JP2003013277A - 硫酸銅めっき浴 - Google Patents
硫酸銅めっき浴Info
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Abstract
成分(A)〜(C)を添加してなることを特徴とする硫
酸銅めっき浴。 (A)イオウ系化合物の1種又は2種以上。 (B)−O−を4個以上含有するポリアルキレングリコ
ール化合物の1種又は2種以上。 (C)アルキルアミドとエチレンオキサイド及び/又は
プロピレンオキサイドとの共重合体の1種又は2種以
上。 【効果】 本発明の硫酸銅めっき浴は、均一電着性(つ
きまわり)に優れ、プリント基板のスルホールやブライ
ンドビアホール、特に高アスペクト比のスルホールやブ
ラインドビアホール(アスペクト比が10以上のスルホ
ールや0.8以上のブラインドビアホール)内に良好に
めっきすることができると共に亀裂が生じにくく、光沢
のあるめっき皮膜が得られる。
Description
のスルホール及びブラインドビアホールへの銅めっきを
行う場合に好適に用いられる硫酸銅めっき浴及びめっき
方法に関する。
り、プリント基板などのスルホール、ブラインドビアホ
ール内に銅めっきする場合には硫酸銅めっき浴が使用さ
れており、この硫酸銅めっき浴には、例えばアミド基を
有する化合物及び有機チオ化合物を添加することが行わ
れていた(特許第2859326号公報)。
き浴は、これを用いてプリント基板にめっきする際、ス
ルホールのアスペクト比(プリント基板厚さ/スルホー
ル直径)が10以上であるようなプリント基板厚さに対
しスルホール直径が小さい場合、或いはブラインドビア
ホールのアスペクト比(穴深さ/穴直径)が0.8以上
であるような穴直径に対し穴深さが深い場合、スルホー
ルやブラインドビアホール内のめっき膜厚は、基板表面
の膜厚に比べて非常に薄くしかめっきができなかった。
れたもので、高アスペクト比のスルホールの側壁やブラ
インドビアホールの側壁、底面のつきまわりの向上した
硫酸銅めっき浴を提供することを目的とする。
発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、本発明に到達したもので、本発明は、硫酸銅及び硫
酸を主構成成分とし、下記成分(A)〜(C)を添加し
てなることを特徴とする硫酸銅めっき浴を提供する。 (A)イオウ系化合物の1種又は2種以上。 (B)−O−を4個以上含有するポリアルキレングリコ
ール化合物の1種又は2種以上。 (C)アルキルアミドとエチレンオキサイド及び/又は
プロピレンオキサイドとの共重合体の1種又は2種以
上。 また、本発明は、(C)成分のアルキルアミドとエチレ
ンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイドとの共重
合体がくし型の共重合体である上記記載の硫酸銅めっき
浴を提供する。
記(C)成分の添加により、穴径0.1〜1mmでアス
ペクト比(プリント基板厚さ/穴径)が10以上のスル
ホールで表面膜厚に対してスルホール内の膜厚が80%
以上、また穴径が0.03〜0.2mmでアスペクト比
(穴深さ/穴径)が0.8以上のブラインドビアホール
で表面膜厚に対してブラインドビアホール内の膜厚が8
0%以上が可能になったものである。
本発明の硫酸銅めっき浴は、硫酸銅及び硫酸を主構成成
分とする。ここで、めっき浴中での濃度としては、硫酸
銅は、5水塩として20〜250g/L、特に40〜1
00g/Lの濃度とすることが好ましく、また硫酸は4
0〜350g/L、特に150〜280g/Lの濃度と
することが好ましい。この場合、硫酸銅の濃度を低く、
硫酸の濃度を高くすることが、特にプリント基板にめっ
きを行う場合、基板が厚く、アルペクト比が高くても十
分にスルホール内に電流が流れるように、めっき浴中の
導電性を向上させる点から好ましく、かかる点から、硫
酸銅濃度を40〜100g/L、硫酸濃度を150〜2
80g/Lとし、硫酸銅濃度よりも硫酸濃度を高くする
ことが推奨される。
イオンをめっき浴中で20〜150mg/Lとなるよう
に添加する。
(A)〜(C)成分が添加される。 (A)イオウ系化合物の1種又は2種以上。このイオウ
系化合物は公知のものを採用でき、例えば下記式(1)
〜(3)で示される化合物並びにチオ尿素及びその誘導
体から選ばれるイオウ系化合物の1種又は2種以上が好
適に用いられる。
を示し、R2、R3は炭素数1〜5のアルキル基を示し、
MはH又はアルカリ金属を示す。nは1〜8の整数、k
は0又は1、mは0又は1である。)
しては、具体的には下記のものが例示される。
チオ尿素、アセチルチオ尿素等が例示される。
