JPH03287780A - 無電解銅めっき浴 - Google Patents
無電解銅めっき浴Info
- Publication number
- JPH03287780A JPH03287780A JP8957590A JP8957590A JPH03287780A JP H03287780 A JPH03287780 A JP H03287780A JP 8957590 A JP8957590 A JP 8957590A JP 8957590 A JP8957590 A JP 8957590A JP H03287780 A JPH03287780 A JP H03287780A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating
- copper
- bath
- plating bath
- electroless copper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007747 plating Methods 0.000 title claims abstract description 111
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 75
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 27
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- -1 copper complex ion Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 150000002429 hydrazines Chemical class 0.000 claims description 17
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 claims description 6
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 33
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 32
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 abstract description 19
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 19
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 13
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 abstract description 10
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- RJTANRZEWTUVMA-UHFFFAOYSA-N boron;n-methylmethanamine Chemical compound [B].CNC RJTANRZEWTUVMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 abstract description 3
- JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Cu+2].[O-]S([O-])(=O)=O JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 18
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 9
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N borane Chemical compound B UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N cuprous oxide Chemical compound [O-2].[Cu+].[Cu+] KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 description 3
- FUSNOPLQVRUIIM-UHFFFAOYSA-N 4-amino-2-(4,4-dimethyl-2-oxoimidazolidin-1-yl)-n-[3-(trifluoromethyl)phenyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C1NC(C)(C)CN1C(N=C1N)=NC=C1C(=O)NC1=CC=CC(C(F)(F)F)=C1 FUSNOPLQVRUIIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 3
- 229910000085 borane Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012493 hydrazine sulfate Substances 0.000 description 3
- 229910000377 hydrazine sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 2
- BIVUUOPIAYRCAP-UHFFFAOYSA-N aminoazanium;chloride Chemical compound Cl.NN BIVUUOPIAYRCAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- HDZGCSFEDULWCS-UHFFFAOYSA-N monomethylhydrazine Chemical compound CNN HDZGCSFEDULWCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-M phosphinate Chemical compound [O-][PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 2
