JP2002060989A - パラジウム電気メッキ浴および電気メッキ方法 - Google Patents
パラジウム電気メッキ浴および電気メッキ方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来法の問題を有さないパラジウム電気メッ
キ法を提供する。 【解決手段】 本発明の電気メッキ浴は金属−スルホン
酸錯体（ここで金属は貴金属である）および遊離スルホ
ン酸を含む。この貴金属は、Ｐｄ、Ａｕ、硬質Ａｕ（硬
化剤としてＮｉまたはＣｏを含む）、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒ
ｕ、Ａｇおよびそれらの合金を含む。
キ法を提供する。 【解決手段】 本発明の電気メッキ浴は金属−スルホン
酸錯体（ここで金属は貴金属である）および遊離スルホ
ン酸を含む。この貴金属は、Ｐｄ、Ａｕ、硬質Ａｕ（硬
化剤としてＮｉまたはＣｏを含む）、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒ
ｕ、Ａｇおよびそれらの合金を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気メッキに関す
るものであり、さらに特に、電気メッキ塩、電気メッキ
浴および電気メッキ方法に関するものである。
るものであり、さらに特に、電気メッキ塩、電気メッキ
浴および電気メッキ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】貴金属は、電気接触面、導電路およびヒ
ートシンクのような電気回路を含む多くの工業的応用分
野で使用されている。貴金属の種々の性質は、このよう
な応用分野で貴金属を使用するのに非常に有利である。
この性質としては、物理的および化学的安定性、高い導
電性、低い気孔率、および高い熱伝導性がある。貴金属
は前記した一つ、またはそれ以上の性質のために、集積
回路のような高密度回路にしばしば使用される。
ートシンクのような電気回路を含む多くの工業的応用分
野で使用されている。貴金属の種々の性質は、このよう
な応用分野で貴金属を使用するのに非常に有利である。
この性質としては、物理的および化学的安定性、高い導
電性、低い気孔率、および高い熱伝導性がある。貴金属
は前記した一つ、またはそれ以上の性質のために、集積
回路のような高密度回路にしばしば使用される。
【０００３】貴金属電気メッキ法の一つの問題は、最初
にメッキ金属をメッキ浴に供給するのに適した化合物の
選択である。このような化合物は安定であり、かなり純
粋な形で容易に作られ、そして電気メッキ浴に容易に溶
解しなければならない。この問題は迅速な多量のパラジ
ウム電気メッキが行われる場合に、特に困難である。こ
の場合、比較的多量のパラジウム金属がメッキされ、従
って多量のパラジウムをメッキ浴に添加しなければなら
ない。このような事情の下では、高い溶解度および高い
溶解速度が特に重要である。
にメッキ金属をメッキ浴に供給するのに適した化合物の
選択である。このような化合物は安定であり、かなり純
粋な形で容易に作られ、そして電気メッキ浴に容易に溶
解しなければならない。この問題は迅速な多量のパラジ
ウム電気メッキが行われる場合に、特に困難である。こ
の場合、比較的多量のパラジウム金属がメッキされ、従
って多量のパラジウムをメッキ浴に添加しなければなら
ない。このような事情の下では、高い溶解度および高い
溶解速度が特に重要である。
【０００４】さらに、パラジウム化合成分（錯体類、ア
ニオンなど）の相容性およびメッキ浴の複雑さも、これ
らの因子がメッキ浴の寿命を制限し、メッキ浴の電気メ
ッキ特性を変え、主メッキタンクに汚染物を加える場合
があるので、実際上非常に重要である。
ニオンなど）の相容性およびメッキ浴の複雑さも、これ
らの因子がメッキ浴の寿命を制限し、メッキ浴の電気メ
ッキ特性を変え、主メッキタンクに汚染物を加える場合
があるので、実際上非常に重要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
のような問題点を有しない電気メッキ方法を提供するこ
とである。
のような問題点を有しない電気メッキ方法を提供するこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施形態によ
れば、電気メッキ浴は、金属−スルホン酸錯体（ここで
金属は貴金属である）および遊離スルホン酸を含んでい
る。本明細書中で使用する“貴金属”という語は、Ｐ
ａ、Ａｕ、硬質Ａｕ（硬化剤としてのＮｉまたはＣｏを
含む）、Ｐｔ、Ｒｈ、Ａｇおよびそれらの合金を含む。
スルホン酸は次の構造式 Ｒ［ＳＯ３］−Ｘ （式中、Ｒはアルキル基またはアリール基であり、Ｘは
カチオン性化学種である）で表される酸である場合があ
る。
れば、電気メッキ浴は、金属−スルホン酸錯体（ここで
金属は貴金属である）および遊離スルホン酸を含んでい
る。本明細書中で使用する“貴金属”という語は、Ｐ
ａ、Ａｕ、硬質Ａｕ（硬化剤としてのＮｉまたはＣｏを
含む）、Ｐｔ、Ｒｈ、Ａｇおよびそれらの合金を含む。
スルホン酸は次の構造式 Ｒ［ＳＯ３］−Ｘ （式中、Ｒはアルキル基またはアリール基であり、Ｘは
カチオン性化学種である）で表される酸である場合があ
る。
【０００７】スルホン酸はたとえばメタンスルホン酸
