JP2018532046A - Plating bath composition for electroless plating of gold and method for depositing gold layer - Google Patents

Plating bath composition for electroless plating of gold and method for depositing gold layer Download PDF

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Abstract

少なくとも1種の金イオン源と金イオンのための少なくとも1種の還元剤とを含有する無電解金めっき水浴であって、式(I)(式中、残基RおよびRは、2〜12個の炭素原子を有し、かつ分枝鎖状のアルキル、非分枝鎖状のアルキル、シクロアルキルまたはこれらの組み合わせから成る群より選択され、ここで残基RおよびRはそれぞれ、同じまたは異なる)によるめっき促進剤化合物としての少なくとも1種のエチレンジアミン誘導体を含有することを特徴とする無電解金めっき水浴、ならびに金を析出させる方法。この無電解金めっき水浴は、電子部品に必要とされるワイヤーボンディングおよびはんだ付けの適用に有用な柔軟な金層をもたらすのに適している。An electroless gold plating water bath containing at least one source of gold ions and at least one reducing agent for gold ions, wherein the formula (I) wherein the residues R 1 and R 2 are 2 Selected from the group consisting of branched alkyl, unbranched alkyl, cycloalkyl, or combinations thereof, having ˜12 carbon atoms, wherein each of residues R 1 and R 2 is Electroless gold plating water bath, characterized in that it contains at least one ethylenediamine derivative as a plating accelerator compound, the same or different), and a method for depositing gold. This electroless gold plating water bath is suitable for providing a flexible gold layer useful for wire bonding and soldering applications required for electronic components.

Description

本発明は、金層を基板上に無電解めっきするための無電解金めっき水浴組成物、および金を析出させる方法に関する。めっき浴は、プリント回路板、IC基板、半導体デバイス、ガラス製のインターポーザなどの製造において特に適している。   The present invention relates to an electroless gold plating water bath composition for electroless plating of a gold layer on a substrate, and a method for depositing gold. Plating baths are particularly suitable for the production of printed circuit boards, IC substrates, semiconductor devices, glass interposers and the like.

背景技術
金層は、電子部品の製造および半導体産業において非常に関心が高い。金層は、しばしば、プリント回路板、IC基板、半導体デバイスなどの製造において、はんだ付け可能かつ/またはワイヤーボンディング可能な表面として使用される。一般的に、金層は、はんだ付けおよびワイヤーボンディング前の最終的な仕上げとして使用される。銅線と銅線に結合されるワイヤとの間で十分な導電率の電気的接続および耐久性をもたらしつつワイヤーボンディングのために良好な強度をもたらすために、当技術分野において従来的に使用されている様々な層の集合体がある。とりわけ、無電解ニッケル無電解金(ENIG)、無電解ニッケル無電解パラジウム置換金(ENEPIG)、直接置換金(DIG)、無電解パラジウム置換金(EPIG)および無電解パラジウム自己触媒型金(EPAG)がある。これらの技術はしばらく前に確立されたものだが、依然として未解決の問題が多くある。このような問題は、金と銅線との間に置かれるニッケル層の腐食(ニッケル腐食)、および金めっき浴の不十分な安定性(これは、前記浴のコストを理由に非常に望ましくない)である。また、金層を十分なめっき速度で析出させ、製造プロセスを経済的に実施することが非常に望ましい。金層の別の望ましい特性はその光学的外観であり、この光学的外観はレモンイエローであるべきであり、金層の変色は容認され得ない。
Background Art Gold layers are of great interest in the manufacture of electronic components and in the semiconductor industry. Gold layers are often used as solderable and / or wirebondable surfaces in the manufacture of printed circuit boards, IC substrates, semiconductor devices, and the like. Generally, the gold layer is used as the final finish before soldering and wire bonding. Conventionally used in the art to provide good strength for wire bonding while providing sufficient electrical connection and durability between copper wire and wire bonded to copper wire There are a collection of various layers. In particular, electroless nickel electroless gold (ENIG), electroless nickel electroless palladium substituted gold (ENEPIG), direct substituted gold (DIG), electroless palladium substituted gold (EPIG) and electroless palladium autocatalytic gold (EPAG) There is. Although these technologies were established a while ago, there are still many open issues. Such problems include corrosion of the nickel layer placed between the gold and copper wires (nickel corrosion), and insufficient stability of the gold plating bath (which is highly undesirable due to the cost of the bath ). It is also highly desirable to deposit the gold layer at a sufficient plating rate and implement the manufacturing process economically. Another desirable property of the gold layer is its optical appearance, which should be lemon yellow and no discoloration of the gold layer is acceptable.

今日では電気部品のサイズが非常に小さいため、基板に対して電気的接続を要する電解プロセスを使用することができない。したがって、無電解金属析出プロセス(無電解めっき)を使用する。概して、無電解めっきは、金属イオンを還元するために外部電源を使用することのない方法を表す。通常、外部電源を使用するめっきプロセスは、電解めっき法またはガルバニックめっき法として記載される。非金属表面を前処理して、これらを金属析出に対して受容性または触媒性にすることができる。全てまたは選択された一部の表面を適切に前処理することができる。無電解金属浴の主成分は、金属塩、還元剤、および任意の成分としての錯化剤、pH調整剤および添加剤、例えば安定化剤である。錯化剤(当技術分野ではキレート剤とも称される)は、析出される金属をキレート化するために、また金属が溶液から沈殿する(つまり水酸化物などとして)ことを防止するために使用される。キレート金属は、金属イオンを金属形態にする還元剤に利用可能な金属をもたらす。   Today, the size of electrical components is so small that electrolytic processes that require electrical connection to the substrate cannot be used. Therefore, an electroless metal deposition process (electroless plating) is used. In general, electroless plating represents a method that does not use an external power source to reduce metal ions. Usually, a plating process using an external power source is described as an electrolytic plating method or a galvanic plating method. Non-metallic surfaces can be pretreated to make them receptive or catalytic to metal deposition. All or some selected surfaces can be appropriately pretreated. The main components of the electroless metal bath are metal salts, reducing agents, and optional complexing agents, pH adjusting agents and additives such as stabilizers. Complexing agents (also referred to in the art as chelating agents) are used to chelate deposited metals and to prevent metals from precipitating out of solution (ie, as hydroxides, etc.) Is done. The chelating metal provides a metal that can be used as a reducing agent that converts metal ions into metal form.

金属析出のさらなる形態は置換めっきである。置換めっきは、外部電源および化学還元剤のどちらも使用することのない別の金属析出である。そのメカニズムは、下地基板からの金属を置換めっき溶液中に存在する金属イオンと置き換えることに基づく。このことは、置換めっきの明らかな欠点である。なぜなら、通常、より厚い層の析出は、層の多孔性により制限されているからである。   A further form of metal deposition is displacement plating. Displacement plating is another metal deposition that uses neither an external power source nor a chemical reducing agent. The mechanism is based on replacing metal from the underlying substrate with metal ions present in the displacement plating solution. This is an obvious drawback of displacement plating. This is because the deposition of thicker layers is usually limited by the porosity of the layer.

ほとんどの場合、無電解金めっき浴では、1つまたは両方のタイプの無電解めっきが使用される。還元剤をめっき浴に添加した場合であっても、置換型めっきが起こり得るが、その割合は著しく低減される。   In most cases, electroless gold plating baths use one or both types of electroless plating. Even when a reducing agent is added to the plating bath, substitutional plating can occur, but the rate is significantly reduced.

本発明の文脈において、無電解めっきは(主に)、化学還元剤(本明細書では「還元剤」と称する)を用いた自己触媒型の析出であると理解される。   In the context of the present invention, electroless plating is understood to be (mainly) an autocatalytic deposition using a chemical reducing agent (referred to herein as a “reducing agent”).

米国特許出願公開第2012/0129005号明細書(US2012/0129005A1)は、水溶性金化合物とアルキレンジアミン、ジアルキレントリアミンまたはその類似物とを含有する無電解金めっき浴を開示している。しかしながら、このような金めっき溶液には、十分な安定性およびめっき速度が欠落しており、したがって、産業上のプロセスにおいて適用可能ではない(例4参照)。   US 2012/0129005 (US2012 / 0129005 A1) discloses an electroless gold plating bath containing a water-soluble gold compound and an alkylenediamine, dialkylenetriamine or the like. However, such gold plating solutions lack sufficient stability and plating speed and are therefore not applicable in industrial processes (see Example 4).

