JPH0474870A - Electroless copper plating solution - Google Patents
Electroless copper plating solutionInfo
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- JPH0474870A JPH0474870A JP18672690A JP18672690A JPH0474870A JP H0474870 A JPH0474870 A JP H0474870A JP 18672690 A JP18672690 A JP 18672690A JP 18672690 A JP18672690 A JP 18672690A JP H0474870 A JPH0474870 A JP H0474870A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、無電解銅めっき液に関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an electroless copper plating solution.
無電解鋼めっき液は、電子回路基板、その仲冬種電子部
品の製作に、近年需要が増加している。Demand for electroless steel plating solutions has increased in recent years for the production of electronic circuit boards and other electronic components.
従来の無電解鋼めっき液は、通常、第二銅イオン、銅イ
オンを安定な溶液状態に保つためのキレート剤、キレー
ト化合物を形成している銅イオンを金属銅に還元するだ
めの還元剤、およびめっき液をアルカリ性に保って安定
な銅キレート化合物を形成させるのに必要なアルカリ等
からなる。多くの場合、銅イオン源としては硫酸鋼、塩
化第二銅、酸化鋼等が使われ、キレート剤としてはED
TAナトリウム塩、ロッシェル塩、クワトロール等が使
われ、また還元剤としてはホルマリン、パラホルムアル
デヒド、次亜リン酸、ジメチルアミンポラン等が使われ
ている。アルカリとしては水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム等を用いるのが普通である。しかしながら、pH
調整剤やキレート剤としてアルカリ金属化合物が使われ
た従来の無電解銅めっき液は、得られる銅めっき皮膜中
にアルカリ金属が混入して電気特性を悪くすることが指
摘されている。また、還元剤としてホルマリンやパラホ
ルムアルデヒドを用いたものは、毒性が問題になるほか
力ニラアロ反応により自己分解するので取り扱いが難し
いし、次亜リン酸やジメチルアミンボランを用いたもの
は、リンやホウ素がめつき皮膜に混入して電気特性を悪
くするという欠点がある。Conventional electroless steel plating solutions usually contain cupric ions, a chelating agent to keep the copper ions in a stable solution state, a reducing agent to reduce the copper ions forming the chelate compound to metallic copper, and an alkali necessary to keep the plating solution alkaline and form a stable copper chelate compound. In many cases, sulfuric acid steel, cupric chloride, oxidized steel, etc. are used as copper ion sources, and ED is used as a chelating agent.
TA sodium salt, Rochelle salt, quatrol, etc. are used, and formalin, paraformaldehyde, hypophosphorous acid, dimethylamineporan, etc. are used as reducing agents. As the alkali, sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc. are usually used. However, pH
It has been pointed out that in conventional electroless copper plating solutions that use alkali metal compounds as modifiers and chelating agents, alkali metals are mixed into the resulting copper plating film, impairing its electrical properties. In addition, those that use formalin or paraformaldehyde as reducing agents are difficult to handle because they self-decompose due to the allo-reaction, and those that use hypophosphorous acid or dimethylamine borane are difficult to handle due to their toxicity. There is a drawback that boron gets mixed into the plating film and deteriorates the electrical properties.
特開昭51−47535号公報や特公昭56−4311
0号公報には、そこに開示されている無電解鋼めっき液
のための還元剤の例としてヒドラジンが記載されている
が、ヒドラジンは還元性が強く、極めて不安定な物質な
ので、めっき液の安定性確保とめっき反応の制御が困難
なため、実際に使われた例はない。また、pi−1調整
にアルカリの使用を必要とするので、それにともなう上
述のような問題点を有する。Japanese Unexamined Patent Publication No. 51-47535 and Japanese Patent Publication No. 56-4311
Publication No. 0 describes hydrazine as an example of a reducing agent for the electroless steel plating solution disclosed therein, but since hydrazine has strong reducing properties and is an extremely unstable substance, it cannot be used in the plating solution. It has never been used in practice because it is difficult to ensure stability and control the plating reaction. Further, since the use of alkali is required for pi-1 adjustment, there are the above-mentioned problems associated with this.
本発明は、従来の無電解鋼めっき液が上述のような問題
点を有するものであったことに鑑み、めっき皮膜にアル
カリ金属が混入する恐れがなく取り扱いも容易な無電解
鋼めっき液を提供しようとするものである。In view of the fact that conventional electroless steel plating solutions had the problems described above, the present invention provides an electroless steel plating solution that is easy to handle and free from the risk of alkali metals being mixed into the plating film. This is what I am trying to do.
