DE10129242A1 - Bad für die stromlose Verkupferung, Verfahren für die stromlose Verkupferung und elektronisches Bauteil - Google Patents

Bad für die stromlose Verkupferung, Verfahren für die stromlose Verkupferung und elektronisches Bauteil

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Abstract

Es wird ein Bad zur stromlosen Verkupferung hergestellt, welches enthält eine Kupfer(II)-Verbindung, einen Kupfer(II)-ionen-Komplexbildner, ein Reduktionsmittel und ein Reagenz, das den pH-Wert beeinflußt, dem zur Beschleunigung der Oxidationsreaktion des Reduktionsmittels eine Karboxylsäure als Reaktionsbeschleuniger zugesetzt wird. Es ist nicht nötig, als Reduktionsmittel Formaldehyd einzusetzen, und dennoch entspricht die Geschwindigkeit der Plattierreaktion derjenigen eines Bads, bei dem Formaldehyd als Reduktionsmittel verwendet wird.

Description

Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung eines Bades zur stromlosen Verkupferung zugrunde. Insbesonde­ re hat sie ein Bad zur stromlosen Verkupferung zum Gegen­ stand, welches kein Formaldehyd enthält.
Das stromlose Plattieren findet gewöhnlich Anwendung als Verfahren zur Ausbildung einer Elektrode mit einheitlicher Filmdicke auf einem Substrat, welches eine Isolieroberfläche aufweist, und auf Substraten unterschiedlicher Formen, die Bohrungen usw. aufweisen. Unter den verschiedenen Arten stromloser Plattierverfahren wird häufig die stromlose Ver­ kupferung angewandt, wenn für die Elektrode eine gute elek­ trische Leitfähigkeit gefordert wird.
Ein Bad zur stromlosen Verkupferung enthält normalerweise Kupfer(II)-ionen, einen Kupfer(II)-ionen-Komplexbildner, ein Reduktionsmittel zur Reduzierung des Kupfer(II)-ions für die Aufbringung von Kupfer und ein Reagenz, das den pH-Wert be­ einflußt. Es enthält außerdem einen Stabilisator zur Verbes­ serung der Stabilität des Plattierbads, ein Tensid zur Ver­ besserung der Eigenschaften des Plattierfilms usw. Der Wirk­ mechanismus der stromlosen Verkupferung läßt sich kurz so erklären, daß das Reduktionsmittel im Plattierbad eine Oxida­ tionsreaktion mit Katalysewirkung des Kupfers bewirkt, bei der Elektronen abgegeben werden. Anschließend wird das Kup­ fer(II)-ion durch Aufnahme der abgegebenen Elektronen redu­ ziert, wodurch auf einen zu plattierenden Artikel ein Kupfer­ plattierfilm aufgebracht wird.
Bei nahezu allen industriell angewandten Bädern zur stromlo­ sen Verkupferung kommen als Reduktionsmittel Formalin oder eine wäßrige Formaldehydlösung zur Anwendung. Formalin ist jedoch vom Gesichtspunkt der Arbeitsumgebung her nicht wün­ schenswert, da es flüchtig ist und einen starken Geruch ab­ gibt. Außerdem wird es als krebserregend angesehen. Formalin verursacht somit zahlreiche Probleme.
In Anbetracht der oben beschriebenen Probleme wurde in jüng­ ster Zeit vorgeschlagen, bei der stromlosen Verkupferung anstelle von Formalin Glyoxylsäure als Reduktionsmittel ein­ zusetzen. Glyoxylsäure hat eine ähnliche Struktur wie Forma­ lin, und deshalb wird angenommen, daß sie einen Oxidationsre­ aktionsmechanismus aufweist, der demjenigen von Formalin bei stromlosen Verkupferungsreaktionen gleicht. Weiter wird be­ richtet, daß ein Verkupferungsfilm, der mit einem Bad zur stromlosen Verkupferung unter Verwendung von Glyoxylsäure als Reduktionsmittel hergestellt wird, Eigenschaften besitzt, die zu denjenigen des Verkupferungsfilms gleichwertig sind, der mit einem Bad zur stromlosen Verkupferung unter Verwendung von Formalin hergestellt wird.