（ＭＳＡ）である。得られるメッキ浴は、２．５未満の
ｐＨ、特に１．０未満のｐＨを有する。
（ＭＳＡ）である。得られるメッキ浴は、２．５未満の
ｐＨ、特に１．０未満のｐＨを有する。
【０００８】電気メッキ浴は光沢剤（ｂｒｉｇｈｔｅｎ
ｅｒ、ｂｒｉｇｈｔｅｎｉｎｇ ａｇｅｎｔ）の様な添
加剤を単独でのみ含有することができる。
ｅｒ、ｂｒｉｇｈｔｅｎｉｎｇ ａｇｅｎｔ）の様な添
加剤を単独でのみ含有することができる。
【０００９】貴金属合金をメッキするとき、電気メッキ
浴は、合金金属−スルホン酸錯体を含んでいても良い。
たとえば、Ｐｄ−Ｎｉ合金をメッキするメッキ浴は、Ｐ
ｄ−スルホン酸錯体およびＮｉ−スルホン酸錯体を含有
することができる。この２種の金属錯体の濃度は、合金
の所望の組成％によって主に決められる。
浴は、合金金属−スルホン酸錯体を含んでいても良い。
たとえば、Ｐｄ−Ｎｉ合金をメッキするメッキ浴は、Ｐ
ｄ−スルホン酸錯体およびＮｉ−スルホン酸錯体を含有
することができる。この２種の金属錯体の濃度は、合金
の所望の組成％によって主に決められる。
【００１０】本発明の他の実施形態によれば、対象物
（たとえば基質）上に金属を電気メッキする方法は、メ
ッキすべき対象物を、電気メッキ浴に電流を供給しなが
ら、貴金属を有する金属−スルホン酸錯体および遊離ス
ルホン酸を含有する溶液中に保持することを含む。対象
物は、スルホン酸中に予備浸漬することができる。
（たとえば基質）上に金属を電気メッキする方法は、メ
ッキすべき対象物を、電気メッキ浴に電流を供給しなが
ら、貴金属を有する金属−スルホン酸錯体および遊離ス
ルホン酸を含有する溶液中に保持することを含む。対象
物は、スルホン酸中に予備浸漬することができる。
【００１１】一実施例において、貴金属は、Ｃｕまたは
その合金のような基質上に浸漬沈着したＰｄであっても
よい。
その合金のような基質上に浸漬沈着したＰｄであっても
よい。
【００１２】本発明のさらに他の実施形態において、Ｐ
ｄまたはＰｄ合金を電気メッキするための電気メッキ浴
中で使用する金属塩が提供される。このＰｄ塩の化学式
は次の通りである： Ｐｄ（ＮＨ３）ｘＭＳＡ２ （式中、ｘは０〜４の範囲内にある）。
ｄまたはＰｄ合金を電気メッキするための電気メッキ浴
中で使用する金属塩が提供される。このＰｄ塩の化学式
は次の通りである： Ｐｄ（ＮＨ３）ｘＭＳＡ２ （式中、ｘは０〜４の範囲内にある）。
【００１３】本発明のさらに他の実施形態によれば、電
気メッキ浴にメッキ金属を供給する際に使用する金属塩
の合成方法が提供される。この方法は、スルホン酸を金
属イオン源（ここで金属は貴金属である）と混合してス
ラリーを作り；このスラリーをろ過して貴金属−スルホ
ン酸塩を捕集し；捕集した塩をアルコールで洗浄し；そ
してこの洗浄した塩を乾燥することを含む場合がある。
混合は、略室温で行うことができる。
気メッキ浴にメッキ金属を供給する際に使用する金属塩
の合成方法が提供される。この方法は、スルホン酸を金
属イオン源（ここで金属は貴金属である）と混合してス
ラリーを作り；このスラリーをろ過して貴金属−スルホ
ン酸塩を捕集し；捕集した塩をアルコールで洗浄し；そ
してこの洗浄した塩を乾燥することを含む場合がある。
混合は、略室温で行うことができる。
【００１４】本発明のその他の態様は、以下の記載の中
で、および添付図面を参照することにより明らかになる
であろう。
で、および添付図面を参照することにより明らかになる
であろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明は、電気メッキ浴にメッキ
金属を供給するための金属組成物、特にメタンスルホン
酸（ＭＳＡ）の金属錯体、および金属−ＭＳＡ錯体の合
成方法を提供するものである。
金属を供給するための金属組成物、特にメタンスルホン
酸（ＭＳＡ）の金属錯体、および金属−ＭＳＡ錯体の合
成方法を提供するものである。
【００１６】本発明はさらに、スルホン酸の金属錯体を
含む電気メッキ浴および対象物（たとえば基質）上に貴
金属を電気メッキするために前記のようなメッキ浴を使
用する方法を提供するものである。本明細書中で使用す
る“貴金属”と言う語は、Ｐｄ、Ａｕ、硬質Ａｕ（硬化
剤としてＮｉまたはＣｏを含む）、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、
Ａｇおよびそれらの合金を含む。
含む電気メッキ浴および対象物（たとえば基質）上に貴
金属を電気メッキするために前記のようなメッキ浴を使
用する方法を提供するものである。本明細書中で使用す
る“貴金属”と言う語は、Ｐｄ、Ａｕ、硬質Ａｕ（硬化
剤としてＮｉまたはＣｏを含む）、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、
Ａｇおよびそれらの合金を含む。
【００１７】対象物の表面上に貴金属を電気メッキする
ために電気メッキ浴にメッキ金属を供給するのに、一般
にスルホン酸の金属錯体を使用できることが見出され
た。本明細書中、少量または最小量の下層金属廃物で高
収率の金属塩の得られる金属−スルホン酸錯体の製造方
法が提供される。
ために電気メッキ浴にメッキ金属を供給するのに、一般
にスルホン酸の金属錯体を使用できることが見出され
た。本明細書中、少量または最小量の下層金属廃物で高
収率の金属塩の得られる金属−スルホン酸錯体の製造方
法が提供される。