本発明が提供する無電解鋼めっき液は、アミノカルボン
酸と第二銅イオンとから形成されたキレート化合物を銅
源として含有し、ヒドラジンもしくは還元性ヒドラジン
化合物を還元剤として含有するPH7.5以上の水溶液
であって、アルカリ金属化合物はpH調整剤としてもキ
レート剤としても使用しないことにより、アルカリ金属
イオンを実質的に含有しないことを特徴とする。The electroless steel plating solution provided by the present invention contains a chelate compound formed from an aminocarboxylic acid and cupric ions as a copper source, and contains hydrazine or a reducing hydrazine compound as a reducing agent, and has a pH of 7.5 or higher. The aqueous solution is characterized in that it does not substantially contain alkali metal ions because the alkali metal compound is not used as a pH adjuster or a chelating agent.
本発明の無電解鋼めっき液に必要な75以上のpHは、
すべてアミノカルボン酸、銅化合物およびヒドラジン化
合物の選択的組み合わせにより達成される。pHが7.
5よりも低いときは、銅皮膜を析出させるのに好適pH
の場合よりも著しい高い温度(80〜90℃)に加熱し
なければならず、また、高温にしたとしても、析出速度
が遅く、十分なめつき厚を得るのに約4〜5倍の時間を
必要とするようになる。The pH of 75 or more required for the electroless steel plating solution of the present invention is
All are achieved by selective combinations of aminocarboxylic acids, copper compounds and hydrazine compounds. pH is 7.
When lower than 5, the pH is suitable for depositing a copper film.
It is necessary to heat to a significantly higher temperature (80 to 90°C) than in the case of plating, and even if high temperature is used, the deposition rate is slow and it takes about 4 to 5 times as long to obtain a sufficient plating thickness. come to need it.
キレート剤として用いるアミノカルボン酸としては、脂
肪族モノアミノモノカルボン酸(たとえばグリンン、ア
ラニン、ロインン)、脂肪族オキシアミノM(たとえば
セリン)、脂肪族モノアミノジカルボン酸(たとえばア
スパラギン酸、グルタミン酸)、ジアミノモノカルボン
#(たとえばリジン、アルギニン)、芳香族核を持つア
ミノ酸(たとえばフェニルアラニン)、複素環を持つア
ミノ酸(たとえばヒスチジン)なとが適当である。ただ
し、これらのアミノカルボン酸のアルカリ金属塩を用い
ることはできない。The aminocarboxylic acids used as chelating agents include aliphatic monoamino monocarboxylic acids (e.g., gurin, alanine, loin), aliphatic oxyamino M (e.g., serine), aliphatic monoaminodicarboxylic acids (e.g., aspartic acid, glutamic acid), Suitable examples include diaminomonocarbon # (eg, lysine, arginine), amino acids with an aromatic nucleus (eg, phenylalanine), and amino acids with a heterocycle (eg, histidine). However, alkali metal salts of these aminocarboxylic acids cannot be used.
銅化合物としては水酸化第二銅、塩基性炭酸鋼、銅アミ
ン錯塩等が適当である。硫酸銅のような強酸の塩は、ア
ルカリを加えることなしには必要なpHを実現すること
が難しいので、適当でない。Suitable copper compounds include cupric hydroxide, basic steel carbonate, copper amine complex salts, and the like. Salts of strong acids such as copper sulfate are not suitable as it is difficult to achieve the required pH without adding alkali.
還元剤として用いるヒドラジン化合物としては、水加ヒ
ドラジンNH!NH,・Hlo、中性fE酸ヒドラジン
(NzH*)g・H!So、等が適当である。The hydrazine compound used as a reducing agent is hydrated hydrazine NH! NH,・Hlo, neutral fE acid hydrazine (NzH*) g・H! So, etc. are appropriate.
上述のような原料化合物から本発明の無電解銅めっき液
を調製するには、約40℃以下の水に各原料化合物を投
入して、均一な溶液が形成されるまで撹拌する。To prepare the electroless copper plating solution of the present invention from the raw material compounds as described above, each raw material compound is added to water at about 40° C. or lower and stirred until a uniform solution is formed.
水酸化第二銅は、それだけでは水中に溶けないが、アミ
ノカルボン酸を添加して撹拌を続けることにより、キレ
ート化合物を形成して溶解する。Cupric hydroxide does not dissolve in water by itself, but by adding an aminocarboxylic acid and continuing stirring, it forms a chelate compound and dissolves.
