(20〜25℃)でめっきを
行う場合には電流密度を0.3〜1.5A / d r
fの範囲にするものとし、かつ直流あるいはパルスによ
って電界めっきを行う。
行う場合には電流密度を0.3〜1.5A / d r
fの範囲にするものとし、かつ直流あるいはパルスによ
って電界めっきを行う。
このようにして金属薄膜表面の活性化および電気めっき
を行うことによって、密着性に優れためっき膜が極めて
再現性良く得られる。
を行うことによって、密着性に優れためっき膜が極めて
再現性良く得られる。
(作 用)
本発明の電気めっき方法においては、有機溶媒系または
水溶液系のめっき浴中に浸漬された金属薄膜に、逆方向
の電界がパルス的に印加されることによって表面の活性
化が行われるが、このような逆電界印加のサイクルが繰
返されるにしたがって、OFF−TIME時の金属薄膜
表面の正電圧値は減衰していく。
水溶液系のめっき浴中に浸漬された金属薄膜に、逆方向
の電界がパルス的に印加されることによって表面の活性
化が行われるが、このような逆電界印加のサイクルが繰
返されるにしたがって、OFF−TIME時の金属薄膜
表面の正電圧値は減衰していく。
金属薄膜表面の酸化膜は、同じ金属のめつき洛中におい
て電気的二重層となるものであるから、これに起因して
発生する正電圧値が逆電界の印加によって減衰していく
ことは、酸化膜のエッチングされていくことに対応する
。
て電気的二重層となるものであるから、これに起因して
発生する正電圧値が逆電界の印加によって減衰していく
ことは、酸化膜のエッチングされていくことに対応する
。
したがって、この正電圧の値が0になった時点をもって
、表面の酸化膜が完全に除去され活性化が完了したもの
と判断し、直ちにめっき工程を開始することによって、
金属薄膜上に密着性に優れためっき膜が形成され、また
その再現性も極めて良好となる。
、表面の酸化膜が完全に除去され活性化が完了したもの
と判断し、直ちにめっき工程を開始することによって、
金属薄膜上に密着性に優れためっき膜が形成され、また
その再現性も極めて良好となる。
(実施例)
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例1
アルミナ/ Ta−9102膜/アルミニウム膜(厚さ
8μa+)からなる面積58c−のサーマルプリントヘ
ッド(T P H)用基板を、予め窒素雰囲気に保持さ
れた塩化アルミニウムとブチルビリジニウムクロリドと
からなる溶融塩めっき浴に浸漬し、以下.に示すような
逆パルス電界を印加することによって、アルミニウム膜
表面を活性化した。
8μa+)からなる面積58c−のサーマルプリントヘ
ッド(T P H)用基板を、予め窒素雰囲気に保持さ
れた塩化アルミニウムとブチルビリジニウムクロリドと
からなる溶融塩めっき浴に浸漬し、以下.に示すような
逆パルス電界を印加することによって、アルミニウム膜
表面を活性化した。
すなわち電流波形に関しては、ON−TIMEの電流密
度をIOA/drrr,電圧波形に関してはON−T
IME(7)電圧を20v1かっOFF−TIMEを
100m secとするとともに、ON−TIMEをl
msec , 2msec , 4msecとそれ
ぞれ変えた逆パルス電界をそれぞれ印加し、アノード用
アルミニウム板( 99.99重量%)に対するアルミ
ニウム膜表面の正電圧の値を測定した。
度をIOA/drrr,電圧波形に関してはON−T
IME(7)電圧を20v1かっOFF−TIMEを
100m secとするとともに、ON−TIMEをl
msec , 2msec , 4msecとそれ
ぞれ変えた逆パルス電界をそれぞれ印加し、アノード用
アルミニウム板( 99.99重量%)に対するアルミ
ニウム膜表面の正電圧の値を測定した。
そして、この正電圧値が0になるまでの時間を、いろい
ろな初期値を有するアルミニウム膜に対してそれぞれ/
Ip1定した この測定結果を第2図のグラフに示す。
ろな初期値を有するアルミニウム膜に対してそれぞれ/
Ip1定した この測定結果を第2図のグラフに示す。
次いで、基板のアルミニウム膜表面の正電圧値が0にな
った時点で、逆パルス電界の印加を停止し、直ちに基板
を陰極とし上記アノード用アルミニウム板を陽極とし、
電流密度がLA/drrrになるように直流電圧を印加
することによって電気めっきを行った。
った時点で、逆パルス電界の印加を停止し、直ちに基板
を陰極とし上記アノード用アルミニウム板を陽極とし、
電流密度がLA/drrrになるように直流電圧を印加
することによって電気めっきを行った。
こうして厚さ l−10μmの密着性の良いアルミニウ
ム膜が形成された。
ム膜が形成された。
また比較のために、アルミニウム膜表面の正電圧値(V
)が0になる前に活性化を終了し、直ちに同様な条件で