【００１８】このような金属−スルホン酸錯体の使用に
より、対象物上にストライクまたは下層をメッキする際
に特に適している貴金属電気メッキ用の非常に酸性のメ
ッキ浴を得ることができる。さらに、この金属−スルホ
ン酸錯体は、化学物質および添加剤の要求が少なく、主
メッキタンクの汚染または汚染の可能性が減少し、良品
質のメッキ製品が製造され、そして主メッキタンクの保
全の全コストを低下させることのできる電気メッキ浴ま
たは溶液が提供される。
より、対象物上にストライクまたは下層をメッキする際
に特に適している貴金属電気メッキ用の非常に酸性のメ
ッキ浴を得ることができる。さらに、この金属−スルホ
ン酸錯体は、化学物質および添加剤の要求が少なく、主
メッキタンクの汚染または汚染の可能性が減少し、良品
質のメッキ製品が製造され、そして主メッキタンクの保
全の全コストを低下させることのできる電気メッキ浴ま
たは溶液が提供される。
【００１９】一実施態様によれば、電気メッキまたは溶
液は、対象物の表面上に貴金属をメッキするために供給
される。このメッキ浴または溶液は、金属−スルホン酸
錯体または塩（ここで金属は貴金属である）および遊離
スルホン酸からなる。このメッキ浴は、貴金属合金をメ
ッキするために合金金属−スルホン酸錯体または塩を含
有しても良い。このような構成には、２．５未満、好ま
しくは１．０未満のｐＨ水準を酸性メッキ浴に与える。
液は、対象物の表面上に貴金属をメッキするために供給
される。このメッキ浴または溶液は、金属−スルホン酸
錯体または塩（ここで金属は貴金属である）および遊離
スルホン酸からなる。このメッキ浴は、貴金属合金をメ
ッキするために合金金属−スルホン酸錯体または塩を含
有しても良い。このような構成には、２．５未満、好ま
しくは１．０未満のｐＨ水準を酸性メッキ浴に与える。
【００２０】一実施例において、メッキ浴または溶液
は、単一の添加剤だけ、たとえば光沢剤またはその他の
周知のメッキ添加剤だけに制限される。たとえば、Ｐｄ
メッキ用の添加剤系は、典型的には次の二つのクラスに
分けられる。
は、単一の添加剤だけ、たとえば光沢剤またはその他の
周知のメッキ添加剤だけに制限される。たとえば、Ｐｄ
メッキ用の添加剤系は、典型的には次の二つのクラスに
分けられる。
【００２１】クラスＩ（光沢剤）は、一般に、スルホン
基に対してα−またはβ−位置に不飽和結合のある不飽
和スルホン化合物である。このような化合物は、式Ａ−
ＳＯ ３−Ｂ（ここでＡは、置換されているか、または置
換されていないアリール基またアルキレン基であり、Ｂ
はＯＨ、ＯＲ、ＯＭ、ＮＨ２などである場合がある）で
表される。
基に対してα−またはβ−位置に不飽和結合のある不飽
和スルホン化合物である。このような化合物は、式Ａ−
ＳＯ ３−Ｂ（ここでＡは、置換されているか、または置
換されていないアリール基またアルキレン基であり、Ｂ
はＯＨ、ＯＲ、ＯＭ、ＮＨ２などである場合がある）で
表される。
【００２２】クラスＩＩの有機光沢剤は、一般に不飽和
またはカルボニル有機化合物である。たとえば＞Ｃ＝
Ｏ、＞Ｃ＝Ｃ＜、＞Ｃ＝Ｎ−、（−Ｎ＝Ｎ−）などを含
む化合物である。
またはカルボニル有機化合物である。たとえば＞Ｃ＝
Ｏ、＞Ｃ＝Ｃ＜、＞Ｃ＝Ｎ−、（−Ｎ＝Ｎ−）などを含
む化合物である。
【００２３】従って、メッキ浴または溶液における化学
物質の減少または最少化は、主メッキタンクの汚染また
は汚染の可能性を低下させる。
物質の減少または最少化は、主メッキタンクの汚染また
は汚染の可能性を低下させる。
【００２４】他の実施態様によれば、ここで貴金属のメ
ッキ方法が提供される。このメッキ方法は、一般に、メ
ッキ浴に電流を供給しながら、金属スルホン酸錯体（こ
こで金属は貴金属である）を含有するメッキ浴または溶
液中にメッキすべき対象物（たとえば基質）を保持する
ことを含む。貴金属合金をメッキするために、メッキ浴
はさらに合金金属−スルホン酸錯体を含有することがで
きる。
ッキ方法が提供される。このメッキ方法は、一般に、メ
ッキ浴に電流を供給しながら、金属スルホン酸錯体（こ
こで金属は貴金属である）を含有するメッキ浴または溶
液中にメッキすべき対象物（たとえば基質）を保持する
ことを含む。貴金属合金をメッキするために、メッキ浴
はさらに合金金属−スルホン酸錯体を含有することがで
きる。
【００２５】上記方法は、貴金属のストライクまたは下
層を沈着させるのに使用することができる。
層を沈着させるのに使用することができる。
【００２６】さらに他の実施態様によれば、電解質また
は塩およびそれらの製造方法は、Ｐｄのような貴金属を
メッキする際に使用に供される。Ｐｄ電解質または塩は
式： Ｐｄ（ＮＨ３）ｘＭＳＡ２ （式中、ｘは０〜４の範囲内にあり、ＭＳＡはメタンス
ルホン酸である）で表されるパラジウム−アミンメタン
スルホン酸錯体からなる場合がある。このスルホン酸の
Ｐｄ錯体は、一般に、遊離スルホン酸（この例ではＭＳ
Ａ）をＰｄ塩のようなＰｄイオン源を含有する溶液と混
合することによって作ることができる。
は塩およびそれらの製造方法は、Ｐｄのような貴金属を
メッキする際に使用に供される。Ｐｄ電解質または塩は
式： Ｐｄ（ＮＨ３）ｘＭＳＡ２ （式中、ｘは０〜４の範囲内にあり、ＭＳＡはメタンス
ルホン酸である）で表されるパラジウム−アミンメタン
スルホン酸錯体からなる場合がある。このスルホン酸の
Ｐｄ錯体は、一般に、遊離スルホン酸（この例ではＭＳ