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFLNEVYCAMVQJS-UHFFFAOYSA-N 2-n,2-n-diethylethane-1,1,1,2-tetramine Chemical compound CCN(CC)CC(N)(N)N OFLNEVYCAMVQJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 description 1
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000003788 bath preparation Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- AEJIMXVJZFYIHN-UHFFFAOYSA-N copper;dihydrate Chemical compound O.O.[Cu] AEJIMXVJZFYIHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003280 cupric chloride Drugs 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- KJDJPXUIZYHXEZ-UHFFFAOYSA-N hydrogen sulfate;methylaminoazanium Chemical compound CN[NH3+].OS([O-])(=O)=O KJDJPXUIZYHXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- SCZVXVGZMZRGRU-UHFFFAOYSA-N n'-ethylethane-1,2-diamine Chemical compound CCNCCN SCZVXVGZMZRGRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- HKOOXMFOFWEVGF-UHFFFAOYSA-N phenylhydrazine Chemical compound NNC1=CC=CC=C1 HKOOXMFOFWEVGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940067157 phenylhydrazine Drugs 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N tetraethylenepentamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCN FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Landscapes
- Chemically Coating (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、無電解銅めっき浴に関し、さらに詳しくは、
弱酸〜弱アルカリ性の中性点近傍のpH域でめっき可能
な無電解銅めっき浴に関するものである。
弱酸〜弱アルカリ性の中性点近傍のpH域でめっき可能
な無電解銅めっき浴に関するものである。
従来より、無電解銅めっき浴として、錯化剤にEDTA
(エチレンジアミン4酢酸)を、還元剤としてHCH
○(ホルムアルデヒド)を用いるアルカリ浴(pH12
,5前後)か一般に用いられている。しかしなから、こ
の従来浴は高アルカリ浴であるため、Aβ、Zn系等の
耐アルカリ性の低い金属材料や、ポリイミド、ポジ形フ
ォトレジスト等の耐アルカリ性の低い樹脂材料上への直
接めっきか困難とされていた。
(エチレンジアミン4酢酸)を、還元剤としてHCH
○(ホルムアルデヒド)を用いるアルカリ浴(pH12
,5前後)か一般に用いられている。しかしなから、こ
の従来浴は高アルカリ浴であるため、Aβ、Zn系等の
耐アルカリ性の低い金属材料や、ポリイミド、ポジ形フ
ォトレジスト等の耐アルカリ性の低い樹脂材料上への直
接めっきか困難とされていた。
これら高アルカリ浴の欠点を解決する方法として、還元
剤にジメチルアミンポラン(DMAB)等のアミンホラ
ン系の化合物を用いることによりアルカリに敏感な基板
の無電解めっきを可能にした「無電解銅めっき浴」 (
特開平1−242781号公報)か提案されている。し
かしなから、この浴は、還元力の大きなアミンポラン系
化合物を用いるため非常に不安定な浴であり、錯化剤と
してEDTAとアルカノールアミンとを微妙な混合割合
で使用しないとめっき浴か分解し易いため実用に供する
ことか難しく°、また該浴で用いられているアミンボラ
ン系の還元剤は著しく高価であるという問題かあった。
剤にジメチルアミンポラン(DMAB)等のアミンホラ
ン系の化合物を用いることによりアルカリに敏感な基板
の無電解めっきを可能にした「無電解銅めっき浴」 (
特開平1−242781号公報)か提案されている。し
かしなから、この浴は、還元力の大きなアミンポラン系
化合物を用いるため非常に不安定な浴であり、錯化剤と
してEDTAとアルカノールアミンとを微妙な混合割合
で使用しないとめっき浴か分解し易いため実用に供する
ことか難しく°、また該浴で用いられているアミンボラ
ン系の還元剤は著しく高価であるという問題かあった。
さらに、該浴でのめっき処理により得られる皮膜は、硼
素(B)を含むため、硬い、脆い、電気抵抗か大きいな
どの問題かあった。
素(B)を含むため、硬い、脆い、電気抵抗か大きいな
どの問題かあった。
また、前記アルカリ浴の欠点を解決する他の方法として
、還元剤に次亜リン酸塩を、錯化剤としてビロリン酸を
用いることにより、臭いや毒性の強いホルムアルデヒド
を用いることなく低コストにて無電解銅メツキを行う「
無電解銅メツキ方法」 (特開平1−180986号公
報)が提案されている。しかしながら、このめっき浴を
用いてめっき処理して得られる皮膜は、リン(P)を共
析しており、B系還元剤を使用した前記方法と同様の問
題点を有し、しかもめっき速度が極めて小さいという問
題点かあった。
、還元剤に次亜リン酸塩を、錯化剤としてビロリン酸を
用いることにより、臭いや毒性の強いホルムアルデヒド
を用いることなく低コストにて無電解銅メツキを行う「
無電解銅メツキ方法」 (特開平1−180986号公
報)が提案されている。しかしながら、このめっき浴を