Die Oxidationsreaktion von Glyoxylsäure geht jedoch langsamer vonstatten als diejenige von Formalin, obgleich sie durch die katalytische Wirkung von Kupfer hervorgerufen werden kann. Glyoxylsäure gibt also bei der Oxidationsreaktion weniger Elektronen ab, und deshalb geht die Plattierreaktion in dem Bad zur stromlosen Verkupferung mit Glyoxylsäure als Redukti­ onsmittel langsamer vonstatten als bei einem Bad zur stromlo­ sen Verkupferung, bei dem Formalin verwendet wird. Wenn in­ folgedessen eine Kupferelektrode für ein elektronisches Bau­ teil unter Verwendung des Bads zur stromlosen Verkupferung hergestellt wird, dem als Reduktionsmittel Glyoxylsäure zuge­ setzt wird, beansprucht der Plattiervorgang mehr Zeit, und die Produktionsleistung geht zurück. Dadurch entsteht ein Problem.
Dementsprechend liegt der Erfindung als Aufgabe ein Bad zur stromlosen Verkupferung zugrunde, bei dem kein Formaldehyd zur Anwendung kommt, welches als Reduktionsmittel vom Ge­ sichtspunkt der Arbeitsumgebung her nicht wünschenswert ist, und bei dem eine Plattierreaktion mit der gleichen Geschwin­ digkeit stattfindet wie in dem Plattierbad, bei dem Formalde­ hyd als Reduktionsmittel Verwendung findet.
Als Ergebnis von intensiven Untersuchungen zur Lösung der oben genannten Probleme wurde durch elektrochemische Polari­ sationsmessungen festgestellt, daß die Oxidationsreaktion von Glyoxylsäure mit Hilfe der katalytischen Wirkung von Kupfer durch den Zusatz einer Karboxylsäure zu dem Bad für die stromlose Verkupferung beschleunigt wird. Obgleich die Ein­ zelheiten des Reaktionsmechanismus nicht geklärt wurden, nimmt man folgendes an: Glyoxylsäure neigt mit zunehmendem pH-Wert eher zum Oxidieren, und wenn daher dem Plattierbad eine Karboxylsäure zugesetzt wird, wird dadurch ein Absinken des pH-Werts des Plattierbads in Nähe der Grenzfläche zwi­ schen Kupfer und Glyoxylsäure mit dem Ergebnis verhindert, daß die Glyoxylsäure gegenüber der katalytischen Wirkung von Kupfer anfälliger wird und somit leichter Elektronen abgibt.
Ein Merkmal der Erfindung betrifft daher ein Bad zur stromlo­ sen Verkupferung, welches eine Kupfer(II)-Verbindung, einen Kupfer(II)-ionen-Komplexbildner, ein Reduktionsmittel und ein Reagenz, das den pH-Wert beeinflußt, enthält und bei dem als Reaktionsbeschleuniger eine Karboxylsäure zugesetzt wird, um die Oxidationsreaktion des oben beschriebenen Reduktionsmit­ tels zu beschleunigen. Die Erfindung wird bevorzugt ange­ wandt, wenn das oben beschriebene Reduktionsmittel ein ande­ res Reduktionsmittel als Formaldehyd ist. Sie findet vorzugs­ weise Anwendung, wenn es sich bei dem Reduktionsmittel um Glyoxylsäure handelt.
Wie oben erläutert, kann durch weiteren Zusatz einer Kar­ boxylsäure etwa die gleiche Plattiergeschwindigkeit wie in dem Fall erzielt werden, bei dem Formaldehyd verwendet wird, selbst wenn als Reduktionsmittel für die stromlose Verkupfe­ rung eine Glyoxylsäure zum Einsatz kommt, die eine langsamere Oxidationsreaktion als Formaldehyd bewirkt.
Als günstiger Karboxylsäurezusatz werden genannt: eine Mono­ karboxylsäure, ausgewählt aus der Glykolsäure, Essigsäure und Glyzin umfassenden Gruppe, eine Dikarboxylsäure, ausgewählt aus der Oxalsäure, Bernsteinsäure, Apfelsäure und Malonsäure umfassenden Gruppe, sowie eine Trikarboxylsäure, ausgewählt aus der Zitronensäure und Nitrilotriessigsäure umfassenden Gruppe.