米国特許出願公開第2008/0138507号明細書(US2008/0138507A1)は、還元剤としてのアルデヒド化合物と、N置換エチレンジアミン誘導体、例えばN,N−ジメチルエチレンジアミンおよびN,N−ビス(メチロール)−エチレンジアミンとを使用する無電解金めっき浴を報告している。しかしここでも、この明細書中に記載されているめっき浴には、めっき速度および安定性が欠落している(例4参照)。一般的に、今日の産業上の要求に適うためには、金めっき浴が、150nm/h以上、好ましくは200nm/h以上または理想的には250nm/h以上のめっき速度を有すれば十分である。 US Patent Application Publication No. 2008/0138507 (US 2008/0138507 A1) describes aldehyde compounds as reducing agents and N-substituted ethylenediamine derivatives such as N 1 , N 2 -dimethylethylenediamine and N 1 , N 2 -bis (methylol). ) -Electroless gold plating bath using ethylenediamine is reported. Again, however, the plating bath described in this specification lacks plating rate and stability (see Example 4). In general, it is sufficient for the gold plating bath to have a plating rate of 150 nm / h or higher, preferably 200 nm / h or higher or ideally 250 nm / h or higher to meet today's industrial requirements. is there.

発明の課題
本発明の課題は、金層を十分なめっき速度で析出可能な無電解金めっき水浴組成物を提供すること、および前記目的のための方法を提供することである。本発明の別の課題は、十分な安定性を有し、かつ長時間にわたり使用可能な無電解金めっき水浴を提供することである。
The object of the present invention is to provide an electroless gold plating water bath composition capable of depositing a gold layer at a sufficient plating rate, and to provide a method for said purpose. Another object of the present invention is to provide an electroless gold plating water bath that has sufficient stability and can be used for a long time.

さらなる別の課題は、形成される金層が変色を示さないことである。   Yet another problem is that the gold layer formed does not show discoloration.

発明の概要
これらの課題は、本発明による無電解金めっき水浴により解決され、この無電解金めっき水浴は、少なくとも1種の金イオン源と金イオンのための少なくとも1種の還元剤とを含有し、式(I):

Figure 2018532046
(上記式中、残基RおよびRは、2〜12個の炭素原子を有し、かつ分枝鎖状のアルキル、非分枝鎖状のアルキル、シクロアルキルまたはこれらの組み合わせから成る群より選択され、ここで残基RおよびRはそれぞれ、同じまたは異なる)
によるめっき促進剤化合物としての少なくとも1種のエチレンジアミン誘導体を含有することを特徴とする。 SUMMARY OF THE INVENTION These problems are solved by the electroless gold plating water bath according to the present invention, which contains at least one gold ion source and at least one reducing agent for gold ions. And formula (I):
Figure 2018532046
(Wherein the residues R 1 and R 2 have 2 to 12 carbon atoms and are composed of branched alkyl, unbranched alkyl, cycloalkyl, or combinations thereof) Wherein residues R 1 and R 2 are each the same or different)
It contains at least one ethylenediamine derivative as a plating accelerator compound.

さらに、これらの課題を、上記のめっき浴から金層を析出させる方法、および少なくとも1種の金イオン源と金イオンのための少なくとも1種の還元剤とを含有する金めっき浴中での上記のめっき促進剤化合物の使用により解決することができる。   Furthermore, these problems are addressed by a method for depositing a gold layer from the above plating bath, and in a gold plating bath containing at least one gold ion source and at least one reducing agent for gold ions. This can be solved by using a plating accelerator compound.

めっきすべき多数の銅パッドを載せた試験用基板を示す。層厚を測定する10箇所の異なるスポットも示されている(1〜10で目印を付けた円)。1 shows a test substrate with a number of copper pads to be plated. Ten different spots for measuring the layer thickness are also shown (circles marked with 1 to 10).

発明の詳細な説明
本明細書において、式(I)によるエチレンジアミン誘導体は、めっき促進剤化合物を指すものとする。
Detailed Description of the Invention In this specification, an ethylenediamine derivative according to formula (I) shall refer to a plating accelerator compound.

式(I)

Figure 2018532046
によるめっき促進剤化合物は、残基RおよびRを有し、この残基RおよびRは、2〜12個の炭素原子を有し、かつ分枝鎖状のアルキル、非分枝鎖状のアルキル、シクロアルキルまたはこれらの組み合わせから成る群より選択され、ここで残基RおよびRはそれぞれ、同じまたは異なる。 Formula (I)
Figure 2018532046
Plating promoter compound according to have a residue R 1 and R 2, the residues R 1 and R 2 have 2 to 12 carbon atoms, and branched alkyl, unbranched Selected from the group consisting of chained alkyl, cycloalkyl or combinations thereof, wherein the residues R 1 and R 2 are each the same or different.

式(I)のめっき促進剤化合物中のアミン部分は第二級アミン部分である。本発明者等は、各ジアミンによって、またはRおよびRについてメチル残基を有するジアミン誘導体によっては、十分なめっき速度も十分に安定した金めっき浴も可能にならないことを発見した(例4参照)。 The amine moiety in the plating accelerator compound of formula (I) is a secondary amine moiety. The inventors have discovered that a sufficient plating rate and a sufficiently stable gold plating bath are not possible with each diamine or with a diamine derivative having a methyl residue for R 1 and R 2 (Example 4). reference).

本発明の好ましい実施形態において、式(I)のめっき促進剤化合物の残基RおよびRは、2〜8個の炭素原子、より好ましくは2〜6個の炭素原子、さらにより好ましくは2〜4個の炭素原子を有する。 In a preferred embodiment of the present invention, the residues R 1 and R 2 of the plating accelerator compound of formula (I) are 2-8 carbon atoms, more preferably 2-6 carbon atoms, even more preferably It has 2 to 4 carbon atoms.

本発明の別の好ましい実施形態において、式(I)中の残基RおよびRは同じである。本発明のさらなる別の好ましい実施形態において、式(I)中のアルキル残基RおよびRは末端ヒドロキシ部分(−OH)を有しない。発明者等は、アルキル残基RおよびRに結合した末端ヒドロキシ部分がめっき浴の安定性に対して不利であることを発見したからである(例4参照)。本発明のさらなる別の好ましい実施形態において、式(I)中の残基RおよびRは末端第一級アミノ部分を有しない。発明者等は、残基RおよびRに結合した末端アミノ部分もめっき浴の安定性に対して不利であることを発見したからである(例4参照)。本発明の別のより好ましい実施形態において、残基RおよびRは、さらなるアミノ部分および/またはヒドロキシ部分を有しない。アルキル残基が置換基を有さず、かつ炭素原子および水素原子だけから成ることがさらにより好ましい。 In another preferred embodiment of the invention, the residues R 1 and R 2 in formula (I) are the same. In yet another preferred embodiment of the invention, the alkyl residues R 1 and R 2 in formula (I) do not have a terminal hydroxy moiety (—OH). The inventors have discovered that the terminal hydroxy moieties attached to the alkyl residues R 1 and R 2 are disadvantageous for the stability of the plating bath (see Example 4). In yet another preferred embodiment of the invention, residues R 1 and R 2 in formula (I) do not have a terminal primary amino moiety. This is because the inventors have found that the terminal amino moiety bonded to the residues R 1 and R 2 is also disadvantageous for the stability of the plating bath (see Example 4). In another more preferred embodiment of the present invention, residues R 1 and R 2 do not have additional amino and / or hydroxy moieties. Even more preferably, the alkyl residue has no substituent and consists only of carbon and hydrogen atoms.