用いてめっき処理して得られる皮膜は、リン(P)を共
析しており、B系還元剤を使用した前記方法と同様の問
題点を有し、しかもめっき速度が極めて小さいという問
題点かあった。
そこで、本発明者らは、上述の如き従来技術の問題点を
解決すべ(鋭意研究し、各種の系統的実験を重ねた結果
、本発明を成すに至ったものである。
解決すべ(鋭意研究し、各種の系統的実験を重ねた結果
、本発明を成すに至ったものである。
本発明の目的は、耐アルカリ性の低い材料でも密着性に
優れた柔軟な皮膜を形成することができる無電解銅めっ
き浴を提供することにある。
優れた柔軟な皮膜を形成することができる無電解銅めっ
き浴を提供することにある。
本発明者らは、上述の従来技術の問題に関し、以下のこ
とに着眼した。すなわち、先ず前記従来技術を耐アルカ
リ性の低い材料の無電解銅めっきに適用した場合の問題
点について検討した。
とに着眼した。すなわち、先ず前記従来技術を耐アルカ
リ性の低い材料の無電解銅めっきに適用した場合の問題
点について検討した。
この場合、先ず第1に、還元剤の種類が不適切である。
すなわち、前記従来技術では還元剤としてホルムアルデ
ヒド等のアルデヒド類が開示されているが、該アルデヒ
ド類は高アルカリ性でのみ十分な還元力を発揮できる還
元剤であり、耐アルカリ性の低い材料に適用した場合に
は該材料を腐食あるいは変質劣化させるために不適切で
ある。
ヒド等のアルデヒド類が開示されているが、該アルデヒ
ド類は高アルカリ性でのみ十分な還元力を発揮できる還
元剤であり、耐アルカリ性の低い材料に適用した場合に
は該材料を腐食あるいは変質劣化させるために不適切で
ある。
また、他の還元剤としてCu以外の物質、例えばBを共
析するジメチルアミンボラン等のボラン類およびPを共
析する次亜リン酸塩を用いためっき浴が開示されている
が、この場合には該還元剤により生成するCu皮膜は硬
く、かつ脆いので不適切である。
析するジメチルアミンボラン等のボラン類およびPを共
析する次亜リン酸塩を用いためっき浴が開示されている
が、この場合には該還元剤により生成するCu皮膜は硬
く、かつ脆いので不適切である。
第2に、錯化剤の種類か不適切である。すなわち、前記
従来技術の高アルカリ浴で開示されたEDTA (エチ
レンジアミン4酢酸)は、錯化力が中性域で大きすぎる
ため、中性点近傍の1)H域てCu−錯イオンを還元す
ることが困難である。
従来技術の高アルカリ浴で開示されたEDTA (エチ
レンジアミン4酢酸)は、錯化力が中性域で大きすぎる
ため、中性点近傍の1)H域てCu−錯イオンを還元す
ることが困難である。
第3に、めっき浴のpHが不適切である。すなわち、耐
アルカリ性の低い材料を従来の高アルカリ性浴てめっき
した場合は、被処理材料処理の腐食や変質、劣化によっ
て密着力のあるCu皮膜を得ることかできない。
アルカリ性の低い材料を従来の高アルカリ性浴てめっき
した場合は、被処理材料処理の腐食や変質、劣化によっ
て密着力のあるCu皮膜を得ることかできない。
そこで、これら従来技術の問題を克服する無電解銅めっ
き浴として、(a)中性点近傍のpH域で還元力を発揮
し、しかもCu以外の物質を共析しない還元剤を用いる
こと、(b)中性点近傍のpH域でCuをCu−錯イオ
ンとして安定的に溶存でき、しかも上記(a)の条件を
満足する還元剤の存在下で安定的にCuを析出できる錯
化剤を用いること、((J耐アルカリ性の低い材料上へ
のCu皮膜か高い密着力を確保できるpHであること、
の三条性を満足する無電解銅めっき浴の構成とすること
に着目した。
き浴として、(a)中性点近傍のpH域で還元力を発揮
し、しかもCu以外の物質を共析しない還元剤を用いる
こと、(b)中性点近傍のpH域でCuをCu−錯イオ
ンとして安定的に溶存でき、しかも上記(a)の条件を
満足する還元剤の存在下で安定的にCuを析出できる錯
化剤を用いること、((J耐アルカリ性の低い材料上へ
のCu皮膜か高い密着力を確保できるpHであること、
の三条性を満足する無電解銅めっき浴の構成とすること
に着目した。
そして本発明者らは、この還元剤としてヒドラジン類を
、錯化剤としてキレート化性アミンを用いてpH6〜1
0の無電解銅めっき浴を構成することにより、安定性に
優れるとともに、耐アルカリ性の低い材料でも密着性に
優れた柔軟な銅皮膜を形成することかできる無電解銅め
っき浴を実現するに至った。
、錯化剤としてキレート化性アミンを用いてpH6〜1
0の無電解銅めっき浴を構成することにより、安定性に
優れるとともに、耐アルカリ性の低い材料でも密着性に
優れた柔軟な銅皮膜を形成することかできる無電解銅め
っき浴を実現するに至った。
〔第1発明の説明〕
第1発明の構成
本第1発明の無電解銅めっき浴は、銅−錯イオンを供給
する銅化合物と還元剤と銅イオンの錯形成剤とからなる
無電解銅めっき浴において、還元剤としてのヒドラジン
類と、銅イオンの錯形成剤としてのキレート化性アミン
とから成り、浴のpHか6以上10以下である。
する銅化合物と還元剤と銅イオンの錯形成剤とからなる
無電解銅めっき浴において、還元剤としてのヒドラジン
類と、銅イオンの錯形成剤としてのキレート化性アミン
とから成り、浴のpHか6以上10以下である。
第1発明の作用および効果
本第1発明の無電解銅めっき浴は、耐アルカリ性の低い
材料でも密着性に優れた柔軟な皮膜を形成することがで
きる。
材料でも密着性に優れた柔軟な皮膜を形成することがで
きる。
本第1発明の無電解銅めっき浴が上述の如き効果を発揮
するメカニズムについては未だ必ずしも明らかではない
が、次のように考えられる。
するメカニズムについては未だ必ずしも明らかではない
が、次のように考えられる。
すなわち、本第1発明の無電解銅めっき浴は、還元剤と
して、ヒドラジン類を採用した。このヒドラジン類の還
元作用は、pHが大きい(アルカリ)程大きくなる。し
かしながら、めっき浴の分解反応もこれに伴って増大す
る。本発明者らは、このヒドラジン類について鋭意研究
し、系統的実験を行った結果、ヒドラジン類を還元剤と
して用いた場合のめっき浴の適正なpHの範囲がpH6
〜pH10の範囲であることを見出した。一方、該めっ
き浴は、反応に従って酸性化するが、錯化剤として含ま
れているキレート化性アミンを銅イオンの錯形成剤とし
てのみならず、該酸性化に対しては適正なpH域に抑制
する緩衝剤として働かせることにより、ヒドラジン類が
還元剤として働(設定したpH6〜pH10のpHに維
持することができ、ヒドラジン類の還元力を十分に発揮