各成分の適当な濃度は、アミノカルボン酸が0.2〜0
.7 mol/1 (好ましくは0.3−0.4 m
ol/n )、第二銅化合物が銅イオンとして約0.0
2〜0 、1 mol/ff1(好ましくは0.03〜
0.05mol、l )、ヒドラジン化合物が約0.0
5〜0.3mol/l (好ましくは0.07〜0 、
15 mat/1)である。The appropriate concentration of each component is 0.2 to 0 for aminocarboxylic acid.
.. 7 mol/1 (preferably 0.3-0.4 m
ol/n), the cupric compound is about 0.0 as a copper ion
2 to 0, 1 mol/ff1 (preferably 0.03 to
0.05 mol, l ), hydrazine compound is approximately 0.0
5 to 0.3 mol/l (preferably 0.07 to 0,
15 mat/1).
調製されためっき液は、常温で安定であり、組成にもよ
るが、2〜3週間から2〜3力月間保存できる。The prepared plating solution is stable at room temperature and can be stored for 2 to 3 weeks to 2 to 3 months, depending on the composition.
冷暗所に保存すれば、半年間は保存可能である。If stored in a cool, dark place, it can be stored for up to six months.
本発明の無電解銅めっき液は、プラスチック、ガラス、
セラミックスなど、従来の無電解銅めっき液によるめっ
きが可能であったすべての素材に使用可能である。その
場合、めっき対象物は、無電解銅めっきの常法に従い、
望ましくはアルカリ洗浄やアルカリ電解洗浄による脱脂
、活性酸処理等を行う。プリント配線板の場合は、さら
にソフトエツチング、活性化、プレディッピング、キャ
タライジング、アクセレーティングなどの前処理を必要
に応じて施す。The electroless copper plating solution of the present invention can be applied to plastics, glass,
It can be used on all materials that can be plated with conventional electroless copper plating solutions, such as ceramics. In that case, the object to be plated should be plated according to the conventional method of electroless copper plating.
Desirably, degreasing by alkaline cleaning or alkaline electrolytic cleaning, active acid treatment, etc. are performed. In the case of printed wiring boards, pre-treatments such as soft etching, activation, pre-dipping, catalyzing, and accelerating are further applied as necessary.
その後、約60〜80℃に加熱した本発明の無電解鋼め
っき液中に約5〜60分間浸漬すると、ヒドラジン化合
物による還元反応が始まって金属銅が析出し、めっきが
行われる。Thereafter, when it is immersed in the electroless steel plating solution of the present invention heated to about 60 to 80° C. for about 5 to 60 minutes, a reduction reaction by the hydrazine compound starts, metal copper is precipitated, and plating is performed.
以下、実施例および比較例を示して本発明を説明する。 The present invention will be described below with reference to Examples and Comparative Examples.
銅源として水酸化第二銅を用い、還元剤として水加ヒド
ラジンを用い、またキレート剤として表1に示したよう
な化合物を用いて、銅イオン濃度0.04 mol/L
ヒドラジン濃度0 、1 +mol/Qの無電解銅めっ
き液を調製した(キレート剤濃度は表中に記載した)。Using cupric hydroxide as a copper source, using hydrazine hydrate as a reducing agent, and using the compounds shown in Table 1 as a chelating agent, the copper ion concentration was 0.04 mol/L.
Electroless copper plating solutions with hydrazine concentrations of 0 and 1 + mol/Q were prepared (chelating agent concentrations are listed in the table).
表1 通りであった。Table 1 It was on the street.
キレート剤 濃度(i+ol/Q)実施例I
グリシン 0.4tt 2 ロ
イノン 0.4tt 3 セ
リン 0.4// 4 アスパ
ラギン酸 0,4// 5 アルギニ
ン 0.3// 6 フェニルア
ラニン 0.3tt 7 ヒスチジン
0.3比較例I DL−リンゴ酸ナ
トリウム 0,2712 クエン酸3ナトリウム
0.2tt 3 グルコン酸ナトリウム
0.1// 4 ロソセル塩
Q、14// 5 EDTA−2ナトリウム
0.1上記各めっき液による無電解銅めっきを行な
った。Chelating agent concentration (i+ol/Q) Example I
Glycine 0.4tt 2 Roynone 0.4tt 3 Serine 0.4// 4 Aspartic acid 0.4// 5 Arginine 0.3// 6 Phenylalanine 0.3tt 7 Histidine