Als Konzentration der dem Plattierbad zugesetzten Karboxyl­ säure ist vorzugsweise eine solche von 0,01 bis 0,2 Mol/l anzuwenden. Die stromlose Verkupferung kann an der Oberfläche eines Substrats stattfinden, indem das Substrat in ein Bad zur stromlosen Verkupferung gemäß obiger Beschreibung einge­ taucht wird, und daher kann unter Verwendung des erfindungs­ gemäßen Bads zur stromlosen Verkupferung ein elektronisches Bauteil hergestellt werden, welches ein Substrat mit einer darauf ausgebildeten Kupferelektrode aufweist. Außerdem kann die Erfindung besonders günstig dort Anwendung finden, wo ein aus einem Keramikmaterial ausgebildetes Substrat Gegenstand der stromlosen Verkupferung ist.
Das erfindungsgemäße Bad zur stromlosen Verkupferung enthält eine Kupfer(II)-Verbindung, einen Kupfer(II)-ionen-Komplex­ bildner, ein Reduktionsmittel, ein Reagenz, das den pH-Wert beeinflußt, und einen Reaktionsbeschleuniger zur Beschleuni­ gung der Reduktionsmittelreaktion. Je nach Bedarf werden auch ein Tensid und ein Stabilisator zur Verbesserung der Stabili­ tät des Plattierbads zugesetzt.
Es kann jede beliebige Kupfer(II)-Verbindung, die ein Kupfe­ rion liefert, verwendet werden. Es können zum Beispiel Kup­ fer(II)-sulfat, Kupfer(II)-chlorid, Kupfer(II)-nitrat usw. eingesetzt werden. Von diesen ist Kupfersulfat am günstig­ sten. Durch Zusatz einer derartigen Kupfer(II)-Verbindung zum Plattierbad wird die Kupfer(II)-ionen-Konzentration im Plat­ tierbad auf einen Wert eingestellt, der bevorzugt im Bereich von etwa 0,01 bis 0,2 Mol/l und noch besser im Bereich von etwa 0,01 bis 0,05 Mol/l liegt.
Als Kupfer(II)-ionen-Komplexbildner werden genannt Rochelle­ salz, welches einen stark gebundenen Komplex mit einem Kup­ fer(II)-ion bildet, Ethylendiamintetraessigsäure, Diethylen­ triaminpentaessigsäure usw. Unter diesen Komplexbildnern sind Ethylendiamintetraessigsäure und deren Derivate besonders günstig. Die Langzeitstabilität und die Plattierfilm- Aufbringungsgeschwindigkeit des Plattierbads sind dann beson­ ders gut, wenn ein solcher Komplexbildner zugesetzt wird. Es ist anzumerken, daß die Konzentration des Komplexbildners im Plattierbad auf einen Wert eingestellt wird, der etwa zwei- bis zehnmal höher liegt als die Kupfer(II)-ionen- Konzentration.
Bei Verwendung von Glyoxylsäure als Reduktionsmittel wird die Konzentration im Plattierbad auf einen Wert eingestellt, der vorzugsweise im Bereich von etwa 0,01 bis 0,5 Mol/l und noch besser im Bereich von etwa 0,03 bis 0,2 Mol/l liegt.
Als Reaktionsbeschleuniger findet Karboxylsäure Anwendung. Verwendet werden eine Monokarboxylsäure wie Glykolsäure, Essigsäure oder Glyzin, eine Dikarboxylsäure wie Oxalsäure, Bernsteinsäure, Apfelsäure oder Malonsäure sowie eine Trikar­ boxylsäure wie Zitronensäure und Nitrilotriessigsäure. Unter diesen Karboxylsäuren sind Glykolsäure, Bernsteinsäure und Zitronensäure besonders günstig. Die Konzentration einer derartigen Karboxylsäure im Plattierbad wird ebenfalls auf einen Wert eingestellt, der bevorzugt im Bereich von etwa 0,005 bis 0,3 Mol/l und noch besser im Bereich von etwa 0,05 bis 0,2 Mol/l liegt.