めっきを行った。
)が0になる前に活性化を終了し、直ちに同様な条件で
めっきを行った。
その結果、■≧0.10の場合にはめっき膜が着膜せず
、0.lO≧V≧0.Olの場合には、着膜するが、粘
着テープによる剥離試験に耐えられるような密着性の良
いめっき膜は得られなかった。
、0.lO≧V≧0.Olの場合には、着膜するが、粘
着テープによる剥離試験に耐えられるような密着性の良
いめっき膜は得られなかった。
実施例2
TPH用の共通電極用導電膜を形成する部分を除き、実
施例1で使用したTPH用基板上に厚さ数lOμ鑓のレ
ジストコートを施したものを基板として使用し、その上
に実施例1と同様にしてアルミニウムめっきを行った。
施例1で使用したTPH用基板上に厚さ数lOμ鑓のレ
ジストコートを施したものを基板として使用し、その上
に実施例1と同様にしてアルミニウムめっきを行った。
その結果、実施例1と同様に密着性に優れたアルミニウ
ム膜が極めて再現性良く得られた。
ム膜が極めて再現性良く得られた。
実施例3
アルミナ/ Ta−Si02 pA/クロムおよび銅薄
膜(厚さ合計0.5μ偏)からなるTPH用基板を、予
め脱脂洗浄処理を行うことなく酸性銅めっき液(rA酸
銅100g / 12 トIA酸100g / i、残
部水。)中に浸漬し、両極性のパルス電流を允生じ得る
電源を用い、実施例1と同様にして銅78膜表面の活性
化を行った。
膜(厚さ合計0.5μ偏)からなるTPH用基板を、予
め脱脂洗浄処理を行うことなく酸性銅めっき液(rA酸
銅100g / 12 トIA酸100g / i、残
部水。)中に浸漬し、両極性のパルス電流を允生じ得る
電源を用い、実施例1と同様にして銅78膜表面の活性
化を行った。
すなわちON−TIMEをlmsecSOFF 一TI
MEを100m secとし、IOA / d rrr
の電流密度で逆パルス電界を繰返して印加した。
MEを100m secとし、IOA / d rrr
の電流密度で逆パルス電界を繰返して印加した。
そしてこのとき、基板の銅薄膜表面の正電位を電源メー
タを用いて監視し、正電圧が発生しなくなった特点から
約10scc後に活性化を終了し、次いで5A / d
rrl’の電流密度となるように直流を印加し、銅の
電気めっきを行った。
タを用いて監視し、正電圧が発生しなくなった特点から
約10scc後に活性化を終了し、次いで5A / d
rrl’の電流密度となるように直流を印加し、銅の
電気めっきを行った。
こうして厚さ 5μ国の密着性の良い銅めっき膜が形威
された。
された。
また同様にして活性化が終了した基板に対し、第3図に
示すように、活性化の際に印加した波形を残したパルス
電界を印加してめっきを行ったところ、下地の銅薄膜の
損傷がより少なくつき回りの良いめっき膜が形成された
。
示すように、活性化の際に印加した波形を残したパルス
電界を印加してめっきを行ったところ、下地の銅薄膜の
損傷がより少なくつき回りの良いめっき膜が形成された
。
[発明の効果]
以上説明したように本発明の方法によれば、アルミニウ
ム薄膜のような金属薄膜の表面を効率的に活性化し、そ
の上に密着性に優れためっき膜を確実にかつ再現性良く
形成することができる。
ム薄膜のような金属薄膜の表面を効率的に活性化し、そ
の上に密着性に優れためっき膜を確実にかつ再現性良く
形成することができる。
第1図(a)、(b)は本発明の方法の活性化工程にお
いて印加される逆パルス電界の電流波形および電圧波形
の一例をそれぞれ示す図、第2図は本発明の実施例で測
定したアルミニウム膜表面の正電圧の初期値とこの値が
0になるまでの時間との関係を示したグラフ、第3図は
他の実施例のめっき工程で使用したパルス電界の電流波
形を示す図、第4図は従来の電気めっき方法において印
加される電流波形を示す図である。
いて印加される逆パルス電界の電流波形および電圧波形
の一例をそれぞれ示す図、第2図は本発明の実施例で測
定したアルミニウム膜表面の正電圧の初期値とこの値が
0になるまでの時間との関係を示したグラフ、第3図は
他の実施例のめっき工程で使用したパルス電界の電流波
形を示す図、第4図は従来の電気めっき方法において印
加される電流波形を示す図である。
Claims (2)
- (1)金属薄膜上に金属を電気めっきする方法において
、 非水溶液系または水溶液系のめっき浴中に前記金属薄膜
を浸漬し、その表面上にアノード用金属に対して生じた
正電圧を消滅させるまで、電圧を測定しつつ逆方向の電
界をパルス的に印加する活性化工程と、 前記活性化工程が終了した後直ちに前記めっき浴中で開
始する電気めっき工程と を有することを特徴とする電気めっき方法。 - (2)請求項1記載の電気めっき方法において、前記活
性化工程において印加される電界パルスの波形が、電界