めっき促進剤化合物を、以下のものから成る群より選択することが特に好ましい:N,N−ジエチルエタン−1,2−ジアミン、N,N−ジプロピルエタン−1,2−ジアミン、N,N−ジイソプロピルエタン−1,2−ジアミン、N,N−ジブチルエタン−1,2−ジアミン、N,N−ジイソブチルエタン−1,2−ジアミン、N,N−ジ−tert−ブチルエタン−1,2−ジアミン、N,N−ジペンチルエタン−1,2−ジアミン、N,N−ジイソペンチルエタン−1,2−ジアミン、N,N−ジ−sec−ペンチルエタン−1,2−ジアミン、N,N−ジ−tert−ペンチルエタン−1,2−ジアミン、N,N−ジネオペンチルエタン−1,2−ジアミン、N,N−ジヘキシルエタン−1,2−ジアミン、N,N−ジ(1−メチルペンチル)エタン−1,2−ジアミン、N,N−ジ(2−メチルペンチル)エタン−1,2−ジアミン、N,N−ジ(3−メチルペンチル)エタン−1,2−ジアミン、N,N−ジ(4−メチルペンチル)エタン−1,2−ジアミン、N,N−ジ(1,1−ジメチルブチル)エタン−1,2−ジアミン、N,N−ジ(1,2−ジメチルブチル)エタン−1,2−ジアミン、N,N−ジ(1,3−ジメチルブチル)エタン−1,2−ジアミン、N,N−ジ(2,2−ジメチルブチル)エタン−1,2−ジアミン、N,N−ジ(2,3−ジメチルブチル)エタン−1,2−ジアミンおよびN,N−ジ(3,3−ジメチルブチル)エタン−1,2−ジアミン。 It is particularly preferred that the plating accelerator compound is selected from the group consisting of: N 1 , N 2 -diethylethane-1,2-diamine, N 1 , N 2 -dipropylethane-1,2-diamine. , N 1, N 2 - diisopropyl 1,2-diamine, N 1, N 2 - Jibuchiruetan-1,2-diamine, N 1, N 2 - diisobutyl 1,2-diamine, N 1, N 2 - di -tert- Buchiruetan-1,2-diamine, N 1, N 2 - dipentyl-1,2-diamine, N 1, N 2 - di isopentyl-1,2-diamine, N 1, N 2 - di -sec- Penchiruetan-1,2-diamine, N 1, N 2 - di -tert- Penchiruetan-1,2-diamine, N 1, N 2 - dineopentyl-1,2-di Min, N 1, N 2 - dihexyl-1,2-diamine, N 1, N 2 - di (1-methylpentyl) ethane-1,2-diamine, N 1, N 2 - di (2-methylpentyl ) ethane-1,2-diamine, N 1, N 2 - di (3-methylpentyl) ethane-1,2-diamine, N 1, N 2 - di (4-methylpentyl) ethane-1,2-diamine , N 1, N 2 - di (1,1-dimethylbutyl) ethane-1,2-diamine, N 1, N 2 - di (1,2-dimethylbutyl) ethane-1,2-diamine, N 1, N 2 -di (1,3-dimethylbutyl) ethane-1,2-diamine, N 1 , N 2 -di (2,2-dimethylbutyl) ethane-1,2-diamine, N 1 , N 2 -di (2,3-dimethylbutyl) ethane-1,2-diamine and N , N 2 - di (3,3-dimethylbutyl) ethane-1,2-diamine.

およびRが、3〜6個の炭素原子を有する分枝鎖状のアルキル残基であることが最も好ましい。驚くべきことに、RおよびRについて3〜6個の炭素原子を有する分枝鎖状のアルキル残基を使用すると、さらにより改善された浴安定性とともに高いめっき速度が得られることが分かった(例5参照)。 Most preferably, R 1 and R 2 are branched alkyl residues having 3 to 6 carbon atoms. Surprisingly, it has been found that the use of branched alkyl residues having 3-6 carbon atoms for R 1 and R 2 results in higher plating rates with even better bath stability. (See Example 5).

本発明による無電解金めっき水浴における式(I)による少なくとも1種のめっき促進剤化合物の濃度は、好ましくは0.001〜1mol/L、より好ましくは10〜100mmol/L、さらにより好ましくは25〜75mmol/Lの範囲にある。1種より多くのめっき促進剤化合物が本発明による無電解金めっき水浴中に含有されている場合、濃度は、全てのめっき促進剤化合物の物質の合計量を基準とする。   The concentration of the at least one plating accelerator compound according to formula (I) in the electroless gold plating water bath according to the invention is preferably 0.001-1 mol / L, more preferably 10-100 mmol / L, even more preferably 25. It is in the range of ~ 75 mmol / L. When more than one plating accelerator compound is contained in the electroless gold plating water bath according to the present invention, the concentration is based on the total amount of all plating accelerator compounds.

本発明による無電解金めっき水浴は、水溶液と同義的に称される。「水溶液」という用語は、主要な液体媒体(これは溶液における媒体である)が水であることを意味する。水混和性のさらなる液体(例えばアルコール)および水混和性のその他の極性有機液体を添加することができる。基本的に、水溶液は50質量%超の水を含有する。   The electroless gold plating water bath according to the present invention is synonymously referred to as an aqueous solution. The term “aqueous solution” means that the primary liquid medium (which is the medium in solution) is water. Additional water miscible liquids (eg, alcohols) and other water miscible polar organic liquids can be added. Basically, the aqueous solution contains more than 50% by weight of water.

本発明による無電解めっき浴を、水性液体媒体中、好ましくは水中の全成分を溶解させることにより調製することができる。   The electroless plating bath according to the invention can be prepared by dissolving all components in an aqueous liquid medium, preferably in water.

本発明による無電解金めっき水浴は、少なくとも1種の金イオン源を含有する。金イオンは、Au、Au3+またはこれら両方の酸化状態のどれかであり得る。金イオン源は、前記酸化状態を有するあらゆる水溶性金塩であり得る。好ましくは、金イオン源は、シアン化金、シアン化金アンモニウム、シアン化金(I)アルカリ金属(シアン化金(I)カリウム、シアン化金(I)ナトリウム、三ナトリウム金二硫化物、三カリウム金二硫化物および三アンモニウム金二硫化物を含む)、チオ硫酸金、チオシアン酸金、硫酸金、塩化金および臭化金から成る群より選択される。好ましくは、金イオン源は、シアン化金(I)アルカリ金属であり、この塩を含有する溶液の形態でめっき水浴に添加され得る。本発明による無電解金めっき水浴における金イオンの濃度は、好ましくは0.1〜10g/L、より好ましくは0.3〜6g/Lの範囲にある。 The electroless gold plating water bath according to the present invention contains at least one gold ion source. Gold ions can be in either Au + , Au 3+ or both oxidation states. The gold ion source can be any water-soluble gold salt having the oxidation state. Preferably, the gold ion source includes gold cyanide, ammonium gold cyanide, gold (I) cyanide alkali metal (gold (I) potassium cyanide, sodium gold (I) cyanide, trisodium gold disulfide, three Potassium gold disulfide and triammonium gold disulfide), gold thiosulfate, gold thiocyanate, gold sulfate, gold chloride and gold bromide. Preferably, the gold ion source is an alkali metal (I) cyanide and can be added to the plating water bath in the form of a solution containing this salt. The concentration of gold ions in the electroless gold plating water bath according to the present invention is preferably in the range of 0.1 to 10 g / L, more preferably 0.3 to 6 g / L.

無電解金めっき水浴は、さらに金イオンのための少なくとも1種の還元剤を含有する。金イオンのための還元剤は、好ましくは以下のものから成る群より選択される:脂肪族アルデヒド、例えばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、α−メチルバレルアルデヒド、β−メチルバレルアルデヒド、γ−メチルバレルアルデヒドなど;脂肪族ジアルデヒド、例えばグリオキサール、スクシンジアルデヒドなど;脂肪族不飽和アルデヒド、例えばクロトンアルデヒドなど;芳香族アルデヒド、例えばベンズアルデヒド、o−ニトロベンズアルデヒド、m−ニトロベンズアルデヒド、p−ニトロベンズアルデヒド、o−トルアルデヒド、m−トルアルデヒド、p−トルアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒドなど;アルデヒド基(−CHO)を有する糖、例えばグルコース、ガラクトース、マンノース、リボース、マルトース、ラクトースなど;およびホルムアルデヒドの前駆体、例えばウロトロピン、1,3−ビス(ヒドロキシメチル)−5,5−ジメチルイミダゾリジン−2,4−ジオン(DMDMヒダントイン)、パラホルムアルデヒド、グリオキシル酸、グリオキシル酸源およびグリコール酸。「グリオキシル酸源」という用語は、グリオキシル酸と、水溶液中でグリオキシル酸に転化可能なあらゆる化合物とを包含する。水溶液中において、酸を含有するアルデヒドは、その水和物と平衡状態にある。グリオキシル酸の適切な源は、ジハロ酢酸、例えばジクロロ酢酸であり、これは、水性媒体中で加水分解して、グリオキシル酸の水和物になる。グリオキシル酸の代替的な源はビサルファイト付加物、また加水分解性のエステルまたはその他の酸性誘導体である。ビサルファイト付加物は、本発明による無電解金めっき水浴に添加され得るか、またはその場で形成され得る。ビサルファイト付加物は、グリオキシレートと、ビサルファイト、サルファイトまたはメタビサルファイトのいずれかから生成され得る。ホルムアルデヒド、グリオキシル酸源およびグリオキシル酸が好ましく、ホルムアルデヒドが最も好ましい。   The electroless gold plating water bath further contains at least one reducing agent for gold ions. The reducing agent for gold ions is preferably selected from the group consisting of: aliphatic aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, n-butyraldehyde, α-methylvaleraldehyde, β-methylvaleraldehyde Aliphatic dialdehydes such as glyoxal and succindialdehyde; aliphatic unsaturated aldehydes such as crotonaldehyde; aromatic aldehydes such as benzaldehyde, o-nitrobenzaldehyde, m-nitrobenzaldehyde, p -Nitrobenzaldehyde, o-tolualdehyde, m-tolualdehyde, p-tolualdehyde, o-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, Such as phenylacetaldehyde; sugars having an aldehyde group (—CHO), such as glucose, galactose, mannose, ribose, maltose, lactose, etc .; and precursors of formaldehyde, such as urotropine, 1,3-bis (hydroxymethyl) -5,5 -Dimethylimidazolidine-2,4-dione (DMDM hydantoin), paraformaldehyde, glyoxylic acid, glyoxylic acid source and glycolic acid. The term “glyoxylic acid source” encompasses glyoxylic acid and any compound that can be converted to glyoxylic acid in aqueous solution. In aqueous solution, the acid-containing aldehyde is in equilibrium with its hydrate. A suitable source of glyoxylic acid is a dihaloacetic acid, such as dichloroacetic acid, which hydrolyzes in aqueous media to the glyoxylic acid hydrate. Alternative sources of glyoxylic acid are bisulfite adducts, hydrolysable esters or other acidic derivatives. The bisulfite adduct can be added to the electroless gold plating water bath according to the present invention or can be formed in situ. Bisulfite adducts can be produced from glyoxylate and either bisulfite, sulfite or metabisulfite. Formaldehyde, glyoxylic acid source and glyoxylic acid are preferred, and formaldehyde is most preferred.