できたものと考えられる。すなわち、キレート化性アミ
ンはCu2+と中性点近傍のpH域で安定なCU−錯イ
オンを形成するとともにpH6〜pH10の安定なp)
(域に保ち、しかもヒドラジン類の十分な還元作用によ
り中性点近傍のpH域で安定的にCuイオンを析出させ
ているためと考えられる。従って、耐アルカリ性の低い
材料へめっきを行う場合、材料の腐食および化学的変質
を受ける前にCu皮膜を被覆でき、密着性を確保できる
ものと考えられる。
して、ヒドラジン類を採用した。このヒドラジン類の還
元作用は、pHが大きい(アルカリ)程大きくなる。し
かしながら、めっき浴の分解反応もこれに伴って増大す
る。本発明者らは、このヒドラジン類について鋭意研究
し、系統的実験を行った結果、ヒドラジン類を還元剤と
して用いた場合のめっき浴の適正なpHの範囲がpH6
〜pH10の範囲であることを見出した。一方、該めっ
き浴は、反応に従って酸性化するが、錯化剤として含ま
れているキレート化性アミンを銅イオンの錯形成剤とし
てのみならず、該酸性化に対しては適正なpH域に抑制
する緩衝剤として働かせることにより、ヒドラジン類が
還元剤として働(設定したpH6〜pH10のpHに維
持することができ、ヒドラジン類の還元力を十分に発揮
できたものと考えられる。すなわち、キレート化性アミ
ンはCu2+と中性点近傍のpH域で安定なCU−錯イ
オンを形成するとともにpH6〜pH10の安定なp)
(域に保ち、しかもヒドラジン類の十分な還元作用によ
り中性点近傍のpH域で安定的にCuイオンを析出させ
ているためと考えられる。従って、耐アルカリ性の低い
材料へめっきを行う場合、材料の腐食および化学的変質
を受ける前にCu皮膜を被覆でき、密着性を確保できる
ものと考えられる。
また、ヒドラジン類は、分子内にP、Bのような銅皮膜
性能阻害元素を含まないので、析出Cu皮膜中にこれら
性能阻害元素を共析する虞が無く、さらに該析出Cu皮
膜は柔軟な性質を発揮することかできる。
性能阻害元素を含まないので、析出Cu皮膜中にこれら
性能阻害元素を共析する虞が無く、さらに該析出Cu皮
膜は柔軟な性質を発揮することかできる。
従って、耐アルカリ性の低い材料でも密着性に優れた柔
軟な皮膜を形成することが可能になるものと思われる。
軟な皮膜を形成することが可能になるものと思われる。
〔第2発明の説明〕
以下に、第2発明として、本第1発明をより具体化した
発明を説明する。
発明を説明する。
本第2発明において、銅化合物は、めっき皮膜を形成す
るための主材としての銅イオン供給物質てあり、Cu”
−錯イオンを供給する物質である。
るための主材としての銅イオン供給物質てあり、Cu”
−錯イオンを供給する物質である。
具体的には、硫酸銅(Cu S O4、Cu S 04
5H20)’P、塩化第2銅(CuCA2、CuCf2
−2H20) 、硝酸銅(Cu N O2、(: u
N O2・3H20)、水酸化銅(Cu (OH) 2
)等の2価のCu (II)化合物を使用することがで
きる。この中ても、該物質として硫酸銅(CuSO4)
である場合は、腐食性の大きいハロゲンイオンである塩
素イオンを含まないので好ましい。
5H20)’P、塩化第2銅(CuCA2、CuCf2
−2H20) 、硝酸銅(Cu N O2、(: u
N O2・3H20)、水酸化銅(Cu (OH) 2
)等の2価のCu (II)化合物を使用することがで
きる。この中ても、該物質として硫酸銅(CuSO4)
である場合は、腐食性の大きいハロゲンイオンである塩
素イオンを含まないので好ましい。
銅化合物の銅イオン濃度は、0.02〜0.4モル程度
が好ましい。0.02モル未満ては、めっき速度か遅く
、また0、4モルを超えるとめっき浴が不安定になり好
ましくない。なお、該銅イオン濃度か0.04〜0.1
モルである場合には、めっき速度を速く、かつ、めっき
浴をより安定に保ことができるので、より好ましい。
が好ましい。0.02モル未満ては、めっき速度か遅く
、また0、4モルを超えるとめっき浴が不安定になり好
ましくない。なお、該銅イオン濃度か0.04〜0.1
モルである場合には、めっき速度を速く、かつ、めっき
浴をより安定に保ことができるので、より好ましい。
次に、ヒドラジン類は、ヒドラジン(N、H,)単体の
ほか、抱水ヒドラジン((N2 H,・N20)、塩酸
ヒドラジン(N2H−・28 Cl ) 、硫酸ヒドラ
ジン(N2H,・H2S O4)を用いることかできる
。また、メチルヒドラジン、フェニルヒドラジン等のヒ
ドラジンモノ置換体およびこれらの塩を使用することか
できる。これらのうち、メチルヒドラジン等のヒドラジ
ンモノ置換体を還元剤とした場合にはめっき速度を大き
くてき有利であり、また抱水ヒドラジンや硫酸ヒドラジ
ンを用いた場合は経済的であり好ましい。
ほか、抱水ヒドラジン((N2 H,・N20)、塩酸
ヒドラジン(N2H−・28 Cl ) 、硫酸ヒドラ
ジン(N2H,・H2S O4)を用いることかできる
。また、メチルヒドラジン、フェニルヒドラジン等のヒ
ドラジンモノ置換体およびこれらの塩を使用することか
できる。これらのうち、メチルヒドラジン等のヒドラジ
ンモノ置換体を還元剤とした場合にはめっき速度を大き
くてき有利であり、また抱水ヒドラジンや硫酸ヒドラジ
ンを用いた場合は経済的であり好ましい。
以下の説明において、このヒドラジン類は、代表として
ヒドラジンにより説明する。
ヒドラジンにより説明する。
ヒドラジンの酸化反応は、
N2H,+40H−= N2 +4820+4 eE
o = 0.31 0.06pHて示されるように
、1モルにつき4電子を放出てきる。従って、ヒドラジ
ンのめっき浴中の必要濃度は、還元の化学当量であるC
u’+錯イオンの1/2近くが好ましい。なお、該ヒド
ラジン濃度は、Cu2+錯イオン濃度の1/1o未満で
はめっき速度が低下して好ましくなく、またCu2“錯
イオン濃度の2倍を超えるとめっき浴が不安定になり好
ましくない。
o = 0.31 0.06pHて示されるように
、1モルにつき4電子を放出てきる。従って、ヒドラジ
ンのめっき浴中の必要濃度は、還元の化学当量であるC
u’+錯イオンの1/2近くが好ましい。なお、該ヒド
ラジン濃度は、Cu2+錯イオン濃度の1/1o未満で
はめっき速度が低下して好ましくなく、またCu2“錯
イオン濃度の2倍を超えるとめっき浴が不安定になり好
ましくない。
次に、キレート化性アミンは、エチレンジアミン、ジエ
チレントリアミン、トリエチレンテトラミン、トリアミ
ノトリエチルアミン、テトラエチレンペンタミン、ペン