又は2種以上を組み合わせて添加することができ、その
添加量はめっき浴中で0.1〜50mg/L、特に1〜
5mg/Lとすることが好ましく、少なすぎると、光沢
が無く亀裂を生じやすいめっき皮膜になる。多すぎる
と、めっき析出阻害の悪影響が生じるおそれがある。更
に、スルホール、ブラインドビアホール内のめっき厚も
低下する。
キレングリコール化合物の1種又は2種以上。この
(B)成分としては、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、及びこれらのコポリマーが挙げら
れる。この場合、これらポリアルキレングリコール化合
物は、平均分子量(数平均分子量)が500〜100,
000、特に1,000〜10,000のものが好まし
い。
2,000mg/L、特に100〜1,000mg/L
とすることが好ましい。少なすぎると、光沢が無く亀裂
を生じやすいめっき皮膜になる。多すぎると、スルホー
ル、ブラインドビアホール内のめっき厚が低下する。
ド及び/又はプロピレンオキサイドとの共重合体の1種
又は2種以上。この場合、アルキルアミドとエチレンオ
キサイド及び/又はプロピレンオキサイドとの共重合体
としては、くし型共重合体が好ましい。ここで、このく
し型共重合体において、アルキルアミドの重合度は2〜
20であることが好ましく、またこのアルキルアミドの
窒素原子にエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオ
キサイドが結合しているものが好ましい。なお、アルキ
ルアミドとしては、下記式で示される構造を有するもの
がよい。
合度)である。)
キサイド及び/又はプロピレンオキサイドとの共重合体
は、下記式(4)で示されるものである。
数、qは2〜20の整数、sは1〜50の整数であり、
好ましくはpは4〜8、qは2〜10、sは3〜10で
ある。)
は、エチレンオキサイドが付加したものでも、プロピレ
ンオキサイドが付加したものでも、或いはその両者が付
加したものでもよい。
ド及び/又はプロピレンオキサイドとの共重合体として
は、下記式のものを用いることもできる。
〜100mg/L、特に5〜40mg/Lとすることが
好ましい。少なすぎると、スルホール、ブラインドビア
ホール内のめっき厚が低下する。多すぎると、光沢が無
く亀裂を生じやすいめっき皮膜になる。
(C)成分のアルキルアミドとエチレンオキサイド及び
/又はプロピレンオキサイドとの共重合体を前述の範囲
とすることで、後述のように比較的高い陰極電流密度で
めっきを行っても、スルホールやブラインドビアホール
内のめっき厚が低下することなく、光沢を有した亀裂の
生じにくい皮膜を得ることができる。
のめっき、特に高アスペクト比のスルホール、ブライン
ドビアホールへのめっきに好適に用いられる。
が、陰極電流密度は0.2〜5A/dm2、特に0.5
〜1.5A/dm2とすることが好ましい。陰極電流密
度が高すぎると、スルホール内のつきまわりが低下す
る。
アーレーションによる撹拌でよい。陽極は銅板等を用い
ることができ、まためっき温度は15〜40℃、特に2
2〜28℃とすることができる。
(つきまわり)に優れ、プリント基板のスルホールやブ
ラインドビアホール、特に高アスペクト比のスルホール
やブラインドビアホール(アスペクト比が10以上のス
ルホールや0.8以上のブラインドビアホール)内に良
好にめっきすることができると共に亀裂が生じにくく、
光沢のあるめっき皮膜が得られる。
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
浴を調製した。 硫酸銅・5水和物 50g/L 硫酸 250g/L 塩素イオン 50mg/L ビス−(3−ナトリウムスルホプロピル)ジスルフィド 表1に示す量 下記式(i)で示される窒素含有化合物 表1に示す量
さ3mm、スルホール直径0.3mm、アスペクト比1
0の予め無電解銅めっきが施されたプリント基板のめっ
きを下記条件で行った。 陰極電流密度 表1に示す 浴温度 25℃ 撹拌 エア撹拌 陽極板 リン含有銅ボール めっき時間 表面膜厚が30μmとなる時間を設定
き、スルホール内のめっき膜厚と基板表面のめっき膜厚
の比を求めると共に、めっき外観(光沢の有無)及び亀
裂の有無を評価した。結果を表1に併記する。
調製した。 硫酸銅・5水和物 50g/L 硫酸 250g/L 塩素イオン 50mg/L ビス−(3−ナトリウムスルホプロピル)ジスルフィド 1mg/L ポリエチレングリコール(平均分子量7500) 300mg/L
さ3mm、スルホール直径0.3mm、アスペクト比1