Ａ）をＰｄ塩のようなＰｄイオン源を含有する溶液と混
合することによって作ることができる。
【００２７】金属−スルホン酸塩の使用により一般的ア
プローチに種々の利益および利点が得られる。たとえ
ば、Ｐｄ−ＭＳＡの使用により、特にストライク（たと
えば厚さ約３〜４μインチの層）をメッキするのに有用
な、そして厚さ約１０〜２０μインチの他の型の金属層
をメッキするのにも有用な、少なくとも２．５未満、好
ましくは１．０未満のｐＨを有する非常に酸性のメッキ
浴が得られる。高い酸性度のメッキ浴は、典型的にメッ
キ浴の複雑性およびコストを高める追加の化学物質また
は添加剤を必要としないで、メッキすべき基質上の表面
層（たとえば酸化物層）を除去する。メッキ浴は、単一
の添加剤だけに制限することができる。
プローチに種々の利益および利点が得られる。たとえ
ば、Ｐｄ−ＭＳＡの使用により、特にストライク（たと
えば厚さ約３〜４μインチの層）をメッキするのに有用
な、そして厚さ約１０〜２０μインチの他の型の金属層
をメッキするのにも有用な、少なくとも２．５未満、好
ましくは１．０未満のｐＨを有する非常に酸性のメッキ
浴が得られる。高い酸性度のメッキ浴は、典型的にメッ
キ浴の複雑性およびコストを高める追加の化学物質また
は添加剤を必要としないで、メッキすべき基質上の表面
層（たとえば酸化物層）を除去する。メッキ浴は、単一
の添加剤だけに制限することができる。
【００２８】化学物質および添加剤の要求が少ないこと
により、基質の腐蝕、および／または先のメッキ操作か
らタンクに引きずり込まれる金属塩による主メッキタン
クの汚染、または汚染の可能性が実質的に減少する。主
メッキタンク中の汚染物質の減少は良好な品質のメッキ
製品の製造を確実にし、主メッキタンクの保持にかかる
全コストを減少する。
により、基質の腐蝕、および／または先のメッキ操作か
らタンクに引きずり込まれる金属塩による主メッキタン
クの汚染、または汚染の可能性が実質的に減少する。主
メッキタンク中の汚染物質の減少は良好な品質のメッキ
製品の製造を確実にし、主メッキタンクの保持にかかる
全コストを減少する。
【００２９】さらに、Ｐｄ−ＭＳＡ塩は、特にストライ
クの沈着に適しているメッキ浴を提供する。このこと
は、Ｎｉのような容易に不動態化される表面への改良さ
れた接着、続く沈着物の気孔率の減少を含む追加の利益
をもたらし、そしてさらに、基質の腐蝕および先のメッ
キ操作から引きずり込まれる金属塩によって生じる汚染
から主メッキ浴を保護する。
クの沈着に適しているメッキ浴を提供する。このこと
は、Ｎｉのような容易に不動態化される表面への改良さ
れた接着、続く沈着物の気孔率の減少を含む追加の利益
をもたらし、そしてさらに、基質の腐蝕および先のメッ
キ操作から引きずり込まれる金属塩によって生じる汚染
から主メッキ浴を保護する。
【００３０】さらに、Ｐｄ−ＭＳＡ塩は、主メッキタン
クによって実施することのできる、非ハライドおよびハ
ライド基材化学反応のような他のメッキ操作と相容性の
あるメッキ浴を提供する。
クによって実施することのできる、非ハライドおよびハ
ライド基材化学反応のような他のメッキ操作と相容性の
あるメッキ浴を提供する。
【００３１】たとえば、Ｐｄ（ＮＨ３）ｘ［ＭＳＡ］２
のようなＰｄ−ＭＳＡ塩の製造を含む反応形態の例は、
次の反応式（３） ［Ｐｄ（ＮＨ３）ｘ］Ａ＋過剰のＭＳＡ→［Ｐｄ（ＮＨ３）ｘ］［ＭＳＡ］２ ＋ＭＳＡ＋ＨＡ （３） （式中、ｘは好ましくは０〜４の範囲内にあり、Ａはア
ニオンである）によって示される。この例において、ス
ルホン酸はメタンスルホン酸であり、Ｐｄの金属イオン
源はＰｄ（ＮＨ３）Ａ塩（ここでアニオンＡは、たとえ
ばサルフェート、ハライド（たとえばフルオライド、ク
ロライド、ブロマイドおよびヨウ化物）、ナイトレー
ト、ナイトライト、アセテート、ホスフェートまたはス
ルファミン酸塩である場合がある）である。反応式
（３）について、ＮＨ３は除去されて純粋な金属−スル
ホン酸錯体を提供するか、または他の有機アミンで置換
されてＰｄ−ＭＳＡ塩の錯体類を提供する場合がある。
のようなＰｄ−ＭＳＡ塩の製造を含む反応形態の例は、
次の反応式（３） ［Ｐｄ（ＮＨ３）ｘ］Ａ＋過剰のＭＳＡ→［Ｐｄ（ＮＨ３）ｘ］［ＭＳＡ］２ ＋ＭＳＡ＋ＨＡ （３） （式中、ｘは好ましくは０〜４の範囲内にあり、Ａはア
ニオンである）によって示される。この例において、ス
ルホン酸はメタンスルホン酸であり、Ｐｄの金属イオン
源はＰｄ（ＮＨ３）Ａ塩（ここでアニオンＡは、たとえ
ばサルフェート、ハライド（たとえばフルオライド、ク
ロライド、ブロマイドおよびヨウ化物）、ナイトレー
ト、ナイトライト、アセテート、ホスフェートまたはス
ルファミン酸塩である場合がある）である。反応式
（３）について、ＮＨ３は除去されて純粋な金属−スル
ホン酸錯体を提供するか、または他の有機アミンで置換
されてＰｄ−ＭＳＡ塩の錯体類を提供する場合がある。
【００３２】上記のことは、Ｐｄ−ＭＳＡ塩の一例を含
む反応形態を示しているが、一般にその他の貴金属−ス
ルホン酸塩を得るため、および合金金属−スルホン酸塩
を得るために同一、または同様なアニオン交換反応を適
用することができる。
む反応形態を示しているが、一般にその他の貴金属−ス
ルホン酸塩を得るため、および合金金属−スルホン酸塩
を得るために同一、または同様なアニオン交換反応を適
用することができる。