タエチレンへ午サミン、等の少なくとも2個以上の窒素
(N)を持つポリアミンの少なくとも一種以上である。
チレントリアミン、トリエチレンテトラミン、トリアミ
ノトリエチルアミン、テトラエチレンペンタミン、ペン
タエチレンへ午サミン、等の少なくとも2個以上の窒素
(N)を持つポリアミンの少なくとも一種以上である。
さらに、これらに置換基を持つN−メチルジアミン、N
−エチルエチレンジアミン等のこれらの誘導体の少なく
とも一種以上である場合は、めっき速度が向上するので
好ましい。なお、このうち、エチレンジアミンは安価で
あり、経済的に最も好ましいものである。
−エチルエチレンジアミン等のこれらの誘導体の少なく
とも一種以上である場合は、めっき速度が向上するので
好ましい。なお、このうち、エチレンジアミンは安価で
あり、経済的に最も好ましいものである。
これらキレート化性アミンの必要濃度は、アミンの種類
にもよるが、Cu2+−錯イオンのモル数の2〜25倍
が良い。キレート化性アミンの濃度かCu2“−錯イオ
ンのモル数の2倍未満である場合は、めっき浴は著しく
不安定となり、好ましくなく25倍を超えるとめっき浴
は過度に安定になりすぎめっき速度が低下して好ましく
ない。なお、該濃度がCu”−錯イオンのモル数の8〜
16倍である場合には、より好ましい。
にもよるが、Cu2+−錯イオンのモル数の2〜25倍
が良い。キレート化性アミンの濃度かCu2“−錯イオ
ンのモル数の2倍未満である場合は、めっき浴は著しく
不安定となり、好ましくなく25倍を超えるとめっき浴
は過度に安定になりすぎめっき速度が低下して好ましく
ない。なお、該濃度がCu”−錯イオンのモル数の8〜
16倍である場合には、より好ましい。
また、浴のpHは、6〜10である。これは、pHが6
未満の場合はヒドラジンの還元力が小さくなるため好ま
しくなく、また該pHか10を超えた場合は浴が不安定
になり好ましくない。なお、このpHが6〜10という
条件は、kl、Zn系合金の腐食性をできるだけ少なく
し、耐アルカリ性の低い有機材料の変質劣化を防ぐ観点
からも好都合である。また、特に該浴のpHを8〜9と
した場合には、ヒドラジンの還元力を十分にできるとと
もに浴の安定性を良好なものとすることがてきるので、
特に好ましい。
未満の場合はヒドラジンの還元力が小さくなるため好ま
しくなく、また該pHか10を超えた場合は浴が不安定
になり好ましくない。なお、このpHが6〜10という
条件は、kl、Zn系合金の腐食性をできるだけ少なく
し、耐アルカリ性の低い有機材料の変質劣化を防ぐ観点
からも好都合である。また、特に該浴のpHを8〜9と
した場合には、ヒドラジンの還元力を十分にできるとと
もに浴の安定性を良好なものとすることがてきるので、
特に好ましい。
該pHの調整は、キレート化性アミンがpH6〜10の
範囲で緩衝作用を示すため、該キレート化性アミンの濃
度や添加量を変えることによりできるが、さらに、HC
j’ 、 H2S O4、CH,C0OH等の酸とNa
0HSKOH等のアルカリを用いてpHの調整を行うこ
とかできる。なお、アンモニア(NH,)や有機酸を用
いてこのpHの調整をする場合には、該NH,や有機酸
か錯化剤として働き、錯交定性を変化させ、めっき速度
が変化することがある。さらに、有機酸、有機酸塩をp
H緩衝剤として適量加えてもよい。
範囲で緩衝作用を示すため、該キレート化性アミンの濃
度や添加量を変えることによりできるが、さらに、HC
j’ 、 H2S O4、CH,C0OH等の酸とNa
0HSKOH等のアルカリを用いてpHの調整を行うこ
とかできる。なお、アンモニア(NH,)や有機酸を用
いてこのpHの調整をする場合には、該NH,や有機酸
か錯化剤として働き、錯交定性を変化させ、めっき速度
が変化することがある。さらに、有機酸、有機酸塩をp
H緩衝剤として適量加えてもよい。
本第2発明の無電解銅めっき浴は、前記Cu”−錯イオ
ン供給のためのCu化合物と、キレート化性アミン、お
よびヒドラジン類の3種類の物質を必須要素として構成
してなる。さらに、めっき・速度を増加させるために、
トリエタノールアミン、クアドール等のアルカノールア
ミン、イミダゾール等の含窒素化合物およびアンモニア
や(NH4)2S04等のアンモニウム塩を適量加えて
もよい。
ン供給のためのCu化合物と、キレート化性アミン、お
よびヒドラジン類の3種類の物質を必須要素として構成
してなる。さらに、めっき・速度を増加させるために、
トリエタノールアミン、クアドール等のアルカノールア
ミン、イミダゾール等の含窒素化合物およびアンモニア
や(NH4)2S04等のアンモニウム塩を適量加えて
もよい。
さらに、従来の無電解Cuめっき浴て用いられているよ
うな界面活性剤(ポリエチレングリコール、アルキルア
ミン系非イオン界面活性剤、ラウリル硫酸ナトリウム等
)や含窒素環状化合物(α。
うな界面活性剤(ポリエチレングリコール、アルキルア
ミン系非イオン界面活性剤、ラウリル硫酸ナトリウム等
)や含窒素環状化合物(α。
α ビビルジル、1,10フエナントロリン、キノリン
)等の微量添加が、めっき不良の低減およびめっき膜の
機械的性質向上のために好ましい。
)等の微量添加が、めっき不良の低減およびめっき膜の
機械的性質向上のために好ましい。
めっき浴の温度は、てきるたけ高く、70°C以上で行
うのかめっき速度向上の点から好ましい。
うのかめっき速度向上の点から好ましい。
本第2発明により、無電解銅めっき浴をpH6〜10の
弱酸性〜弱アルカリ性とすることかできるので、ACZ
n系材料や耐アルカリ性の低い樹脂材料へ密着性に優れ
ためっき皮膜を形成することかできる。しかも、該めっ
き皮膜は、該めっきを施した材料を曲げてもクラック等
がはいることか極めて少なく、大変柔軟性を有している
。
弱酸性〜弱アルカリ性とすることかできるので、ACZ
n系材料や耐アルカリ性の低い樹脂材料へ密着性に優れ
ためっき皮膜を形成することかできる。しかも、該めっ
き皮膜は、該めっきを施した材料を曲げてもクラック等
がはいることか極めて少なく、大変柔軟性を有している
。
また、該めっき浴を用いて処理した場合、皮膜中にBや
Pの共析かないのて、柔軟性に富み、低抵抗率と電気導
電性に優れたCu皮膜を得ることができる。
Pの共析かないのて、柔軟性に富み、低抵抗率と電気導
電性に優れたCu皮膜を得ることができる。
また、本めっき浴は、従来のホルマリンを含むアルカリ
浴の有していた問題である臭気がほとんど無く、中性点