金イオンのための少なくとも1種の還元剤の濃度は、好ましくは0.0001〜0.5mol/L、より好ましくは0.001〜0.3mol/L、さらにより好ましくは0.005〜0.12mol/Lの範囲にある。   The concentration of at least one reducing agent for gold ions is preferably 0.0001 to 0.5 mol / L, more preferably 0.001 to 0.3 mol / L, and even more preferably 0.005 to 0.005. It is in the range of 12 mol / L.

理論に縛られるものではないが、発明者等は優れた創意工夫により、特定のエチレンアミン誘導体、例えばトリエチレンテトラミンと、金イオンのための還元剤、例えばホルムアルデヒド(またはその酸化生成物であるギ酸)との反応生成物を形成することがあり、これにより、結果として沈殿とめっき速度の低下とがもたらされることを発見した。一般的な反応生成物は、例えばアミナール、エナミンおよびアミドの各誘導体である。したがって、本発明による無電解金めっき水浴中の金イオンのための還元剤に対する式(I)によるめっき促進剤化合物のモル比率を、0.5〜9、好ましくは0.8〜3.0、より好ましくは1.0〜2.0で選択することにより、可能な程度で不所望な反応生成物の形成を制限することが好ましい(例6参照)。式(I)による1種より多くのめっき促進剤化合物および/または金イオンのための1種より多くの還元剤を本発明による無電解金めっき水浴中で使用する場合、この比率は、それぞれの各化合物全ての物質の総質量を基準として計算される。   While not being bound by theory, the inventors have made great ingenuity by using specific ethyleneamine derivatives, such as triethylenetetramine, and reducing agents for gold ions, such as formaldehyde (or its oxidation product, formic acid). It has been discovered that this may result in precipitation and reduced plating rates. Common reaction products are, for example, aminal, enamine and amide derivatives. Therefore, the molar ratio of the plating accelerator compound according to formula (I) to the reducing agent for gold ions in the electroless gold plating water bath according to the present invention is 0.5-9, preferably 0.8-3.0, More preferably, it is preferred to limit the formation of undesirable reaction products to the extent possible by selecting from 1.0 to 2.0 (see Example 6). When more than one plating accelerator compound according to formula (I) and / or more than one reducing agent for gold ions are used in the electroless gold plating water bath according to the invention, this ratio is Calculated based on the total mass of all compounds.

さらに、本発明による無電解金めっき水浴は、任意で少なくとも1種の錯化剤を含有する。本発明による無電解金めっき水浴中に存在する少なくとも1種の任意の錯化剤は、好ましくは、カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、アミノカルボン酸、アミノホスホン酸または前述のものの塩から成る群より選択される。少なくとも1種の任意の錯化剤は、金イオンのための錯化剤と同様に、めっきの間に基板から溶解した金属イオン、例えばニッケルイオンまたは銅イオンのための錯化剤としても機能する。好ましいカルボン酸は、例えばシュウ酸またはその塩である。好ましいヒドロキシカルボン酸は、例えば酒石酸、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、グルコン酸および前述のものの塩である。好ましいアミノカルボン酸は、例えばグリシン、システイン、メチオニンおよび前述のものの塩である。好ましいアミノホスホン酸は、ニトリロトリ(メチルホスホン酸)(通常、ATMPと省略)、ジエチレントリアミンペンタキス(メチルホスホン酸)(通常、DTPMPと省略)およびエチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(通常、EDTMPと省略)である。また、全ての場合で、前記化合物のナトリウム塩、カリウム塩およびアンモニウム塩も適している。少なくとも1種の任意の錯化剤の濃度は、好ましくは0.1〜50g/L、より好ましくは0.5〜30g/Lの範囲にある。   Furthermore, the electroless gold plating water bath according to the present invention optionally contains at least one complexing agent. The at least one optional complexing agent present in the electroless gold plating water bath according to the present invention is preferably selected from the group consisting of carboxylic acids, hydroxycarboxylic acids, aminocarboxylic acids, aminophosphonic acids or salts of the foregoing. Is done. The at least one optional complexing agent functions as a complexing agent for metal ions dissolved from the substrate during plating, such as nickel ions or copper ions, as well as a complexing agent for gold ions. . A preferred carboxylic acid is, for example, oxalic acid or a salt thereof. Preferred hydroxycarboxylic acids are, for example, tartaric acid, citric acid, lactic acid, malic acid, gluconic acid and salts of the foregoing. Preferred aminocarboxylic acids are, for example, glycine, cysteine, methionine and salts of the foregoing. Preferred aminophosphonic acids are nitrilotri (methylphosphonic acid) (usually abbreviated as ATMP), diethylenetriaminepentakis (methylphosphonic acid) (usually abbreviated as DTPMP) and ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid) (usually abbreviated as EDTMP). . In all cases, the sodium, potassium and ammonium salts of the compounds are also suitable. The concentration of at least one optional complexing agent is preferably in the range of 0.1 to 50 g / L, more preferably 0.5 to 30 g / L.

より好ましくは、本発明による無電解金めっき水浴は、2種の異なる錯化剤および/またはその塩、例えばヒドロキシカルボン酸またはその塩、およびアミノカルボン酸またはその塩を含有する。   More preferably, the electroless gold plating water bath according to the present invention contains two different complexing agents and / or salts thereof, such as hydroxycarboxylic acid or salt thereof, and aminocarboxylic acid or salt thereof.

本発明による無電解金めっき水浴は、任意で、タリウムイオン、ヒ素イオン、セレンイオンおよび鉛イオンから成る群より選択される結晶調整剤を含有する。このような結晶調整剤は、好ましくは、本発明による無電解金めっき水浴に、0.00001〜0.1g/Lの濃度範囲で添加される。前記イオンにとって有用な源は、それらの水溶性塩、例えば各硝酸塩、硫酸塩およびハロゲン化物であり得る。   The electroless gold plating water bath according to the present invention optionally contains a crystal modifier selected from the group consisting of thallium ions, arsenic ions, selenium ions and lead ions. Such a crystal modifier is preferably added to the electroless gold plating water bath according to the present invention in a concentration range of 0.00001 to 0.1 g / L. Useful sources for the ions can be their water-soluble salts, such as nitrates, sulfates and halides.

本発明による無電解金めっき水浴は、任意で、シアン化物イオンの源、ヒダントインおよびそのアルキル誘導体、例えばアルキルヒダントインおよびジアルキルヒダントインから成る群より選択される少なくとも1種の安定化剤を含有し、ここで、この文脈におけるアルキル残基は、C〜Cのアルキル、好ましくはメチルを含み、このアルキル残基は、環状および/または脂環式の、分枝鎖状または非分枝鎖状の硫黄化合物、例えば2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、メルカプト酢酸、3−(2−ベンゾチアゾリルチオ)−1−プロパンスルホン酸、メルカプトコハク酸、チオ硫酸、チオグリコール、チオ尿素、チオリンゴ酸など、および芳香族窒素化合物、例えばベンゾトリアゾール、1,2,4−アミノトリアゾールなどであり得る。シアン化物イオンの適切な源は、あらゆる可溶性のシアン化物塩、例えばシアン化アルカリ金属(シアン化ナトリウム、シアン化カリウムを含む)であり得る。 The electroless gold plating water bath according to the present invention optionally contains at least one stabilizer selected from the group consisting of a source of cyanide ions, hydantoin and its alkyl derivatives such as alkylhydantoins and dialkylhydantoins, In this context, alkyl residues include C 1 -C 8 alkyl, preferably methyl, which alkyl residues are cyclic and / or alicyclic, branched or unbranched. Sulfur compounds such as 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzimidazole, mercaptoacetic acid, 3- (2-benzothiazolylthio) -1-propanesulfonic acid, mercaptosuccinic acid, thiosulfuric acid, thioglycol, thiourea, thioapple Acids, and aromatic nitrogen compounds such as benzotriazole, 1,2, -, and the like aminotriazole. A suitable source of cyanide ions can be any soluble cyanide salt, such as an alkali metal cyanide (including sodium cyanide, potassium cyanide).