Als Stabilisator können eine stickstoffhaltige Verbindung wie 2,2'-Dipyridyl, 1,2,4-Benzotriazol, 1,10-Phenanthrolin oder gelbes Blutlaugensatz, eine schwefelhaltige Verbindung wie Thioharnstoff, Thioschwefelsäure oder 2-Merkaptobenzothiazol und eine jodhaltige Verbindung wie Natriumjodid oder Kalium­ jodid verwendet werden.
Als Reagenz, das den pH-Wert beeinflußt, können Natriumhydro­ xid, Kaliumhydroxid, Lithiumhydroxid, Schwefelsäure, Salzsäu­ re usw. verwendet werden. Der pH-Wert des Plattierbads wird auf einen Wert vorzugsweise im Bereich von etwa 11 bis 13, 5 und noch besser im Bereich von etwa 12 bis 12,7 eingestellt.
Außerdem können je nach Bedarf ein nichtionisches Tensid, ein anionisches Tensid, ein kationisches Tensid oder ein amphote­ res Tensid zur Verbesserung der Plattierfilmeigenschaften zugesetzt werden. Die zugesetzte Tensidmenge liegt vorzugs­ weise im Bereich von etwa 0,05 bis etwa 5 g/l.
BEISPIELE Beispiele 1 bis 5 und Vergleichsbeispiele 1 und 2
Es wurden die in Tabelle 1 aufgeführten Bäder zur stromlosen Verkupferung (Beispiele 1 bis 5 und Vergleichsbeispiele 1 und 2) angesetzt. Tonerdesubstrate wurden gereinigt und anschlie­ ßend einer Aktivierungsbehandlung mit einer Zinnchloridlösung und einer Palladiumchloridlösung unterzogen. Die so herge­ stellten Tonerdesubstrate wurden durch Eintauchen in die oben beschriebenen Plattierbäder stromlos verkupfert. Die Plat­ tierbehandlungen erfolgten eine Stunde lang unter ständigem Umrühren der Plattierbäder mittels eines Rotors zum Zweck der Plattierbehandlung wie auch der gleichzeitigen Lufteinleitung in die Plattierbäder.
Vor den Plattierbehandlungen wurden auch die Oxidationspoten­ tiale von Glyoxylsäure und Formalin mittels einer Ag/AgCl- Elektrode in einer gesättigten wäßrigen Kaliumchloridlösung als Standardlösung gemessen. Außerdem wurden die Messungen der Filmdicke und des spezifischen Widerstands für die auf den Substraten ausgebildeten Plattierfilme bei Verwendung der oben beschriebenen Plattierbäder vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
TABELLE 1
Die Beispiele 1 bis 5 und das Vergleichsbeispiel 1 stehen für Plattierbäder, bei denen als Reduktionsmittel Glyoxylsäure verwendet wurde. Das Vergleichsbeispiel 2 steht für ein Plat­ tierbad, bei dem als Reduktionsmittel Formalin verwendet wurde. Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, wiesen unter den Plat­ tierbädern, bei denen Glyoxylsäure als Reduktionsmittel ver­ wendet wurde, die Beispiele 1 bis 5, bei denen Karboxylsäuren zugesetzt wurden, Glyoxylsäure-Oxidationspotentiale auf, die auf ein niedrigeres Niveau als dem des Oxidationspotentials nach Vergleichsbeispiel 1, bei dem eine Karboxylsäure nicht zugesetzt wurde, verschoben waren. Dies weist auf eine be­ schleunigte Oxidationsreaktion von Glykolsäure hin, wenn eine Karboxylsäure zugesetzt wurde. Außerdem war das Oxidationspo­ tential nach diesen Angaben demjenigen von Formalin, welches in Vergleichsbeispiel 2 als Reduktionsmittel zugesetzt wurde, gleichwertig.