【００３３】たとえば、合金金属−ＭＳＡ塩の反応式
は、一般に次式によって示される： ［Ｍ］［Ａ］＋ＭＳＡ（過剰）→［Ｍ］［ＭＳＡ］＋ＭＳＡ＋ＨＡ （４） （式中、ＭはＮｉ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｓｎなどのような合金
金属であり、ＭＳＡはメタンスルホン酸である）。反応
式（３）と同様に、アニオンＡは、サルフェート、ハラ
イド（たとえばフルオライド、クロライド、ブロマイド
およびヨウ化物）、ナイトレート、ナイトライト、アセ
テート、ホスフェートまたはスルファミン酸塩である場
合がある。Ｍは、所望の用途によって選択することので
きるＮｉ、Ｃｏ、ＡｇまたはＳｎのような任意の所望の
合金金属である場合がある。この合金金属Ｍは、最初は
合金金属を含む金属塩のような合金金属イオン源の形で
あっても良い。合金金属の濃度は、沈着される合金組成
（Ｐｄ１０〜９５重量％）に依存する。
は、一般に次式によって示される： ［Ｍ］［Ａ］＋ＭＳＡ（過剰）→［Ｍ］［ＭＳＡ］＋ＭＳＡ＋ＨＡ （４） （式中、ＭはＮｉ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｓｎなどのような合金
金属であり、ＭＳＡはメタンスルホン酸である）。反応
式（３）と同様に、アニオンＡは、サルフェート、ハラ
イド（たとえばフルオライド、クロライド、ブロマイド
およびヨウ化物）、ナイトレート、ナイトライト、アセ
テート、ホスフェートまたはスルファミン酸塩である場
合がある。Ｍは、所望の用途によって選択することので
きるＮｉ、Ｃｏ、ＡｇまたはＳｎのような任意の所望の
合金金属である場合がある。この合金金属Ｍは、最初は
合金金属を含む金属塩のような合金金属イオン源の形で
あっても良い。合金金属の濃度は、沈着される合金組成
（Ｐｄ１０〜９５重量％）に依存する。
【００３４】合金のメッキにおいて、メッキ浴または溶
液は、合金金属−ＭＳＡ錯体の溶液をＰｄ−ＭＳＡ錯体
および遊離ＭＳＡと混合することによって作ることがで
きる。
液は、合金金属−ＭＳＡ錯体の溶液をＰｄ−ＭＳＡ錯体
および遊離ＭＳＡと混合することによって作ることがで
きる。
【００３５】合金のメッキを容易化するために、混合リ
ガンド系を所望により使用することもできる。所望合金
中の金属により適当なリガンドを選択することができ
る。たとえば、Ｐｄのリガンドはアンモニアである。
ガンド系を所望により使用することもできる。所望合金
中の金属により適当なリガンドを選択することができ
る。たとえば、Ｐｄのリガンドはアンモニアである。
【００３６】上記のことは、メタンスルホン酸について
記述したが、構造式Ｒ［ＳＯ３］−Ｘ（式中、Ｒはアル
キル基またはアリール基であり、Ｘはカチオン性化学
種、たとえばＨ＋またはＮａ＋などである）で表される
グループの他のスルホン酸は、貴金属を電気メッキする
ための金属−スルホン酸錯体およびメッキ浴を提供する
ために使用することができる。
記述したが、構造式Ｒ［ＳＯ３］−Ｘ（式中、Ｒはアル
キル基またはアリール基であり、Ｘはカチオン性化学
種、たとえばＨ＋またはＮａ＋などである）で表される
グループの他のスルホン酸は、貴金属を電気メッキする
ための金属−スルホン酸錯体およびメッキ浴を提供する
ために使用することができる。
【００３７】図１を参照すると、貴金属メッキ金属をメ
ッキ浴に供給する際に使用するためのスルホン酸の貴金
属錯体の一般的な合成方法は、 （ａ）貴金属イオン源（たとえば貴金属塩）の溶液にス
ルホン酸を添加してスラリーを作り； （ｂ）このスラリーを沈殿物と共に適当な時間かきま
ぜ； （ｃ）スラリーをろ過し、金属−スルホン酸塩を捕集
し； （ｄ）この塩をイソプロパノールのようなアルコールで
洗浄し；そして （ｅ）洗浄した金属−スルホン酸塩を空気乾燥すること
からなる。
ッキ浴に供給する際に使用するためのスルホン酸の貴金
属錯体の一般的な合成方法は、 （ａ）貴金属イオン源（たとえば貴金属塩）の溶液にス
ルホン酸を添加してスラリーを作り； （ｂ）このスラリーを沈殿物と共に適当な時間かきま
ぜ； （ｃ）スラリーをろ過し、金属−スルホン酸塩を捕集
し； （ｄ）この塩をイソプロパノールのようなアルコールで
洗浄し；そして （ｅ）洗浄した金属−スルホン酸塩を空気乾燥すること
からなる。
【００３８】残ったろ液、およびアルコールは、適宜捕
集して再利用することができる。
集して再利用することができる。
【００３９】上記の方法により、最少量の金属廃物で非
常に高い収率で金属−スルホン酸塩、特にＰｄ−ＭＳＡ
塩を製造する有効な方法が提供される。このことは、高
価な貴金属を取り扱うときに、特に重要である。
常に高い収率で金属−スルホン酸塩、特にＰｄ−ＭＳＡ
塩を製造する有効な方法が提供される。このことは、高
価な貴金属を取り扱うときに、特に重要である。
【００４０】実施例１ Ｐｄ−ＭＳＡ塩の合成方法の例をここに示す。この実施
例において、メタンスルホン酸（７０％ｖ／ｖ溶液）２
５０ｍｌを、Ｐｄ（金属として）７０ｇ／ｌを含有する
１ｌの［Ｐｄ（ＮＨ３）４］［ＳＯ４］に、室温でかき
混ぜながら、徐々に添加した。ＭＳＡの添加が完了した
後、得られた淡黄色懸濁液をさらに３０分間連続してか
き混ぜた。次に、反応器の内容物を大型ブフナー漏斗に
注いだ。わずかに灰色がかった白色の微細結晶性生成物
をイソプロパノール（ＩＰＡ）４０ｍｌで少量宛３回洗