任意の安定化剤の濃度を、その化学構造に応じて選択することができ、当業者であれば慣用の実験で特定することができる。任意の安定化剤の濃度は、好ましくは0.0000001〜0.2mol/Lの範囲にあり、この濃度は、より好ましくは0.000001〜0.1mol/Lの範囲にある。このような安定化剤を、従来のように無電解金めっき浴に添加して、その寿命を改善し、プレートアウトを防止する。   The concentration of any stabilizer can be selected depending on its chemical structure and can be determined by one skilled in the art by routine experimentation. The concentration of the optional stabilizer is preferably in the range of 0.0000001 to 0.2 mol / L, and this concentration is more preferably in the range of 0.000001 to 0.1 mol / L. Such stabilizers are added to the electroless gold plating bath as before to improve its life and prevent plate-out.

好ましい実施形態において、2種以上の安定化剤が使用される。より好ましくは、シアン化物イオンの源は0.0003〜5mmol/Lの濃度で、1種以上のヒダントインおよびそのアルキル誘導体は10〜100mmol/Lの濃度で、ならびに/または硫黄化合物は0.000001〜0.05mol/Lの濃度で選択される。   In a preferred embodiment, two or more stabilizers are used. More preferably, the source of cyanide ions is at a concentration of 0.0003-5 mmol / L, the one or more hydantoins and alkyl derivatives thereof are at a concentration of 10-100 mmol / L, and / or the sulfur compound is 0.000001- Selected at a concentration of 0.05 mol / L.

本発明の別の好ましい実施形態において、本発明による無電解金めっき水浴は、意図的に添加される還元可能な金属イオンの第二の源を含有せず(工業用原料中に通常存在する不純物の痕跡量は考慮しない)、純粋な金の析出物が形成されるのを可能にする。純粋な金の析出物は、柔軟で、展性であり、特にワイヤーボンディングおよびはんだ付けに適している。不純物の痕跡量は、工業用原料中に存在する化合物が1重量%以下であると理解される。   In another preferred embodiment of the present invention, the electroless gold plating water bath according to the present invention does not contain a second source of deliberately added reducible metal ions (impurities normally present in industrial raw materials). This does not take into account the trace amount of pure gold), allowing a pure gold precipitate to be formed. Pure gold deposits are flexible and malleable and are particularly suitable for wire bonding and soldering. The trace amount of impurities is understood to be less than 1% by weight of compounds present in industrial raw materials.

本発明による無電解金めっき水浴のpHは、好ましくは5〜9、より好ましくは6〜8、さらにより好ましくは6.5〜7.5の範囲にある。目標pH値は、例えば、ホスホン酸のような酸、または水酸化ナトリウムもしくは水酸化カリウムのような塩基を使用することで調整される。pH値をめっきの間に連続的に制御および調整することは、これによりめっき浴の寿命も改善されるため、有利であり、したがって好ましい。   The pH of the electroless gold plating water bath according to the present invention is preferably in the range of 5-9, more preferably 6-8, and even more preferably 6.5-7.5. The target pH value is adjusted, for example, by using an acid such as phosphonic acid or a base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide. It is advantageous and therefore preferred to continuously control and adjust the pH value during plating since this also improves the life of the plating bath.

めっき速度を調整し、かつその安定性を改善するために、残基RおよびRを有する式(I):

Figure 2018532046
(残基RおよびRは、2〜12個の炭素原子を有し、かつ分枝鎖状のアルキル、非分枝鎖状のアルキル、シクロアルキルまたはこれらの組み合わせから成る群より選択され、ここで残基RおよびRはそれぞれ、同じまたは異なる)
のエチレンジアミン誘導体を金めっき水浴中で使用する。このような金めっき水浴は無電解金めっき浴であってよく、これは、置換型金めっき浴、自己触媒型金めっき浴、および自己触媒型めっきと置換型めっきとの混合物を使用した金めっき浴、ならびに電解めっき浴を含む。 Formula (I) with residues R 1 and R 2 to adjust the plating rate and improve its stability:
Figure 2018532046
(Residues R 1 and R 2 have 2 to 12 carbon atoms and are selected from the group consisting of branched alkyl, unbranched alkyl, cycloalkyl, or combinations thereof; Where residues R 1 and R 2 are the same or different, respectively)
Are used in a gold plating water bath. Such a gold plating bath may be an electroless gold plating bath, which is a gold plating using a displacement gold plating bath, a self-catalytic gold plating bath, and a mixture of self-catalytic and displacement plating. Baths, as well as electroplating baths.

好ましくは、めっき促進剤化合物を、無電解めっき浴、好ましくは少なくとも1種の金イオン源と金イオンのための少なくとも1種の還元剤とを含有する無電解めっき浴中で使用する。   Preferably, the plating accelerator compound is used in an electroless plating bath, preferably an electroless plating bath containing at least one gold ion source and at least one reducing agent for gold ions.

金層を基板上に析出させる方法は、
(i)基板を用意する工程;
(ii)基板の表面の少なくとも一部と本発明による上記の金めっき水浴とを接触させる工程;
をこの順序で含み、これにより、金層を基板の表面の少なくとも一部に析出させる。
The method of depositing the gold layer on the substrate is as follows:
(I) preparing a substrate;
(Ii) contacting at least part of the surface of the substrate with the gold plating water bath according to the present invention;
In this order, thereby depositing the gold layer on at least a portion of the surface of the substrate.

この接触は、好ましくは、基板または基板の表面の少なくとも一部をめっき浴中に浸漬することにより、またはめっき浴を基板上または基板の表面の少なくとも一部に噴霧することにより達成される。   This contact is preferably accomplished by immersing at least a portion of the substrate or the surface of the substrate in a plating bath or by spraying the plating bath onto the substrate or at least a portion of the surface of the substrate.

基板の表面の少なくとも一部は、好ましくは金属または金属合金から成り、その場合、金が、ニッケル、ニッケル合金、例えばニッケルリン合金、ニッケルボロン合金、コバルト、コバルト合金、例えばコバルトリン合金、コバルトモリブデンリン合金、コバルトモリブデンボロン合金、コバルトモリブデンボロンリン合金、コバルトタングステンリン合金、コバルトタングステンボロン合金、コバルトタングステンボロンリン合金、パラジウム、パラジウム合金、例えばパラジウムリン合金、パラジウムボロン合金、銅および銅合金、ならびに金または金合金から成る群より選択される金属または金属合金から成る基板の表面の少なくとも一部に析出される。本発明による無電解金めっき水浴を、金層を金基板上に析出させるために使用することができ、また、例えば置換型金めっき浴から得られる既存の金層を厚くするために利用することができる。   At least a part of the surface of the substrate preferably consists of a metal or metal alloy, in which case the gold is nickel, nickel alloy, eg nickel phosphorus alloy, nickel boron alloy, cobalt, cobalt alloy, eg cobalt phosphorus alloy, cobalt molybdenum Phosphorus alloys, cobalt molybdenum boron alloys, cobalt molybdenum boron phosphorus alloys, cobalt tungsten phosphorus alloys, cobalt tungsten boron alloys, cobalt tungsten boron phosphorus alloys, palladium, palladium alloys such as palladium phosphorus alloys, palladium boron alloys, copper and copper alloys, and Deposited on at least a portion of the surface of a substrate made of a metal or metal alloy selected from the group consisting of gold or gold alloys. The electroless gold plating water bath according to the present invention can be used to deposit a gold layer on a gold substrate, and can be used to thicken an existing gold layer obtained from, for example, a displacement type gold plating bath Can do.