Aufgrund von Plattierbehandlungen, bei denen diese Plattier­ bäder eine Stunde lang angewandt wurden, wies der gemäß Ver­ gleichsbeispiel 1 aufgebrachte Plattierfilm, dem keine Kar­ boxylsäure zugesetzt worden war, eine Filmdicke von 2,0 µm auf. Im Vergleich dazu wiesen die Plattierfilme nach den Beispielen 1 bis 5, denen Karboxylsäuren zugesetzt wurden, Filmdicken im Bereich von 2,6 bis 2,7 µm auf, die derjenigen des Plattierfilms gleichwertig waren, der gemäß Vergleichs­ beispiel 2 unter Verwendung von Formalin hergestellt wurde. Daraus ergibt sich, daß durch die Beschleunigung der Oxidati­ onsreaktion von Glyoxylsäure, wie oben beschrieben, eine Plattiergeschwindigkeit erzielt wurde, die derjenigen des Bads, dem Formalin als Reduktionsmittel zugesetzt wurde, gleichwertig war.
Weiterhin lagen die spezifischen Widerstände der gemäß den Beispielen 1 bis 5, bei denen Karboxylsäuren zugesetzt wur­ den, erzielten Plattierfilme auf dem gleichen Niveau wie bei dem Plattierfilm, der gemäß Vergleichsbeispiel 2 unter Ver­ wendung von Formalin hergestellt wurde, was darauf hindeutet, daß die Plattierfilme von guter Qualität waren und keine Symptome beeinträchtigter Plattierfilmeigenschaften aufwie­ sen.
Beispiele 6 bis 10 und Vergleichsbeispiel 3
Die in Tabelle 2 dargestellten Bäder zur stromlosen Verkupfe­ rung (Beispiele 6 bis 10 und Vergleichsbeispiel 3) wurden angesetzt, und die stromlose Verkupferung fand durch Eintau­ chen der Substrate in diese Bäder statt. Bei diesen Beispie­ len und bei dem Vergleichsbeispiel wurde Glyoxylsäure als Reduktionsmittel verwendet und Glykolsäure wurde als Kar­ boxylsäure verwendet, die als Reaktionsbeschleuniger diente. Auf Erläuterungen zu den Substraten und zum angewandten Plat­ tierverfahren wird verzichtet, da es sich um die gleichen handelt wie in den Fällen der Beispiele 1 bis 5 und der Ver­ gleichsbeispiele 1 und 2.
Nach dem gleichen Verfahren wie demjenigen der Beispiele 1 bis 5 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 wurde vor den Plat­ tierbehandlungen das Oxidationspotential von Glyoxylsäure gemessen, und die Messungen der Filmdicke und des spezifi­ schen Widerstands wurden für die Plattierfilme vorgenommen, die auf den Substraten mit Hilfe der oben beschriebenen Plat­ tierbäder ausgebildet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
TABELLE 2
Die Beispiele 6 bis 10 stehen für Plattierbäder, bei denen die zugesetzte Glykolsäuremenge variiert wurde. Vergleichs­ beispiel 3 steht für ein Plattierbad, dem keine Glykolsäure zugesetzt wurde. Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, verschob sich das Oxidationspotential der Glyoxylsäure mit steigender Gly­ oxylsäure-Zusatzmenge auf ein niedrigeres Niveau, wodurch bestätigt wird, daß es zu einer Beschleunigung der Glykolsäu­ re-Oxidationsreaktion kam.
Außerdem wurden Plattierbehandlungen mit diesen Bädern wäh­ rend einer Stunde durchgeführt. Aus den Resultaten ergibt sich, daß die Filmdicke des aufgebrachten Plattierfilms mit steigender Glykolsäure-Zusatzmenge zunahm. Dementsprechend beschleunigte sich gemäß den Berichten die Kupferaufbrin­ gungsgeschwindigkeit parallel zur Beschleunigung der Oxidati­ onsreaktion der Glyoxylsäure durch den Glykolsäurezusatz, wie oben beschrieben.
Außerdem wurden gemäß Beispiel 6, bei dem die zugesetzte Glykolsäuremenge 0,001 Mol/l betrug, eine Verschiebung im Oxidationspotential und eine Erhöhung der Plattierfilmdicke nicht bestätigt. Daher wird es als wünschenswert angesehen, daß die Menge der zugesetzten Glykolsäure nicht weniger als 0,01 Mol/l beträgt, um die Glyoxylsäurereaktion zu beschleu­ nigen.