0.3 Comparative Example I DL-Sodium Malate 0,2712 Trisodium Citrate 0.2tt 3 Sodium Gluconate
0.1//4 Rosocel salt
Q, 14//5 EDTA-disodium
0.1 Electroless copper plating was performed using each of the above plating solutions.
なお、めっき対象物はパラジウムを真空蒸着したのち常
法によるアルカリ浸漬洗浄、硫酸系活性酸による前処理
を施しl:。めっきは、温度70°Cのめっき液に20
分間浸漬することにより行なった。The object to be plated was vacuum-deposited with palladium, followed by alkali immersion cleaning and pretreatment with a sulfuric acid-based active acid. Plating is carried out in a plating solution at a temperature of 70°C for 20 minutes.
This was done by soaking for a minute.
めっき液の安定性および銅皮膜の析出状況は表2の表2
めっき液安定性 銅皮膜の析出
実施例1 良好 良好tt 2
良好 良好// 3
良好 良好// 4 良好
良好〃 5 良好 良好
// 6 良好 良好〃 7
良好 良好
比較例1 良好 銅の析出を生じない/
/ 2 良好 銅の析出を生じない〃
3 昇温前に自己分解
// 4 昇温前に自己分解
// 5 良好 銅の析出を生じない
また、実施例1によるめっき皮膜について、ナトリウム
およびカリウムを定量するとともに電気抵抗を測定した
。The stability of the plating solution and the precipitation status of the copper film are shown in Table 2. Plating solution stability Copper film deposition Example 1 Good Good tt 2
Good Good // 3
Good Good // 4 Good
Good〃 5 Good Good // 6 Good Good〃 7
Good Good Comparative Example 1 Good No copper precipitation/
/ 2 Good No copper precipitation
3 Self-decomposition before temperature rise // 4 Self-decomposition before temperature rise // 5 Good No copper precipitation In addition, regarding the plating film according to Example 1, sodium and potassium were quantified and the electrical resistance was measured.
比較のため、還元剤としてホルマリンを用いた下記組成
の無電解銅めっき液(比較例6)によるめっき皮膜につ
いても同様の分析と試験を行なった。For comparison, similar analyzes and tests were conducted on a plated film made of an electroless copper plating solution (Comparative Example 6) having the following composition using formalin as a reducing agent.
酸化第二$ 0.04 mol#IEDT
A−2ナトリウム 0.057 +iol/Itホルマ
リン 0 、1 mol#水酸化ナトリウム
0.11間oり/1結果は表3のとおりであった
。Second oxide $0.04 mol#IEDT
A-2 Sodium 0.057 + iol/It Formalin 0, 1 mol # Sodium hydroxide 0.11 mol/1 The results are as shown in Table 3.
表3
めっき液 ナトリウム カリウム 電気抵抗実施例
1 検出せず 検出せず 1,91Ω・CI比較例
6 700−800ppm 20G−HOppm
2 、8 *Ω”cm〔発明の効果〕
上述のように、本発明によればアルカリ金属混入の無い
電気特性の優れた無電解鋼めっき皮膜を得ることができ
、浴管理も容易である。Table 3 Plating solution Sodium Potassium Electrical resistance Example 1 Not detected Not detected 1,91Ω・CI Comparative Example 6 700-800ppm 20G-HOppm
2,8*Ω"cm [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an electroless steel plating film with excellent electrical properties without alkali metal contamination, and bath management is also easy.
Claims (1)
レート化合物およびヒドラジンもしくは還元性ヒドラジ
ン化合物を含有するPH7.5以上の水溶液であってア
ルカリ金属イオンを実質的に含有しないことを特徴とす
る無電解銅めっき液。An electroless solution containing a chelate compound formed from an aminocarboxylic acid and a cupric ion and a hydrazine or a reducing hydrazine compound and having a pH of 7.5 or higher, and which is characterized in that it does not substantially contain alkali metal ions. Copper plating solution.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2186726A JPH0753909B2 (en) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | Electroless copper plating solution |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
| JPH0474870A true JPH0474870A (en) | 1992-03-10 |
| JPH0753909B2 JPH0753909B2 (en) | 1995-06-07 |
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| JP (1) | JPH0753909B2 (en) |
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-
1990
- 1990-07-13 JP JP2186726A patent/JPH0753909B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN112534082A (en) * | 2019-07-17 | 2021-03-19 | 上村工业株式会社 | Electroless copper plating bath |
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| JPH0753909B2 (en) | 1995-06-07 |
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