当技術分野で知られているように、めっきの前に基板を前処理することができる。このような前処理は、主に有機汚染物を除去するための溶媒および/または界面活性剤を用いた洗浄工程、酸化物を除去するための酸および任意で酸化剤または還元剤を用いたエッチング工程、ならびに活性化工程を含む。後者の工程により、貴金属が表面または表面の一部に析出され、表面または表面の一部は、めっきのための受容性がより上がる。このような貴金属は、塩として析出可能なパラジウムであり得、これはそれから表面上で還元されて単体のパラジウムになる。または、これをコロイド形態で析出させることができ、必要に応じて、酸、例えば塩酸による促進工程に曝して、あらゆる保護コロイド、例えば錫コロイドを除去することができる。通常、このような活性層は、個別の層ではなく、島型構造のパラジウム集合体である。しかしながら、本発明の文脈において、活性層は金属基板であると考えられる。   As is known in the art, the substrate can be pretreated prior to plating. Such pre-treatment mainly includes a cleaning step using a solvent and / or a surfactant to remove organic contaminants, an acid to remove the oxide, and optionally etching using an oxidizing agent or a reducing agent. Process, as well as an activation process. By the latter process, the noble metal is deposited on the surface or a part of the surface, and the surface or the part of the surface becomes more receptive for plating. Such a noble metal can be palladium that can be deposited as a salt, which is then reduced on the surface into elemental palladium. Alternatively, it can be deposited in colloidal form and optionally exposed to an accelerating step with an acid, such as hydrochloric acid, to remove any protective colloid, such as a tin colloid. Usually, such an active layer is not an individual layer but an island-shaped palladium aggregate. However, in the context of the present invention, the active layer is considered to be a metal substrate.

本発明による無電解金めっき水浴の温度は、めっきの間、好ましくは30〜95℃、より好ましくは70〜90℃、さらにより好ましくは75〜85℃、なおさらにより好ましくは77〜84℃の範囲にある。めっき時間は、好ましくは1〜60分の範囲、より好ましくは5〜30分の範囲にある。しかしながら、より薄いまたはより厚い析出物が望まれる場合、めっき時間は、上記範囲外にあってよく、相応に調整され得る。   The temperature of the electroless gold plating water bath according to the present invention is preferably in the range of 30-95 ° C., more preferably 70-90 ° C., even more preferably 75-85 ° C., and even more preferably 77-84 ° C. during plating. It is in. The plating time is preferably in the range of 1 to 60 minutes, more preferably in the range of 5 to 30 minutes. However, if thinner or thicker deposits are desired, the plating time can be outside the above range and can be adjusted accordingly.

めっきの間に使用される成分を連続的にまたは一定間隔を置いて補給することが好ましい。このような成分は、とりわけ、金イオン源、金イオンのための還元剤、少なくとも1種の安定化剤およびめっき促進剤化合物である。必要に応じて、同様にpH値も連続的にまたは間隔を置いて調整することができる。   It is preferable to replenish the components used during plating continuously or at regular intervals. Such components are, inter alia, a gold ion source, a reducing agent for gold ions, at least one stabilizer and a plating accelerator compound. If necessary, the pH value can likewise be adjusted continuously or at intervals.

本発明による無電解金めっき水浴を、水平型、垂直型および噴霧式のめっき装置により使用することができる。   The electroless gold plating water bath according to the present invention can be used by horizontal type, vertical type and spray type plating apparatuses.

本発明による無電解金めっき水浴の安定性が当技術分野で公知の金めっき浴に比べて改善されていることは、本発明の利点である(例5参照)。本明細書において、安定性とは、浴からの化合物が沈殿(「プレートアウト」)して、浴がめっき目的で使用できなくなる前の浴寿命と理解されるものとする。   It is an advantage of the present invention that the stability of the electroless gold plating water bath according to the present invention is improved compared to gold plating baths known in the art (see Example 5). As used herein, stability shall be understood as the bath life before the compound from the bath precipitates ("plate out") and the bath cannot be used for plating purposes.

さらなる利点は、本発明による金めっき水浴により250nm/h以上の十分なめっき速度(経時的に析出されるめっき金属層の厚さ)が可能になることである(例1〜3および5参照)。当技術分野で公知のいくらか安定しためっき浴のほとんどでは、十分なめっき速度が可能にならない。   A further advantage is that the gold plating water bath according to the present invention allows a sufficient plating rate of 250 nm / h or more (the thickness of the plated metal layer deposited over time) (see Examples 1-3 and 5). . Most of the somewhat stable plating baths known in the art do not allow sufficient plating rates.

したがって、本発明による無電解金めっき水浴独自の特徴は、十分なめっき速度で非常に安定した金めっき浴を提供し、よってより経済的に実行できる金めっきプロセスを可能にすることである。   Thus, a unique feature of the electroless gold plating water bath according to the present invention is that it provides a very stable gold plating bath at a sufficient plating rate, thus enabling a more economically feasible gold plating process.

本発明による金めっき水浴により、僅かな層厚の違いを有する均一な金の析出物が形成される。金の層厚の標準偏差は、10%未満であるか、または8%未満でさえある。この僅かな偏差は、有利には、異なるサイズを有する様々な基板上にめっきを行う場合であっても、達成可能である。   The gold plating water bath according to the present invention forms uniform gold deposits with slight layer thickness differences. The standard deviation of the gold layer thickness is less than 10% or even less than 8%. This slight deviation is advantageously achievable even when plating on various substrates having different sizes.

さらに、以下の非限定的な実施例により本発明を説明する。   The invention is further illustrated by the following non-limiting examples.

実施例
基本手順
Pallabond(登録商標)CLN、Pallabond(登録商標)ME、PallaBond(登録商標)Pre Dip、PallaBond(登録商標)AktivatorおよびPallaBond(登録商標)ACT V3 STDは、Atotech Deutschland GmbHより入手可能な製品である。全ての場合において、金イオン源はK[Au(CN)]であった。
Examples Basic Procedures Pallabond (R) CLN, Pallabond (R) ME, PallaBond (R) Pre Dip, PallaBond (R) Aktivator and PallaBond (R) ACT V3 STD are available from Atotech DeutschlandHand It is a product. In all cases, the gold ion source was K [Au (CN) 2 ].

0.25〜49mmの範囲にある異なるサイズの多数の銅パッドを両側に有するプリント回路試験板を、全ての試験において基板として使用した。これらの基板を、パラジウムによる活性化の前に、洗浄およびエッチングした。そして、パラジウムを銅表面上に析出させ、それから、その上に金層をめっきした。異なるパッド(ここで層厚を決定した)は図1に示されている。パッドはそれぞれ、以下の面積を有していた:1:0.25mm、2:0.52mm、3:0.68mm、4:0.97mm、5:1.33mm、6:1.35mm、7:3.3mm、8:6.7mm、9:25mm、10:49mmA printed circuit test board having multiple copper pads of different sizes in the range of 0.25-49 mm 2 on both sides was used as the substrate in all tests. These substrates were cleaned and etched prior to activation with palladium. Palladium was then deposited on the copper surface, and then a gold layer was plated thereon. Different pads (where the layer thickness was determined) are shown in FIG. The pads each had the following areas: 1: 0.25 mm 2 , 2: 0.52 mm 2 , 3: 0.68 mm 2 , 4: 0.97 mm 2 , 5: 1.33 mm 2 , 6: 1.35mm 2, 7: 3.3mm 2, 8: 6.7mm 2, 9: 25mm 2, 10: 49mm 2.

金属析出物の厚さおよびめっき速度の特定
10個の銅パッドについて、試験板のそれぞれの側で析出厚を測定した。選択された銅パッドは異なるサイズを有しており、これらの銅パッドを用いて、XRF機器Fischerscope XDV−SDD(Helmut Fischer GmbH、ドイツ)でXRFにより層厚を特定する。析出物の構造が層状であると仮定することで、このようなXRFデータから層厚を計算することができる。得られた層厚を、前記層厚を得るために必要な時間で割ることによって、めっき速度を計算した。
Determination of Metal Deposit Thickness and Plating Rate For ten copper pads, the deposit thickness was measured on each side of the test plate. The selected copper pads have different sizes, and these copper pads are used to determine the layer thickness by XRF on an XRF instrument Fischerscope XDV-SDD (Helmut Fischer GmbH, Germany). By assuming that the structure of the precipitate is layered, the layer thickness can be calculated from such XRF data. The plating rate was calculated by dividing the resulting layer thickness by the time required to obtain the layer thickness.

層厚の均一性は、平均厚の値からの標準偏差として特定された。   The layer thickness uniformity was specified as the standard deviation from the average thickness value.

例1(本発明):めっき促進剤化合物としてのN,N−ジイソプロピルエタン−1,2−ジアミン
以下の成分を含有する金めっき浴を、全成分を水に溶解させることで調製した:

Figure 2018532046
Example 1 (Invention): N 1 , N 2 -Diisopropylethane-1,2-diamine as Plating Accelerator Compound A gold plating bath containing the following components was prepared by dissolving all components in water:
Figure 2018532046

与えられたパラメーターを用いて基板を各溶液に浸漬することで、基板を以下のプロセス工程(表1)にかけた。

Figure 2018532046
The substrate was subjected to the following process steps (Table 1) by immersing the substrate in each solution using the given parameters.
Figure 2018532046

このプロセス順序後に、各金属層の厚さを測定した。めっき速度を上記のように計算した。

Figure 2018532046
After this process sequence, the thickness of each metal layer was measured. The plating rate was calculated as described above.
Figure 2018532046

金層はレモンイエロー色であった。また、めっき速度は非常に高く、必要最小値である250nm/hを十分に上回っていた。層厚の分配も非常に均一であり、偏差は5.6%だけであった。   The gold layer was lemon yellow. Further, the plating rate was very high, sufficiently exceeding the necessary minimum value of 250 nm / h. The distribution of layer thickness was also very uniform with a deviation of only 5.6%.