近傍のpH域のpHであるため、誤って人体に触れた場
合でも毒性が低く安全である。
浴の有していた問題である臭気がほとんど無く、中性点
近傍のpH域のpHであるため、誤って人体に触れた場
合でも毒性が低く安全である。
また、本めっき浴は、還元剤としてジメチルアミンボラ
ンのような高価な物質を用いる必要がないので、低コス
トで中性点近傍のpH域での無電解銅めっきを行うこと
かできる。
ンのような高価な物質を用いる必要がないので、低コス
トで中性点近傍のpH域での無電解銅めっきを行うこと
かできる。
また、使い捨ての2液スプレータイプのめつき方法とは
異なり、−液タイプの浸漬タイプの連続浴とすることか
できるので経済的であり、工程を簡略化することができ
る。さらに、本発明の浴は、一つの浴で大気開放状態で
行う浸漬法によって安定的に連続的にめっき処理を行う
ことができるという利点を有する。
異なり、−液タイプの浸漬タイプの連続浴とすることか
できるので経済的であり、工程を簡略化することができ
る。さらに、本発明の浴は、一つの浴で大気開放状態で
行う浸漬法によって安定的に連続的にめっき処理を行う
ことができるという利点を有する。
また、Cu”イオンの不均化反応を利用した2液タイプ
の浴に比べて溶液濃度を低くすることができるので、経
済的である。すなわち、本発明では、Cu ”!オンか
らの直接還元反応を利用しているため、極端にCu”イ
オン濃度を濃くしてめっきを行う必要がなく経済的であ
る。
の浴に比べて溶液濃度を低くすることができるので、経
済的である。すなわち、本発明では、Cu ”!オンか
らの直接還元反応を利用しているため、極端にCu”イ
オン濃度を濃くしてめっきを行う必要がなく経済的であ
る。
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例l
Cu5Oa・5H20とN2H4−H2SO,および錯
化剤を、第1表に示す条件にて浴温か95°Cの本実施
例にかかる無電解銅めっき浴を用意した(試料番号1〜
11)。
化剤を、第1表に示す条件にて浴温か95°Cの本実施
例にかかる無電解銅めっき浴を用意した(試料番号1〜
11)。
次に、このめっき浴の性能評価試験を行った。
先ず、大きさ30mmX 20mm、厚さ2mmのガラ
スエポキシ基板を常法にて化学エツチングをした後、市
販のPd−3nコロイド触媒(シラプレー、ファーイー
スト社製)を吸着させ、さらに上記ガラス、エポキシ基
板を常法で活性化処理することにより、被試験材料を用
意した。
スエポキシ基板を常法にて化学エツチングをした後、市
販のPd−3nコロイド触媒(シラプレー、ファーイー
スト社製)を吸着させ、さらに上記ガラス、エポキシ基
板を常法で活性化処理することにより、被試験材料を用
意した。
次いて、この被試験材料を前記めっき浴中に浸漬し、第
1表に示す処理条件にてめっき処理を施したところ、試
料番号1〜11のめっき浴は、ともに安定的にめっきを
施すことかできた。所定時間経過後、めっき浴より被試
験材料を取り出したところ、本被試験材料は何れも基板
上に均一で平滑なCuめっき皮膜が形成されていた。ま
た、このめっき皮膜をX線回折試験により物質の同定を
したところ、Cu2O等のCu以外の回折線は観測され
ず、純粋なCu皮膜であることか確認された。
1表に示す処理条件にてめっき処理を施したところ、試
料番号1〜11のめっき浴は、ともに安定的にめっきを
施すことかできた。所定時間経過後、めっき浴より被試
験材料を取り出したところ、本被試験材料は何れも基板
上に均一で平滑なCuめっき皮膜が形成されていた。ま
た、このめっき皮膜をX線回折試験により物質の同定を
したところ、Cu2O等のCu以外の回折線は観測され
ず、純粋なCu皮膜であることか確認された。
なお、比較のために、錯化剤として第2表に示すものを
用いたほかは、本実施例1と同様にして比較用めっき液
を作成しく試料番号Cl−C6)、同様に被試験材料に
めっき処理を施し、該被試験材料の性能評価試験を行っ
た。その結果、試料番号01〜C3ては、めっき浴は著
しく不安定て建浴直後に室温で急激に分解し、Cu2O
を主成分とする沈澱か大量に生成し、めっきを行うこと
かできなかった。また、従来技術の高アルカリ−ホルム
アルデヒド浴で用いられているEDTAを錯化剤とした
試料番号C4では、めっき速度が著しく遅く、はとんど
めっきは生成しなかった。さらに、pHか本発明の範囲
外である比較用めっき浴ては、試料番号C5ではめっき
速度か非常に小さく、試料番号C6ではめっき浴が不安
定となり液内のあちこちでCuの析出が起こり分解して
しまった。
用いたほかは、本実施例1と同様にして比較用めっき液
を作成しく試料番号Cl−C6)、同様に被試験材料に
めっき処理を施し、該被試験材料の性能評価試験を行っ
た。その結果、試料番号01〜C3ては、めっき浴は著
しく不安定て建浴直後に室温で急激に分解し、Cu2O
を主成分とする沈澱か大量に生成し、めっきを行うこと
かできなかった。また、従来技術の高アルカリ−ホルム
アルデヒド浴で用いられているEDTAを錯化剤とした
試料番号C4では、めっき速度が著しく遅く、はとんど
めっきは生成しなかった。さらに、pHか本発明の範囲
外である比較用めっき浴ては、試料番号C5ではめっき
速度か非常に小さく、試料番号C6ではめっき浴が不安
定となり液内のあちこちでCuの析出が起こり分解して
しまった。
以上より明らかの如く、本実施例のめつき浴は、還元剤
として高価なアミンボラン類を用いることなく安価なヒ
ドラジンを用いることにより、密着性に優れた良質の柔
軟性に優れたCuめつき皮膜が得られていることか分る
。
として高価なアミンボラン類を用いることなく安価なヒ
ドラジンを用いることにより、密着性に優れた良質の柔
軟性に優れたCuめつき皮膜が得られていることか分る
。
実施例2
CuSOa・5H20とN2H4および第2表に示す錯
化剤を第2表に示す組成比で混合し、pHが9、浴温が
95°Cの本実施例にかかる無電解銅めっき浴を用意し
た(試料番号12〜25)。
化剤を第2表に示す組成比で混合し、pHが9、浴温が
95°Cの本実施例にかかる無電解銅めっき浴を用意し
た(試料番号12〜25)。
次に、このめっき浴の性能評価試験を行った。
先ず、大きさ30X20mm、厚さ0.3+nn+の銅
板を被試験材料として用意した。
板を被試験材料として用意した。
次いで、この被試験材料を前記めっき浴中に浸漬し、第
2表に示す処理条件にてめっき処理を施した。所定時間