浄し、空気乾燥する。こうしてＰｄ−ＭＳＡ塩２２０ｇ
（［Ｐｄ（ＮＨ３）４］［ＳＯ４］溶液からのＰｄ７０
ｇ／ｌに対して９０％）が得られた。
例において、メタンスルホン酸（７０％ｖ／ｖ溶液）２
５０ｍｌを、Ｐｄ（金属として）７０ｇ／ｌを含有する
１ｌの［Ｐｄ（ＮＨ３）４］［ＳＯ４］に、室温でかき
混ぜながら、徐々に添加した。ＭＳＡの添加が完了した
後、得られた淡黄色懸濁液をさらに３０分間連続してか
き混ぜた。次に、反応器の内容物を大型ブフナー漏斗に
注いだ。わずかに灰色がかった白色の微細結晶性生成物
をイソプロパノール（ＩＰＡ）４０ｍｌで少量宛３回洗
浄し、空気乾燥する。こうしてＰｄ−ＭＳＡ塩２２０ｇ
（［Ｐｄ（ＮＨ３）４］［ＳＯ４］溶液からのＰｄ７０
ｇ／ｌに対して９０％）が得られた。
【００４１】残ったろ液を捕集し、Ｐｄ回収のために再
循環に送る。所望により、生成物洗浄のために使用した
アルコールも標準の装置を用いた蒸発、および凝縮によ
り再利用することができる。
循環に送る。所望により、生成物洗浄のために使用した
アルコールも標準の装置を用いた蒸発、および凝縮によ
り再利用することができる。
【００４２】図２を参照すると、貴金属を供給するため
の金属−スルホン酸塩を含有するメッキ浴を使用するこ
とによって対象物（たとえば基質）上に貴金属を電気メ
ッキすることのできる一般的方法は、好ましくは （ａ）パラジウム、またはパラジウム合金のような貴金
属またはその合金でメッキされるべき露出表面部分を有
する対象物を、メッキ金属−スルホン酸塩と相容性のあ
るスルホン酸中に予備浸漬し； （ｂ）対象物をすすぎ； （ｃ）工程の型（たとえばラック（ｒａｃｋ）式または
連続式）により５ｍＡ／ｃｍ２より大きい電流密度をメ
ッキ浴に適用し；そして （ｄ）メッキすべき対象物を、露出表面部分上に所望の
厚さの貴金属層が形成されるのに充分な時間メッキ浴中
に保持することを含む。
の金属−スルホン酸塩を含有するメッキ浴を使用するこ
とによって対象物（たとえば基質）上に貴金属を電気メ
ッキすることのできる一般的方法は、好ましくは （ａ）パラジウム、またはパラジウム合金のような貴金
属またはその合金でメッキされるべき露出表面部分を有
する対象物を、メッキ金属−スルホン酸塩と相容性のあ
るスルホン酸中に予備浸漬し； （ｂ）対象物をすすぎ； （ｃ）工程の型（たとえばラック（ｒａｃｋ）式または
連続式）により５ｍＡ／ｃｍ２より大きい電流密度をメ
ッキ浴に適用し；そして （ｄ）メッキすべき対象物を、露出表面部分上に所望の
厚さの貴金属層が形成されるのに充分な時間メッキ浴中
に保持することを含む。
【００４３】上記の電気メッキ方法は、Ｃｕまたはその
合金のような基質上にＰｄを浸漬沈着するのに使用する
ことができる。
合金のような基質上にＰｄを浸漬沈着するのに使用する
ことができる。
【００４４】ＰｄおよびＰｄ合金のためのメッキ浴また
は溶液の例を以下に示す。このメッキ浴は、ラックが取
り付けられた物品に典型的な低速メッキ、または電子部
分（たとえばコネクター、プリント回路板、プリント配
線板など）用のリール対リール型連続供給に典型的な高
速メッキのような種々のメッキ方法に使用することがで
きる。
は溶液の例を以下に示す。このメッキ浴は、ラックが取
り付けられた物品に典型的な低速メッキ、または電子部
分（たとえばコネクター、プリント回路板、プリント配
線板など）用のリール対リール型連続供給に典型的な高
速メッキのような種々のメッキ方法に使用することがで
きる。
【００４５】実施例２ この実施例では、Ｐｄ電気メッキ用浴または溶液の組成
を示す。単一の添加剤は、前記したクラスＩまたはＩＩ
の光沢剤である場合がある。Ｐｄは１未満のｐＨで沈着
される場合がある。
を示す。単一の添加剤は、前記したクラスＩまたはＩＩ
の光沢剤である場合がある。Ｐｄは１未満のｐＨで沈着
される場合がある。
【００４６】 ［Ｐｄ（ＮＨ３）４］ＭＳＡ２ Ｐｄ ０．５〜２０ｇ／ｌ 単一添加剤 ０．５〜１０ｍｌ／ｌ 遊離ＭＳＡ ５０〜３００ｍｌ／ｌ ｐＨ １未満 温度 室温 電流密度 ５〜５０ＡＳＦ 回転数 １００〜５０ｒｐｍ
【００４７】実施例３ この実施例では、Ｐｄ−Ｎｉ合金電気メッキ用浴または
溶液の組成を示す。単一の添加剤は、前記したクラスＩ
またはＩＩの光沢剤である場合がある。Ｐｄ−Ｎｉ合金
は１未満のｐＨで沈着される場合がある。
溶液の組成を示す。単一の添加剤は、前記したクラスＩ
またはＩＩの光沢剤である場合がある。Ｐｄ−Ｎｉ合金
は１未満のｐＨで沈着される場合がある。
【００４８】 ［Ｐｄ（ＮＨ３）４］ＭＳＡ２ Ｐｄ ０．５〜２０ｇ／ｌ Ｎｉ［ＭＳＡ］ Ｎｉ ０．５〜２０ｇ／ｌ 単一添加剤 ０．５〜１０ｍｌ／ｌ 遊離ＭＳＡ ５０〜３００ｍｌ／ｌ ｐＨ １未満 温度 室温 電流密度 ５０〜５０ＡＳＦ 回転数 １００〜５００ｒｐｍ
【００４９】Ｃｕで作られたような対象物または基質上
にＰｄを電気メッキするためにＰｄ−ＭＳＡを使用する
ことを検討する種々の試験を行ったが、これを以下に説
明する。
にＰｄを電気メッキするためにＰｄ−ＭＳＡを使用する
ことを検討する種々の試験を行ったが、これを以下に説
明する。
【００５０】図３Ａ〜３Ｄは図１および２に示した方法
を用いて基質、または対象物上に沈着したＰｄ層の異な
る厚さ水準で走査電子顕微鏡を用いて得た２，２００倍
の像を示している。図示のように沈着した層は、微細な