例2(本発明):めっき促進剤化合物としてのN,N−ジプロピルエタン−1,2−ジアミン
例1に記載したプロセスを繰り返し、その際、金めっき浴は、50mmol/LのN,N−ジイソプロピルエタン−1,2−ジアミンの代わりに、50mmol/LのN,N−ジプロピルエタン−1,2−ジアミンを含有していた。これらの結果は、以下の表に要約されている。

Figure 2018532046
Example 2 (Invention): N 1 , N 2 -Dipropylethane-1,2-diamine as Plating Accelerator Compound The process described in Example 1 was repeated, wherein the gold plating bath was 50 mmol / L N 1, N 2 - instead of diisopropyl 1,2-diamine, N 1, N 2 of 50 mmol / L - contained dipropyl-1,2-diamine. These results are summarized in the following table.
Figure 2018532046

金層はレモンイエロー色であった。また、めっき速度は非常に高く、必要最小値である250nm/hを上回っていた。層厚の分配も非常に均一であり、偏差は6.6%だけであった。   The gold layer was lemon yellow. The plating rate was very high, exceeding the necessary minimum value of 250 nm / h. The layer thickness distribution was also very uniform with a deviation of only 6.6%.

例3(本発明):めっき促進剤化合物としてのN,N−ジエチルエタン−1,2−ジアミン
例1に記載したプロセスを繰り返し、その際、金めっき浴は、N,N−ジイソプロピルエタン−1,2−ジアミンの代わりに、N,N−ジエチルエタン−1,2−ジアミンを含有していたが、濃度は同じであった。これらの結果は以下の表に要約されている。

Figure 2018532046
Example 3 (Invention): N 1 , N 2 -Diethylethane-1,2-diamine as Plating Accelerator Compound The process described in Example 1 is repeated, wherein the gold plating bath is N 1 , N 2- instead of diisopropyl 1,2-diamine, N 1, N 2 - but contained diethyl-1,2-diamine, the concentration was the same. These results are summarized in the following table.
Figure 2018532046

金層はレモンイエロー色であった。また、めっき速度は非常に高く、必要最小値である250nm/hを明らかに上回っていた。層厚の分配も非常に均一であり、偏差は6.4%だけであった。   The gold layer was lemon yellow. The plating rate was very high, clearly exceeding the necessary minimum value of 250 nm / h. The layer thickness distribution was also very uniform, with a deviation of only 6.4%.

例4(比較):その他のアミンの使用
例1に記載したプロセスを繰り返し、その際、金めっき浴は、N,N−ジイソプロピルエタン−1,2−ジアミンの代わりに、表5に載せたその他の化合物を含有していた。20分の金めっきについての結果が、この表に要約されている。

Figure 2018532046
Example 4 (Comparative): Repeat the process described in Use Example 1 other amines, in which the gold plating bath, N 1, N 2 - instead of diisopropyl 1,2-diamine, listed in Table 5 And other compounds. The results for 20 minutes of gold plating are summarized in this table.
Figure 2018532046

アミノ部分を有する様々な化合物を試験した。各めっき速度が250nm/hという今日のめっき速度の工業的要求を満たすにはあまりに低かった場合、安定性試験を省略した。   Various compounds having an amino moiety were tested. If each plating rate was too low to meet the industrial requirement of today's plating rate of 250 nm / h, the stability test was omitted.

化合物Aは、第三級アミン部分だけを有し、アルキル残基RおよびRを有していなかった。この化合物をめっき促進剤化合物の代わりに金めっき浴中で使用した場合、金めっきはほとんど生じなかった。また、金層は非常に不均一であり、層厚の標準偏差は58%であった。 Compound A had only a tertiary amine moiety and no alkyl residues R 1 and R 2 . When this compound was used in a gold plating bath instead of the plating accelerator compound, almost no gold plating occurred. The gold layer was very uneven, and the standard deviation of the layer thickness was 58%.

化合物Bは、第一級および第三級アミノ部分だけを有する(メチル残基だけを有する)アルキレンジアミン誘導体であった。この化合物をめっき促進剤化合物の代わりに金めっき浴中で使用した場合、金めっきは非常に緩慢であった。また、金層は非常に不均一であり、層厚の標準偏差は53%であった。   Compound B was an alkylene diamine derivative having only primary and tertiary amino moieties (having only methyl residues). Gold plating was very slow when this compound was used in a gold plating bath instead of a plating accelerator compound. The gold layer was very uneven, and the standard deviation of the layer thickness was 53%.

化合物CおよびDは、第三級アミノ部分だけまたは1つだけの第二級アミノ部分を有するアルカノールアミンである。これらの化合物をめっき促進剤化合物の代わりに金めっき浴中で使用した場合、金めっきは緩慢であった。また、金層は非常に不均一であり、層厚の標準偏差は、化合物Cについては24%、化合物Dについては33%であった。   Compounds C and D are alkanolamines having only a tertiary amino moiety or only one secondary amino moiety. Gold plating was slow when these compounds were used in a gold plating bath instead of a plating accelerator compound. In addition, the gold layer was very uneven, and the standard deviation of the layer thickness was 24% for Compound C and 33% for Compound D.

化合物EおよびFは、十分な長さのアルキル残基を有さず、これらの化合物をめっき促進剤化合物の代わりに金めっき浴中で使用した場合、めっきは緩慢であった。化合物EおよびFは、式(I)によるめっき促進剤化合物に類似した構造であるが、これらは、アルキル残基を全く有しないか、またはアルキル残基が短い。化合物Eの場合、金の層厚は不均一であり、14.4%の標準偏差を有し、一方で化合物Fの場合、偏差は6.4%であった。   Compounds E and F did not have a sufficiently long alkyl residue and plating was slow when these compounds were used in a gold plating bath instead of a plating accelerator compound. Compounds E and F are structures similar to plating accelerator compounds according to formula (I), but they have no alkyl residues or short alkyl residues. In the case of Compound E, the gold layer thickness was non-uniform, with a standard deviation of 14.4%, while for Compound F, the deviation was 6.4%.

化合物Gは2つの末端ヒドロキシ部分を有していた。この化合物をめっき促進剤化合物の代わりに金めっき浴中で使用する場合、めっき速度は高いものの、金めっき浴の安定性は不十分であった。1日経たないうちに、金めっき浴は取り返しのつかないほど劣化し、もはや金めっきのために使用することはできなかった。金の層厚の標準偏差は6.3%であった。   Compound G had two terminal hydroxy moieties. When this compound was used in a gold plating bath instead of the plating accelerator compound, the plating rate was high, but the stability of the gold plating bath was insufficient. Within a day, the gold plating bath deteriorated irreversibly and could no longer be used for gold plating. The standard deviation of the gold layer thickness was 6.3%.

化合物Hは2つの末端第一級アミノ部分を有していた。この化合物をめっき促進剤化合物の代わりに金めっき浴中で使用した場合、めっき速度は十分に高いものの、金めっき浴の安定性は低かった。3時間以内に、金めっき浴は取り返しのつかないほど劣化した。金の層厚の標準偏差は8.5%であった。   Compound H had two terminal primary amino moieties. When this compound was used in a gold plating bath instead of the plating accelerator compound, the plating rate was sufficiently high, but the stability of the gold plating bath was low. Within 3 hours, the gold plating bath deteriorated irreparably. The standard deviation of the gold layer thickness was 8.5%.

要約すると、比較用化合物A〜Fによっては、これらの化合物を含有する金浴の十分なめっき速度は可能にならなかった。めっき速度は、常に200nm/h未満でさえあり、したがって、今日の工業上の要求には十分でなかった。   In summary, comparative compounds A-F did not allow sufficient plating rates for gold baths containing these compounds. The plating rate was always even below 200 nm / h and was therefore not sufficient for today's industrial requirements.

添加剤としての比較用化合物GおよびHにより、十分なめっき速度が与えられるが、各金めっき浴の安定性は満足のゆくものではなかった。   Comparative compounds G and H as additives provided a sufficient plating rate, but the stability of each gold plating bath was not satisfactory.