In Beispiel 10, in dem die Menge der zugesetzten Glykolsäure 0,05 Mol/l betrug, war außerdem der erzielte spezifische Widerstand des Plattierfilms höher als bei demjenigen gemäß dem oben beschriebenen Vergleichsbeispiel 2, bei dem als Reduktionsmittel Formahin eingesetzt wurde, was auf eine Beeinträchtigung der Filmeigenschaften hinweist, obgleich eine große Filmdicke vorlag. Deshalb wird es als wünschens­ wert angesehen, daß die Menge der zugesetzten Glykolsäure nicht mehr als etwa 0,2 Mol/l beträgt.
Beispiele 11 bis 15 und Vergleichsbeispiel 4
Angesetzt wurden die Bäder zur stromlosen Verkupferung (Bei­ spiele 11 bis 15 und Vergleichsbeispiel 4) gemäß Tabelle 3, und die stromlose Verkupferung fand durch Eintauchen der Substrate in diese Bäder statt. In diesen Beispielen und im Vergleichsbeispiel wurde Glyoxylsäure als Reduktionsmittel verwendet und in den Beispielen wurde Zitronensäure als Reak­ tionsbeschleuniger zugesetzt. Auf Erläuterungen zu den Sub­ straten und zum angewandten Plattierverfahren wird verzich­ tet, da es sich um die gleichen handelt wie in den Fällen der Beispiele 1 bis 5 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2.
Nach dem gleichen Verfahren wie demjenigen der Beispiele 1 bis 5 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 wurde vor den Plat­ tierbehandlungen das Oxidationspotential von Glyoxylsäure gemessen, und die Messungen der Filmdicke und des spezifi­ schen Widerstands wurden für die Plattierfilme vorgenommen, die auf den Substraten mit Hilfe der oben beschriebenen Plat­ tierbäder ausgebildet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
TABELLE 3
Die Beispiele 11 bis 15 stehen für Plattierbäder, bei denen die Menge der zugesetzten Zitronensäure variiert wurde. Das Vergleichsbeispiel 4 steht für ein Plattierbad, dem keine Zitronensäure zugesetzt wurde. In diesen Beispielen, bei denen Zitronensäure zugesetzt wurde, zeigte die Oxidationsre­ aktion der Glyoxylsäure bei zunehmender Menge des Zitronen­ säurezusatzes eine Tendenz zur Beschleunigung, wie auch in den Fällen der oben beschriebenen Beispiele 6 bis 10, bei denen Glykolsäure zugesetzt wurde. Wie bei den oben beschrie­ benen Beispielen 6 bis 10, wird es außerdem als wünschenswert angesehen, daß die Menge der zugesetzten Zitronensäure im Bereich von etwa 0,01 bis 0,2 Mol/l, ausgehend von den Filmdicken und den spezifischen Widerstandswerten der Plat­ tierfilme, liegt.
Es ist anzumerken, daß die gemäß der Erfindung zugesetzten Karboxylsäuren die Karboxylsäuren bezeichnen, die den Plat­ tierbädern vor den Plattierbehandlungen zugesetzt wurden, nicht jedoch die Karboxylsäuren, die aus den während der Plattierreaktionen verbrauchten Reduktionsmitteln resultier­ ten.
Ein elektronisches Bauteil mit einem Substrat mit Kupferelek­ trode als Außenelektrode kann durch stromlose Verkupferung hergestellt werden, bei der das Substrat in ein erfindungsge­ mäßes Bad zur stromlosen Verkupferung eingetaucht wird. Das erfindungsgemäße Bad zur stromlosen Verkupferung kann außer­ dem in einem alkalischen Bereich Anwendung finden. Deshalb besteht selbst dann, wenn an einem elektronischen Bauteil mit einem Substrat aus Keramikmaterial eine Außenelektrode ausge­ bildet ist, keine Notwendigkeit, sich über ein Korrosionspro­ blem beim Substrat Gedanken zu machen. Dementsprechend kann die Erfindung auf elektronische Bauteile allgemein, ein­ schließlich eines dielektrischen Resonators, angewandt wer­ den.