経過後、めっき浴より被試験材料を取り出したところ、
本被試験材料は何れも基板上に均一で平滑なCuめっき
皮膜か形成されていた。また、このめっき皮膜をX線回
折試験により物質の同定をしたところ、Cu2O等のC
u以外の回折線は観測されず、純粋なCu皮膜であるこ
とか確認された。さらに、得られた銅皮膜の柔軟性を9
0°曲げ試験により、目視て調べたところ大きなりラッ
クは観測されなかった。
2表に示す処理条件にてめっき処理を施した。所定時間
経過後、めっき浴より被試験材料を取り出したところ、
本被試験材料は何れも基板上に均一で平滑なCuめっき
皮膜か形成されていた。また、このめっき皮膜をX線回
折試験により物質の同定をしたところ、Cu2O等のC
u以外の回折線は観測されず、純粋なCu皮膜であるこ
とか確認された。さらに、得られた銅皮膜の柔軟性を9
0°曲げ試験により、目視て調べたところ大きなりラッ
クは観測されなかった。
なお、試料番号20では、めっき浴は分解し、めっきを
行うことができなかった。これは、錯化剤の濃度かCu
2+錯イオンのモル数の2倍未満であるためと考えられ
る。また、試料番号21ではめっき速度は著しく低下し
た。これは、錯化剤の濃度かCu ”錯イオンのモル数
の25倍を超え、浴が安定化しすぎたためと考えられる
。さらに、試料番号22では、めっき速度か著しく低下
したこれは、ヒドラジンの濃度か銅錯イオンの1/10
未満であるためと考えられる。また、試料番号23では
、めっき浴かやや不安定となった。これは、ヒドラジン
の濃度か銅錯イオンの2倍を越えたためと考えられる。
行うことができなかった。これは、錯化剤の濃度かCu
2+錯イオンのモル数の2倍未満であるためと考えられ
る。また、試料番号21ではめっき速度は著しく低下し
た。これは、錯化剤の濃度かCu ”錯イオンのモル数
の25倍を超え、浴が安定化しすぎたためと考えられる
。さらに、試料番号22では、めっき速度か著しく低下
したこれは、ヒドラジンの濃度か銅錯イオンの1/10
未満であるためと考えられる。また、試料番号23では
、めっき浴かやや不安定となった。これは、ヒドラジン
の濃度か銅錯イオンの2倍を越えたためと考えられる。
また、試料番号24ではめっき速度かやや小さく、試料
番号25ではめっき浴はやや不安定となった。
番号25ではめっき浴はやや不安定となった。
以上より、本実施例では、銅錯イオンの濃度が0.02
〜0.4モル、キレート化性アミンの濃度が該銅錯イオ
ンの2〜25倍であり、かつヒドラジン類の濃度が銅錯
イオンのl/10〜2倍であることが好ましいことが分
る。
〜0.4モル、キレート化性アミンの濃度が該銅錯イオ
ンの2〜25倍であり、かつヒドラジン類の濃度が銅錯
イオンのl/10〜2倍であることが好ましいことが分
る。
実施例3
第3表に示す銅化合物0.04モル、ヒドラジン類0.
04モルおよびキレート化性アミンを、同表に示す組成
比で混合し、浴温が95°Cの本実施例にかかる無電解
銅めっき浴を用意した(試料番号26〜33)。
04モルおよびキレート化性アミンを、同表に示す組成
比で混合し、浴温が95°Cの本実施例にかかる無電解
銅めっき浴を用意した(試料番号26〜33)。
次に、このめっき浴の性能評価試験を行った。
先ず、実施例2と同様に被試験材料を用意し、次いで、
該被試験材料を前記めっき洛中に浸漬し、同様の処理条
件にてめっき処理を施した。
該被試験材料を前記めっき洛中に浸漬し、同様の処理条
件にてめっき処理を施した。
所定時間経過後、めっき浴より被試験材料を取り出した
ところ、本被試験材料は何れも基板上に均一で平滑なC
uめっき皮膜が形成されていた。
ところ、本被試験材料は何れも基板上に均一で平滑なC
uめっき皮膜が形成されていた。
また、このめっき皮膜をX線回折試験により物質の同定
をしたところ、Cu2O等のCu以外の回折線は観測さ
れず、純粋なCu皮膜であることか確認された。さらに
、得られた銅皮膜の柔軟性を90°曲げ試験により、目
視で調へたところ、クラックは観測されなかった。
をしたところ、Cu2O等のCu以外の回折線は観測さ
れず、純粋なCu皮膜であることか確認された。さらに
、得られた銅皮膜の柔軟性を90°曲げ試験により、目
視で調へたところ、クラックは観測されなかった。
第4表より明らかのごとく、本実施例では、還元剤とし
て抱水ヒドラジン(N2H4・N20)、塩酸ヒドラジ
ン(N2H4・28CIり硫酸ヒドラジン(N2H4・
H2S04)、メチルヒドラジン硫酸塩等の何れのヒド
ラジンを用いても同様に密着性に優れた良質の柔軟性に
優れたCuめつき皮膜か得られていることが分る。
て抱水ヒドラジン(N2H4・N20)、塩酸ヒドラジ
ン(N2H4・28CIり硫酸ヒドラジン(N2H4・
H2S04)、メチルヒドラジン硫酸塩等の何れのヒド
ラジンを用いても同様に密着性に優れた良質の柔軟性に
優れたCuめつき皮膜か得られていることが分る。
また、主錯化剤のキレート化性アミン(エチレンジアミ
ン)に、さらに(NH,)2SO,、イミダゾール、ク
アドール、トリエタノールアミンを適量添加することに
より、めっき速度を向上できることが分る。
ン)に、さらに(NH,)2SO,、イミダゾール、ク
アドール、トリエタノールアミンを適量添加することに
より、めっき速度を向上できることが分る。
また、銅化合物として、Cu CI! !、(: u
S O4、Cu N O3等のものを用いても同様に密
着性に優れた良質の柔軟性に優れたCuめつき皮膜が得
られていることか分る。
S O4、Cu N O3等のものを用いても同様に密
着性に優れた良質の柔軟性に優れたCuめつき皮膜が得
られていることか分る。
実施例4
CuSO4・5H20を0.12モルとN2H,・H2
SO4を0.04モル、およびグアドール0.06モル
とエチレンジアミン0.96モルとを混合し、pHか9
、浴温か90°Cの本実施例にかかる無電解銅めっき浴
を用意した。
SO4を0.04モル、およびグアドール0.06モル
とエチレンジアミン0.96モルとを混合し、pHか9
、浴温か90°Cの本実施例にかかる無電解銅めっき浴
を用意した。
次に、このめっき浴の性能評価試験を行った。
先ず、大きさ50X50mm、厚さ1mmの純AA製の
板(AIloo)を用意し、2X2mm口のめっき面を
形成し、それ以外はマスキング樹脂で被覆して被試験材
料とした。
板(AIloo)を用意し、2X2mm口のめっき面を
形成し、それ以外はマスキング樹脂で被覆して被試験材
料とした。
次いて、この被試験材料をN1−P無電解めっきを0.