クラッキングを示していなかった。
を用いて基質、または対象物上に沈着したＰｄ層の異な
る厚さ水準で走査電子顕微鏡を用いて得た２，２００倍
の像を示している。図示のように沈着した層は、微細な
クラッキングを示していなかった。
【００５１】銅基質上でＰｄ−ＭＳＡメッキ浴を用いた
浸漬沈着は明るい白色のＰｄ層を与えた。このような現
象は、特に電子工業における使用の際に見られる場合が
ある。さらに特に、プリント配線板（ＰＷＢ）、プリン
ト回路板（ＰＣＢ）の製造およびプラスチック上へのメ
ッキにおいて見られる。
浸漬沈着は明るい白色のＰｄ層を与えた。このような現
象は、特に電子工業における使用の際に見られる場合が
ある。さらに特に、プリント配線板（ＰＷＢ）、プリン
ト回路板（ＰＣＢ）の製造およびプラスチック上へのメ
ッキにおいて見られる。
【００５２】主メッキタンクの金属汚染を試験するため
にＮｉおよびＣｕを共に５０ｐｐｍまで添加したが、沈
着品質に不利なインパクトはなかった。他のメッキ操作
からの引きずり込みに関してハライド系および非ハライ
ド系に共に２０ｍｌ／ｌまで故意に添加したが問題は生
じなかった。
にＮｉおよびＣｕを共に５０ｐｐｍまで添加したが、沈
着品質に不利なインパクトはなかった。他のメッキ操作
からの引きずり込みに関してハライド系および非ハライ
ド系に共に２０ｍｌ／ｌまで故意に添加したが問題は生
じなかった。
【００５３】当業者にとって、多数の変更形態および変
形形態は容易に行うことができると思われるので、本発
明は、本明細書中に例示し述べた厳密な構成および操作
に制限されるものではなく、適用されるすべての適当な
変更形態および等価物は本出願の特許請求の範囲内にあ
るものと考えられる。
形形態は容易に行うことができると思われるので、本発
明は、本明細書中に例示し述べた厳密な構成および操作
に制限されるものではなく、適用されるすべての適当な
変更形態および等価物は本出願の特許請求の範囲内にあ
るものと考えられる。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、従来の問題点が軽減さ
れたパラジウム電気メッキ方法が提供される。
れたパラジウム電気メッキ方法が提供される。
【図１】貴金属（その合金を含む）を電気メッキするた
めのメッキ浴または溶液にメッキ金属を供給する際に使
用する金属−スルホン酸錯体、または塩または電解質の
一般的な合成方法のフローチャートである。
めのメッキ浴または溶液にメッキ金属を供給する際に使
用する金属−スルホン酸錯体、または塩または電解質の
一般的な合成方法のフローチャートである。
【図２】貴金属を電気メッキするための金属−スルホン
酸錯体を含むメッキ浴または溶液の一般的な使用方法の
フローチャートである。
酸錯体を含むメッキ浴または溶液の一般的な使用方法の
フローチャートである。
【図３】Ａ〜Ｄは、図１および２に示した方法を用いて
基質または対象物上に沈着した種々の厚さのＰｄ層の走
査電子顕微鏡を用いて得た像である。
基質または対象物上に沈着した種々の厚さのＰｄ層の走
査電子顕微鏡を用いて得た像である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ アンソニー アビス アメリカ合衆国 07059 ニュージャーシ ィ，ワレン，ブルー ジェイ コート ４ (72)発明者 ピーター エプスタイン アメリカ合衆国 07726 ニュージャーシ ィ，マナラパン，マキントッシュ レーン 14 (72)発明者 ジョセフ ジョン マイサノ アメリカ合衆国 08876 ニュージャーシ ィ，ブランチバーグ，カスケイズ テラス 28 Ｆターム(参考） 4K023 AA24 AA25 AA28 AB40 AB42 AB44 AB45 AB46 BA16 BA22 BA27 BA29 CB08 CB13 DA02 4K024 AA10 AA11 AA12 AA24 AB01 BA09 BB09 CA01 CA03 GA16
Claims (25)
- 【請求項１】 金属が貴金属である金属−スルホン酸錯
体と遊離スルホン酸とからなる電気メッキ浴。 - 【請求項２】 さらに単一の添加剤だけを含む請求項１
に記載の電気メッキ浴。 - 【請求項３】 さらに合金金属−スルホン酸錯体からな
る請求項１に記載の電気メッキ浴。 - 【請求項４】 貴金属がＰｄであり、合金金属がＮｉ、
Ｃｏ、ＡｇおよびＳｎからなる群から選択される請求項
２に記載の電気メッキ浴。 - 【請求項５】 ｐＨが２．５未満である請求項１に記載
の電気メッキ浴。 - 【請求項６】 ｐＨが１．０未満である請求項５に記載
の電気メッキ浴。 - 【請求項７】スルホン酸が次の構造式 Ｒ［ＳＯ３］−Ｘ （式中、Ｒはアルキル基またはアリール基であり、Ｘは
カチオン性化学種である）で表される酸である請求項１
に記載の電気メッキ浴。 - 【請求項８】 単一の添加剤がグループＩまたはＩＩの
光沢剤のうちの１つである請求項１に記載の電気メッキ
浴。 - 【請求項９】 スルホン酸がメタンスルホン酸からな
り、金属−スルホン酸錯体が金属−メタンスルホン酸錯
体からなる請求項１に記載の電気メッキ浴。 - 【請求項１０】 メッキすべき対象物を、貴金属を有す
る金属−スルホン酸錯体および遊離スルホン酸を含有す
る溶液中に、メッキ浴に電流を供給しながら保持するこ
とからなる対象物上に金属を電気メッキする方法。 - 【請求項１１】 さらに、前記対象物をスルホン酸中に