Wie oben beschrieben, ermöglicht diese Erfindung ein Bad zur stromlosen Verkupferung, bei dem als Reduktionsmittel kein Formaldehyd verwendet wird, weil dieses vom Gesichtspunkt der Arbeitsumgebung her nicht erwünscht ist, welches jedoch trotzdem eine Plattierreaktionsgeschwindigkeit aufweist, die derjenigen eines Bads, bei dem Formalin verwendet wird, in­ folge des Zusatzes einer Karboxylsäure als Reaktionsbeschleu­ niger des Reduktionsmittels gleichwertig ist.

Claims (15)

1. Bad zur stromlosen Verkupferung, dadurch gekennzeichnet, daß es enthält: eine Kupfer(II)-Verbindung, einen Kup­ fer(II)-ionen-Komplexbildner, ein Reduktionsmittel, ein Reagenz, das den pH-Wert beeinflußt, und einen Oxidati­ onsreaktionsbeschleuniger, bei dem es sich um Karboxyl­ säure handelt.
2. Bad zur stromlosen Verkupferung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es kein Formaldehyd enthält.
3. Bad zur stromlosen Verkupferung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem genannten Reduktions­ mittel um Glyoxylsäure handelt.
4. Bad zur stromlosen Verkupferung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Oxidationsreaktions­ beschleuniger um eine andere Karboxylsäure als die ge­ nannte Glyoxylsäure handelt.
5. Bad zur stromlosen Verkupferung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der genannten Karboxyl­ säure um eine Monokarboxylsäure handelt, die aus der Gly­ kolsäure, Essigsäure und Glyzin umfassenden Gruppe ausge­ wählt wurde.
6. Bad zur stromlosen Verkupferung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der genannten Karboxyl­ säure um eine Dikarboxylsäure handelt, die aus der Oxal­ säure, Bernsteinsäure, Apfelsäure und Malonsäure umfas­ senden Gruppe ausgewählt wurde.
7. Bad zur stromlosen Verkupferung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der genannten Karboxyl­ säure um eine Trikarboxylsäure handelt, die aus der Zi­ tronensäure und Nitrilotriessigsäure umfassenden Gruppe ausgewählt wurde.
8. Bad zur stromlosen Verkupferung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der genannten Kar­ boxylsäure von 0,01 bis 0,2 Mol/l beträgt.
9. Bad zur stromlosen Verkupferung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der genannten Kup­ fer(II)-Verbindung etwa 0,001 bis 0,2 Mol/l, die Konzen­ tration des genannten Komplexbildners etwa das 2- bis 10- fache der Kupfer(II)-Verbindungs-Konzentration, die Kon­ zentration der Glyoxylsäure etwa 0,01 bis 0,5 Mol/l und der pH-Wert etwa 11 bis 13, 5 betragen.
10. Bad zur stromlosen Verkupferung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der genannten Kup­ fer(II)-Verbindung etwa 0,01 bis 0,05 Mol/l, die Konzen­ tration der Glyoxylsäure etwa 0,03 bis 0,2 Mol/l und der pH-Wert etwa 12 bis 12,7 betragen.
11. Bad zur stromlosen Verkupferung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Reduktionsmittel um Glyoxylsäure und bei dem genannten Oxidationsreaktions­ beschleuniger um eine andere Karboxylsäure als die ge­ nannte Glyoxylsäure handelt.
12. Verfahren zur stromlosen Verkupferung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Substrat in ein Bad zur stromlosen Verkupferung eingetaucht wird, so daß an der Oberfläche des Substrats eine stromlose Verkupferung stattfindet, wobei die Verbesserung die Anwendung des Bads zur strom­ losen Verkupferung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 be­ inhaltet.
13. Verfahren zur stromlosen Verkupferung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Substrat ein Keramikmaterial aufweist.
14. Elektronisches Bauteil mit einem Substrat mit darauf ausgebildeter Kupferelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kupferelektrode durch Anwendung eines Verfahrens zur stromlosen Verkupferung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet wird.
15. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das genannte Substrat ein Keramikmaterial aufweist.
DE10129242A 2000-06-19 2001-06-18 Bad für die stromlose Verkupferung und dessen Verwendung Expired - Fee Related DE10129242B4 (de)

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