0の予め無電解銅めっきが施されたプリント基板のめっ
きを下記条件で行った。 陰極電流密度 1A/dm2 浴温度 25℃ 撹拌 エア撹拌 陽極板 リン含有銅ボール めっき時間 表面膜厚が30μmとなる時間を設定
調製した。 硫酸銅・5水和物 50g/L 硫酸 250g/L 塩素イオン 50mg/L ビス−(3−ナトリウムスルホプロピル)ジスルフィド 3mg/L ε−カプロラクタム−ヘキサ−エトキシレート 10mg/L ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール共重合物(平均分子量15 00) 500mg/L
さ3mm、スルホール直径0.3mm、アスペクト比1
0の予め無電解銅めっきが施されたプリント基板のめっ
きを下記条件で行った。 陰極電流密度 1A/dm2 浴温度 25℃ 撹拌 エア撹拌 陽極板 リン含有銅ボール めっき時間 表面膜厚が30μmとなる時間を設定
き、スルホール内のめっき膜厚と基板表面のめっき膜厚
の比を求めると共に、めっき外観(光沢の有無)及び亀
裂の有無を評価した。結果を表2に示す。
ブラインドビアホール(アスペクト比0.8)、直径1
00μm、穴の深さ90μmのブラインドビアホール
(アスペクト比0.9)を有する予め無電解銅めっきが
施されたプリント基板を用いて、実施例3と同じ条件で
めっきを行った。実施例8,9で得られた銅めっき膜に
つき、ブラインドビアホール(BVH)内のめっき膜厚
と基板表面のめっき膜厚の比を求めると共に、めっき外
観(光沢の有無)及び亀裂の有無を評価した。結果を表
3に示す。
を調製した。 硫酸銅・5水和物 65g/L 硫酸 230g/L 塩素イオン 50mg/L チオ尿素 1mg/L N,N−ジメチル−ジチオアルバミルプロピルスルホン酸ナトリウム塩 3mg/L ポリエチレングリコール(平均分子量7500) 400mg/L 上記式(i)で示される窒素含有化合物 4mg/L
を調製した。 硫酸銅・5水和物 65g/L 硫酸 230g/L 塩素イオン 50mg/L O−エチルジチオカルバネート−S−3−スルホプロピルエステルカリウム 4mg/L ポリエチレングリコール(平均分子量7500) 200mg/L ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール共重合物(平均分子量15 00) 300mg/L 上記式(i)で示される窒素含有化合物 15mg/L
を調製した。 硫酸銅・5水和物 80g/L 硫酸 200g/L 塩素イオン 50mg/L チオ尿素 1mg/L O−エチルジチオカルバネート−S−3−スルホプロピルエステルカリウム 3mg/L ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール共重合物(平均分子量15 00) 500mg/L 上記式(i)で示される窒素含有化合物 2.5mg/L
1〜7で用いたものと同じプリント基板に下記条件でめ
っきを行った。 陰極電流密度 1A/dm2 浴温度 25℃ 撹拌 エア撹拌 陽極板 リン含有銅ボール めっき時間 136分
つき、スルホール内のめっき膜厚と基板表面のめっき膜
厚の比を求めると共に、めっき外観(光沢の有無)及び
亀裂の有無を評価した。結果を表4に示す。
Claims (2)
- 【請求項1】 硫酸銅及び硫酸を主構成成分とし、下記
成分(A)〜(C)を添加してなることを特徴とする硫
酸銅めっき浴。 (A)イオウ系化合物の1種又は2種以上。 (B)−O−を4個以上含有するポリアルキレングリコ
ール化合物の1種又は2種以上。 (C)アルキルアミドとエチレンオキサイド及び/又は
プロピレンオキサイドとの共重合体の1種又は2種以
上。 - 【請求項2】 アルキルアミドとエチレンオキサイド及
び/又はプロピレンオキサイドとの共重合体がくし型の
共重合体であることを特徴とする請求項1に記載の硫酸
銅めっき浴。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001200784A JP4793530B2 (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | 硫酸銅めっき浴 |
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JP2001200784A JP4793530B2 (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | 硫酸銅めっき浴 |
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