予備浸漬することからなる請求項１０に記載の方法。 - 【請求項１２】 メッキ浴が単一の添加剤だけを含有し
ている請求項１０に記載の方法。 - 【請求項１３】 メッキ浴がさらに合金金属−スルホン
酸塩を含む請求項１０に記載の方法。 - 【請求項１４】 貴金属がＰｄであり、合金金属がＮ
ｉ、Ｃｏ、ＡｇおよびＳｎからなる群から選択される請
求項１３に記載の方法。 - 【請求項１５】 ｐＨが２．５未満である請求項１０に
記載の方法。 - 【請求項１６】 ｐＨが１．０未満である請求項１５に
記載の方法。 - 【請求項１７】 スルホン酸が次の構造式 Ｒ［ＳＯ３］−Ｘ （式中、Ｒはアルキル基またはアリール基であり、Ｘは
カチオン性化学種である）で表される酸である請求項１
０に記載の方法。 - 【請求項１８】 スルホン酸がメタンスルホン酸からな
り、金属−スルホン酸錯体が金属メタンスルホン酸錯体
からなる請求項１０に記載の方法。 - 【請求項１９】 貴金属が、基質状に浸漬沈着されるＰ
ｄである請求項１０に記載の方法。 - 【請求項２０】 前記対象物がＣｕまたはＣｕ合金のう
ちの少なくとも一つからなる請求項１９に記載の方法。 - 【請求項２１】 式 Ｐｄ（ＮＨ３）ｘＭＳＡ２ （式中、ｘは０〜４の範囲内にある）で表される化合物
からなる、ＰｄまたはＰｄ合金を電気メッキするための
電気メッキ浴に使用する金属塩。 - 【請求項２２】 スルホン酸を金属イオン源と混合して
スラリーを作り（ここで金属は貴金属である）；そして
このスラリーをろ過して貴金属−スルホン酸塩を捕集す
ることからなる、電気メッキ浴にメッキ金属を供給する
際に使用するための金属塩の合成方法。 - 【請求項２３】 さらに、捕集した塩をアルコールで洗
浄し；そして洗浄した塩を乾燥することからなる請求項
２２に記載の方法。 - 【請求項２４】 混合を略室温で行う請求項２２に記載
の方法。 - 【請求項２５】 貴金属がＰｄであり、スルホン酸がメ
タンスルホン酸である請求項２２に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US59023400A | 2000-06-08 | 2000-06-08 | |
| US09/590234 | 2000-06-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002060989A true JP2002060989A (ja) | 2002-02-28 |
Family
ID=24361404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001173378A Pending JP2002060989A (ja) | 2000-06-08 | 2001-06-08 | パラジウム電気メッキ浴および電気メッキ方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1162289A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002060989A (ja) |
| KR (1) | KR20010112499A (ja) |
| HK (1) | HK1038383A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
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| MX2018007193A (es) * | 2016-02-16 | 2018-08-23 | Lumishield Tech Incorporated | Deposicion electroquimica de elementos en medios acuosos. |
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| IT1107840B (it) * | 1978-07-25 | 1985-12-02 | Alfachimici Spa | Soluzione catalitica per la deposizione anelettrica di metalli |
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2001
- 2001-05-29 EP EP01304721A patent/EP1162289A1/en not_active Withdrawn
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-
2002
- 2002-01-07 HK HK02100097.0A patent/HK1038383A1/zh unknown
Patent Citations (4)
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Also Published As
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|---|---|
| EP1162289A1 (en) | 2001-12-12 |
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