JP2012255217A - 銅めっき方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】銅めっき方法において、被めっき物と臭化物イオンを含有する前処理液とを接触させ、銅めっき液を用いて電気めっきにより銅を析出する。
【選択図】なし
Description
を提供する。
本明細書を通じて使用される略語は、他に明示されない限り、次の意味を有する。
g=グラム;mg=ミリグラム;℃=摂氏度;min=分;m=メートル;cm=センチメートル;μm=ミクロン(マイクロメートル);L=リットル;mL=ミリリットル;A=アンペア;mA/cm2=1平方センチメートルあたりのミリアンペア ;ASD=1平方デシメートルあたりのアンペア;dm2=平方デシメートル。すべての数値範囲は、別途明示されていない限り境界値を含み、さらに任意の順序で組み合わせ可能である。すべての量は、別途明示されていない限り、重量パーセントであり、すべての比は重量によるものである。
本明細書を通じて用語「めっき液」および「めっき浴」は、同一の意味をさし、交換可能なものとして使用される。用語「ブライトナー」は、電気めっき浴のめっき析出速度を増大させる作用を有する有機化合物添加剤を意味し、用語「析出促進剤」および用語「光沢剤」と同一の意味をさし、交換的に使用される。用語「析出抑制剤」は、用語「キャリア」と同一の意味をさし、電気めっきにおいて金属のめっき析出速度を抑制する作用を有する有機化合物添加剤を意味する。用語「レベラー」または「レベリング剤」は、電気めっきにおいて、実質的に平坦な析出金属層のを形成する作用を有する有機化合物を意味する。用語「アルカン」、「アルカノール」または「アルキレン」とは、それぞれ直鎖または分岐鎖アルカン、アルカノールまたはアルキレンをいう。
(i)被めっき物を脱脂処理する工程;
(ii)酸活性処理を行う工程;
(iii)臭化物イオンを含む前処理液と被めっき物を接触させる工程;
(iv)電気銅めっきする工程;
を含む電気銅めっき方法とすることができる。各工程の間に、被めっき物を水洗いすることは本発明の方法により得られる効果に影響は無く、必要に応じて、各工程の間に水洗をすることができる。
脱脂溶液に臭化物イオンを添加する場合、脱脂工程の溶液中の臭化物イオンの濃度は、少なくとも50mg/L、好ましくは100mg/L以上、より好ましくは200mg/L以上である。
かかる析出促進剤は、様々な量で使用してもよく、一般的には、めっき浴1Lに対して少なくとも1mg、好ましくは少なくとも1.2mg、より好ましくは少なくとも1.5mgの量で使用し得る。例えば、析出促進剤は、銅めっき浴に1mg/Lから200mg/Lの範囲の量で存在する。本発明の銅めっき浴に特に有用な析出促進剤の量は、0mg/Lから50mg/Lである。
また、陰極電流密度は、例えば、0.01〜100A/dm2、好ましくは0.05〜20A/dm2の範囲で適宜選択される。
20mg/Lの臭化ナトリウムを脱イオン水に添加し前処理溶液を準備した。
公知の方法によりアシッドクリーナー1022B酸性脱脂(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製)を用いて脱脂処理をした10cm×5cmの圧延銅箔を、室温の脱イオン水で1分間水洗いし、液温25℃にした10%濃度の硫酸水溶液からなるプレディップ酸性溶液に1分間浸漬し、液温25℃の準備した前処理溶液に1分間浸漬した後、下記組成の銅めっき液を用いて、電気めっきにより銅を析出した。電気めっきは、含リン銅製可溶性陽極を用いて、液温25℃、電流密度3ASDの条件で、空気撹拌を行いつつ、8ミクロンの厚さの銅めっき皮膜が析出するように電気めっきを行った。
得られた銅めっき皮膜を目視および金属顕微鏡PME3(オリンパス株式会社製)により観察した。銅めっき皮膜は、均一に析出し、かつ平滑な表面を有し、ディンプル状ピットの存在しない良好な鏡面光沢の外観を有していた。
臭化ナトリウムの量を1mg/Lにしたことを除き、実施例1と同様に圧延銅箔上に銅めっき皮膜を析出した。得られた銅めっき皮膜は、均一に析出し、かつ平滑な表面を有し、ディンプル状ピットの存在しない良好な鏡面光沢の外観を有していた。
臭化ナトリウムの量を50mg/Lにしたことを除き、実施例1と同様に圧延銅箔上に銅めっき皮膜を析出した。得られた銅めっき皮膜は、均一に析出し、かつ平滑な表面を有し、ディンプル状ピットの存在しない良好な鏡面光沢の外観を有していた。