印加時間が0.5〜20msec、無電界時間が50〜
1000msec、かつ電界印加時の電流密度が2〜2
0A/dm^2であることを特徴とする電気めっき方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1241505A JP2723305B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | 電気めっき方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1241505A JP2723305B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | 電気めっき方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03104895A true JPH03104895A (ja) | 1991-05-01 |
| JP2723305B2 JP2723305B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=17075328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1241505A Expired - Lifetime JP2723305B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | 電気めっき方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2723305B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017209279A1 (ja) * | 2016-06-03 | 2017-12-07 | 古河電気工業株式会社 | 表面処理材およびその製造方法ならびに表面処理材を用いて形成した部品 |
| CN116103711A (zh) * | 2022-12-29 | 2023-05-12 | 安徽智备工业科技有限公司 | 一种正逆向脉冲电解镍磷合金溶液、配制方法、电镀方法和镍磷合金镀层 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54109037A (en) * | 1978-01-27 | 1979-08-27 | Seiko Epson Corp | Noble metal plating method |
| JPS62297492A (ja) * | 1986-06-16 | 1987-12-24 | Nagano Pref Gov | 電解活性化によるアルミニウム上のめつき方法 |
-
1989
- 1989-09-18 JP JP1241505A patent/JP2723305B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54109037A (en) * | 1978-01-27 | 1979-08-27 | Seiko Epson Corp | Noble metal plating method |
| JPS62297492A (ja) * | 1986-06-16 | 1987-12-24 | Nagano Pref Gov | 電解活性化によるアルミニウム上のめつき方法 |
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| WO2017209279A1 (ja) * | 2016-06-03 | 2017-12-07 | 古河電気工業株式会社 | 表面処理材およびその製造方法ならびに表面処理材を用いて形成した部品 |
| JP6279170B1 (ja) * | 2016-06-03 | 2018-02-14 | 古河電気工業株式会社 | 表面処理材およびその製造方法ならびに表面処理材を用いて形成した部品 |
| CN116103711A (zh) * | 2022-12-29 | 2023-05-12 | 安徽智备工业科技有限公司 | 一种正逆向脉冲电解镍磷合金溶液、配制方法、电镀方法和镍磷合金镀层 |
| CN116103711B (zh) * | 2022-12-29 | 2026-05-08 | 安徽禾精材料科技有限公司 | 一种正逆向脉冲电解镍磷合金溶液、配制方法、电镀方法和镍磷合金镀层 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2723305B2 (ja) | 1998-03-09 |
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