5μm形成した後、前記めっき浴中に浸漬してめっきを
1時間施した。次いて、得られためっき面にはんだ食わ
れ防止のためにN1−Pめっきを薄く施した後、Snめ
っきCu線を介してはんだ付けを行い、ピーリングテス
ターによって密着強度を測定した。その結果、8 kg
/2mm口以上の値が得られ、破壊箇所ははんだ部であ
った。
5μm形成した後、前記めっき浴中に浸漬してめっきを
1時間施した。次いて、得られためっき面にはんだ食わ
れ防止のためにN1−Pめっきを薄く施した後、Snめ
っきCu線を介してはんだ付けを行い、ピーリングテス
ターによって密着強度を測定した。その結果、8 kg
/2mm口以上の値が得られ、破壊箇所ははんだ部であ
った。
比較−のために、還元剤としてホルムアルデヒドを0.
08モル、錯化剤としてEDTAを0.08モル、Cu
”−イオン供給化合物としてCu S Oa・5H70
を0.04モルを用いて比較用のアルカリ性無電解銅め
っき浴(pH12,6、浴温60”C)を用意した。次
いで、前記と同様に性能評価試験を試みたが、薄いNi
膜のピンホールを通じてAI!が激しく腐食され、めっ
き皮膜のふくれや欠陥が生じ、密着力はほとんどなく、
密着強度試験に供することができなかった。
08モル、錯化剤としてEDTAを0.08モル、Cu
”−イオン供給化合物としてCu S Oa・5H70
を0.04モルを用いて比較用のアルカリ性無電解銅め
っき浴(pH12,6、浴温60”C)を用意した。次
いで、前記と同様に性能評価試験を試みたが、薄いNi
膜のピンホールを通じてAI!が激しく腐食され、めっ
き皮膜のふくれや欠陥が生じ、密着力はほとんどなく、
密着強度試験に供することができなかった。
Claims (1)
- (1)銅−錯イオンを供給する銅化合物と還元剤と銅イ
オンの錯形成剤とからなる無電解銅めっき浴において、
還元剤としてのヒドラジン類と、銅イオンの錯形成剤と
してのキレート化性アミンとから成り、浴のpHが6以
上10以下である無電解銅めっき浴。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8957590A JPH03287780A (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 無電解銅めっき浴 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8957590A JPH03287780A (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 無電解銅めっき浴 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03287780A true JPH03287780A (ja) | 1991-12-18 |
Family
ID=13974602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8957590A Pending JPH03287780A (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 無電解銅めっき浴 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03287780A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0474870A (ja) * | 1990-07-13 | 1992-03-10 | Ebara Yuujiraito Kk | 無電解銅めっき液 |
| JP2002111144A (ja) * | 2000-10-03 | 2002-04-12 | Hitachi Ltd | 配線基板とその製造方法及びそれに用いる無電解銅めっき液 |
| JP2006219724A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Alps Electric Co Ltd | 無電解めっき方法 |
| WO2021009951A1 (ja) * | 2019-07-17 | 2021-01-21 | 上村工業株式会社 | 無電解銅めっき浴 |
| TWI916318B (zh) | 2019-07-17 | 2026-03-01 | 日商上村工業股份有限公司 | 無電解鍍銅浴 |
-
1990
- 1990-04-04 JP JP8957590A patent/JPH03287780A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0474870A (ja) * | 1990-07-13 | 1992-03-10 | Ebara Yuujiraito Kk | 無電解銅めっき液 |
| JP2002111144A (ja) * | 2000-10-03 | 2002-04-12 | Hitachi Ltd | 配線基板とその製造方法及びそれに用いる無電解銅めっき液 |
| JP2006219724A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Alps Electric Co Ltd | 無電解めっき方法 |
| WO2021009951A1 (ja) * | 2019-07-17 | 2021-01-21 | 上村工業株式会社 | 無電解銅めっき浴 |
| CN112534082A (zh) * | 2019-07-17 | 2021-03-19 | 上村工业株式会社 | 化学镀铜浴 |
| TWI916318B (zh) | 2019-07-17 | 2026-03-01 | 日商上村工業股份有限公司 | 無電解鍍銅浴 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1322798B1 (en) | Bath and method of electroless plating of silver on metal surfaces | |
| US6860925B2 (en) | Printed circuit board manufacture | |
| US5955141A (en) | Process for silver plating in printed circuit board manufacture | |
| TWI273146B (en) | Method for manufacturing copper-resin composite material | |
| JPS6344822B2 (ja) | ||
| JPS5818430B2 (ja) | 無電解メツキ浴およびメツキ方法 | |
| US9551073B2 (en) | Method for depositing a first metallic layer onto non-conductive polymers | |
| GB2036755A (en) | Accelerating solution and its use in a process for treating polymeric substrates prior to plating | |
| JPH0247551B2 (ja) | ||
| JP2013091833A (ja) | 還元型無電解銀めっき液及び還元型無電解銀めっき方法 | |
| EP3060696A1 (en) | Method of selectively treating copper in the presence of further metal | |
| WO2002016668A1 (fr) | Solution de depot d'or par deplacement chimique et additif destine a la preparation d'une telle solution | |
| US20230111446A1 (en) | Electroless gold plating bath | |
| JPH0341549B2 (ja) | ||
| CN115491682B (zh) | 一种环保常温退锡液及其制备方法 | |
| US20160108254A1 (en) | Zinc immersion coating solutions, double-zincate method, method of forming a metal plating film, and semiconductor device | |
| JPH03287780A (ja) | 無電解銅めっき浴 | |
| TWI804539B (zh) | 無電鍍金鍍浴 | |
| JPH03287779A (ja) | 無電解銅めっき浴 | |
| JP4230813B2 (ja) | 金めっき液 | |
| WO1998049367A1 (en) | Bismuth coating protection for copper | |
| JP2007009305A (ja) | 無電解パラジウムめっき液及びそれを用いて形成された3層めっき被膜端子 | |
| JPS6324072A (ja) | 無電解パラジウム−ニツケル合金メツキ液 | |
| JP6524459B1 (ja) | 無電解めっき用銀触媒付与剤用添加剤 | |
| JPH0734258A (ja) | 置換型無電解金めっき液 |