臭化ナトリウムを添加せず、前処理溶液として脱イオン水を用いたことを除き、実施例1と同様に圧延銅箔上に銅めっき皮膜を析出した。得られた銅めっき皮膜は、均一に析出し、かつ平滑な表面を有していたが、ディンプル状ピットの存在が多数存在した光沢の外観を有していた。
10重量%濃度の硫酸水溶液に10mg/Lの臭化ナトリウムを添加しプレディップ酸性溶液を準備した。
公知の方法によりアシッドクリーナー1022B酸性脱脂(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製)を用いて脱脂処理をした10cm×5cmの圧延銅箔を、液温25℃にしたプレディップ酸性溶液に1分間浸漬した後、実施例1の銅めっき液を用いて、電気めっきにより銅を析出した。電気めっきは、含リン銅製可溶性陽極を用いて、液温25℃、電流密度3ASDの条件で、空気撹拌を行いつつ、8ミクロンの厚さの銅めっき皮膜が析出するように電気めっきを行った。
得られた銅めっき皮膜を目視および金属顕微鏡PME3(オリンパス株式会社製)により観察した。銅めっき皮膜は、均一に析出し、かつ平滑な表面を有し、ディンプル状ピットの存在しない良好な鏡面光沢の外観を有していた。
プレディップ酸性溶液に臭化ナトリウムを添加しないことを除き、実施例1と同様に銅めっき皮膜を析出した。
得られた銅めっき皮膜は、均一な析出をしたが、ディンプル状ピットが存在し、鏡面光沢を得ることができなかった。
プレディップ酸性溶液中の臭化物イオンの濃度を表1に示すように調整したプレディップ酸性溶液を用いて、実施例4と同様に銅めっき皮膜を析出し、観察を行った。
これらの結果を表1に示す。表中、均一性の評価は、銅箔の中央部におけるめっき皮膜の膜厚に対する銅箔端部におけるめっき皮膜の膜厚の割合で評価し、5=20%未満の差、4=20%以上40%未満の差、3=40%以上60%未満の差、2=60以上80%未満の差、1=80%以上の差、とした。銅めっき皮膜表面上のディンプル状ピットの評価は、5=確認できない、4=深さが浅いピットが確認できる、3=ある程度の数の深さのあるピットが確認できる、2=深さのあるピットが多く確認できる、1=表面全体に深さがあるピットが確認できる、とした。NAとは、前処理液を用いていないことを意味する。
1mg/Lの臭化ナトリウムをプレディップ酸性溶液に添加したことを除き、実施例2と同様にして銅めっき皮膜を析出し、得られた銅皮膜を観察した。結果を表1に示す。
その結果を表2に示す。
下記組成の銅めっき液を用いたことを除き、実施例4と同様に銅めっき処理を行った。
得られた銅めっき皮膜は、均一に析出し、かつ平滑な表面を有し、ディンプル状ピットの存在しない良好な鏡面光沢の外観を有していた。
プレディップ酸性溶液に、さらに界面活性剤としてポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールモノブチルエーテルを100ppm添加したことを除き、実施例4と同様に銅めっき処理を行った。
得られた銅めっき皮膜は、均一に析出し、かつ平滑な表面を有し、ディンプル状ピットの存在しない良好な鏡面光沢の外観を有していた。
プレディップ酸性溶液にさらに塩化水素を塩化物イオンとして50ppm添加し、銅めっき処理の直前に水洗いを行ったことを除き、実施例4と同様に銅めっき処理を行った。
得られた銅めっき皮膜は、均一に析出し、かつ平滑な表面を有し、ディンプル状ピットの存在しない良好な鏡面光沢の外観を有していた。
析出する銅めっき皮膜を表3に示す厚さとなるように銅めっき処理の時間を調整したことを除き、実施例4と同様に銅めっき処理を行った。得られた銅めっき皮膜を実施例4と同様に関した結果を表3に示す。
Claims (5)
- 電気銅めっき処理を行う前の処理工程で用いる臭化物イオンを含む溶液が、界面活性剤をさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
- 銅めっき液が析出促進剤をさらに含む、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の方法により形成された銅めっき皮膜を有する、プリント回路基板。
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