例5(本発明):金めっき浴の安定性および寿命
例1〜3の金めっき浴を使用して、より長時間、金を基板上に析出させた。金めっき浴の安定性およびめっき速度を経時的に監視した。プレートアウトが起こったら、溶液を濾過して、再利用した。実験の間に毎日、pH値を測定して、必要に応じてKOHおよび/またはHPOで7.1に調整した。めっきの間、金イオン源、シアン化物イオン源およびめっき促進剤化合物を連続的に補給した。
Example 5 (Invention): Stability and Life of Gold Plating Bath Gold was deposited on the substrate for a longer time using the gold plating baths of Examples 1-3. The stability of the gold plating bath and the plating rate were monitored over time. When plateout occurred, the solution was filtered and reused. Every day during the experiment, the pH value was measured and adjusted to 7.1 with KOH and / or H 3 PO 4 as needed. A gold ion source, a cyanide ion source and a plating accelerator compound were continuously replenished during plating.

表6により、異なるめっき促進剤化合物を含有する金めっき浴の安定性に関する情報が提供される。めっき浴を、調製直後(0日)、および1週間にわたり、1日単位で目視により検査した。また、この試験期間の間に毎日、金めっき浴を使用して、金を基板上に析出させた。これらの結果は、表7に要約されている。この表に記載されている値は、20分のめっき後に得られる析出厚(ナノメートル)である。

Figure 2018532046
Figure 2018532046
Table 6 provides information regarding the stability of gold plating baths containing different plating accelerator compounds. The plating bath was visually inspected on a daily basis immediately after preparation (day 0) and for a week. Also, during this test period, gold was deposited on the substrate using a gold plating bath every day. These results are summarized in Table 7. The values listed in this table are the deposition thickness (nanometers) obtained after 20 minutes of plating.
Figure 2018532046
Figure 2018532046

直鎖状のめっき促進剤化合物であるN,N−ジエチルエタン−1,2−ジアミンおよびN,N−ジプロピルエタン−1,2−ジアミンの場合、僅かに沈殿が起こったものの、めっき浴はめっき速度の低下を起こすことなく、なおも金層を析出させることができた。分枝鎖状のめっき促進剤化合物であるN,N−ジイソプロピルエタン−1,2−ジアミンは、7日間にわたり沈殿を示さず、全試験時間にわたり良好なめっき速度をもたらした。したがって、分枝鎖状のアルキル残基を有するめっき促進剤化合物により浴の安定性が改善されると考えられる。 In the case of N 1 , N 2 -diethylethane-1,2-diamine and N 1 , N 2 -dipropylethane-1,2-diamine, which are linear plating accelerator compounds, although slight precipitation occurred The plating bath still allowed the gold layer to be deposited without causing a decrease in the plating rate. The branched plating accelerator compound, N 1 , N 2 -diisopropylethane-1,2-diamine, showed no precipitation over 7 days and resulted in a good plating rate over the entire test time. Therefore, it is considered that the stability of the bath is improved by the plating accelerator compound having a branched alkyl residue.

例6(本発明):金イオンのための還元剤に対するめっき促進剤化合物の比率
以下の成分を含有する金めっき浴を、水中で全成分を溶解させることで調製した。

Figure 2018532046
Example 6 (Invention): Ratio of Plating Accelerator Compound to Reducing Agent for Gold Ions A gold plating bath containing the following components was prepared by dissolving all components in water.
Figure 2018532046

金めっき浴をKOH/HPOで7.1のpH値に調整した。基板を表1に記載の方法にかけ、ここで、無電解金めっき工程を10分間だけ実施した。 The gold plating bath was adjusted to a pH value of 7.1 with KOH / H 3 PO 4 . The substrate was subjected to the method described in Table 1, where the electroless gold plating process was carried out for only 10 minutes.

めっき促進剤化合物の量を増やしながら異なる金めっき浴を用いて、本方法を何度か繰り返し、ここで、金イオンのための還元剤の量を同水準に保った。これらの結果は、表8により示される。

Figure 2018532046
The method was repeated several times using different gold plating baths while increasing the amount of plating accelerator compound, where the amount of reducing agent for gold ions was kept at the same level. These results are shown in Table 8.
Figure 2018532046

めっき促進剤化合物と金イオンのための還元剤とのモル比率が1または2〜1の範囲にある場合、最も高いめっき速度を得られることが分かる。さらに、めっき促進剤化合物の量を増加させると、めっき速度は低下した。   It can be seen that the highest plating rate can be obtained when the molar ratio of the plating accelerator compound to the reducing agent for gold ions is in the range of 1 or 2-1. Furthermore, the plating rate decreased as the amount of the plating accelerator compound was increased.

ここで開示されている本発明の明細書または実践を考慮すれば、本発明のその他の実施形態が当業者に明らかとなるであろう。この明細書および実施例は例示的なものにすぎないと見なされることが意図されており、本発明の真の範囲は、以下の請求項によってのみ定義される。   Other embodiments of the invention will be apparent to those skilled in the art from consideration of the specification or practice of the invention disclosed herein. It is intended that the specification and examples be considered as exemplary only, with the true scope of the invention being defined only by the following claims.

Claims (15)

少なくとも1種の金イオン源と金イオンのための少なくとも1種の還元剤とを含有する無電解金めっき水浴において、式(I):
Figure 2018532046
(上記式中、残基RおよびRは、2〜12個の炭素原子を有し、かつ分枝鎖状のアルキル、非分枝鎖状のアルキル、シクロアルキルまたはこれらの組み合わせから成る群より選択され、ここで残基RおよびRはそれぞれ、同じまたは異なる)
によるめっき促進剤化合物としての少なくとも1種のエチレンジアミン誘導体を含有することを特徴とする、前記無電解金めっき水浴。
In an electroless gold plating water bath containing at least one gold ion source and at least one reducing agent for gold ions, the formula (I):
Figure 2018532046
(Wherein the residues R 1 and R 2 have 2 to 12 carbon atoms and are composed of branched alkyl, unbranched alkyl, cycloalkyl, or combinations thereof) Wherein residues R 1 and R 2 are each the same or different)
The electroless gold plating water bath according to claim 1, which contains at least one ethylenediamine derivative as a plating accelerator compound.
式(I)中の残基RおよびRが2〜8個の炭素原子を含有することを特徴とする、請求項1記載の無電解金めっき水浴。 Residues R 1 and R 2 in formula (I) is characterized in that it contains 2 to 8 carbon atoms, an electroless gold plating bath of claim 1 wherein. 式(I)中の残基RおよびRが同じであることを特徴とする、請求項1または2記載の無電解金めっき水浴。 Wherein the residues R 1 and R 2 in formula (I) are the same electroless gold plating bath of claim 1 or 2 wherein. 式(I)中の残基RおよびRが、さらなるアミノ部分および/またはヒドロキシ部分も有しないことを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載の無電解金めっき水浴。 Residues R 1 and R 2 in formula (I), characterized in that it does not also have additional amino moiety and / or hydroxy moiety, electroless gold plating bath of any one of claims 1 to 3 . 式(I)中の残基RおよびRが、3〜6個の炭素原子を有する分枝鎖状のアルキル残基であることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載の無電解金めっき水浴。 Residues R 1 and R 2 in formula (I) are branched alkyl residues having 3 to 6 carbon atoms, any one of claims 1 to 4 The electroless gold plating water bath according to item. 式(I)による少なくとも1種のめっき促進剤化合物の濃度が、0.001〜1mol/Lの範囲にあることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の無電解金めっき水浴。   Electroless gold according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the concentration of at least one plating accelerator compound according to formula (I) is in the range of 0.001 to 1 mol / L. Plating water bath. 式(I)による少なくとも1種のめっき促進剤化合物の濃度が、10〜100mmol/Lの範囲にあることを特徴とする、請求項6記載の無電解金めっき水浴。   The electroless gold plating water bath according to claim 6, characterized in that the concentration of at least one plating accelerator compound according to formula (I) is in the range of 10 to 100 mmol / L. 金イオンのための少なくとも1種の還元剤が、脂肪族アルデヒド、脂肪族ジアルデヒド、脂肪族不飽和アルデヒド、芳香族アルデヒド、アルデヒド基を有する糖およびホルムアルデヒドの前駆体から成る群より選択されることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載の無電解金めっき水浴。   At least one reducing agent for gold ions is selected from the group consisting of aliphatic aldehydes, aliphatic dialdehydes, aliphatic unsaturated aldehydes, aromatic aldehydes, sugars with aldehyde groups and precursors of formaldehyde The electroless gold plating water bath according to any one of claims 1 to 7, characterized in that: 式(I)によるめっき促進剤化合物に対する還元剤のモル比率が、0.8〜3の範囲にあることを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項記載の無電解金めっき水浴。   Electroless gold plating water bath according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the molar ratio of reducing agent to plating accelerator compound according to formula (I) is in the range of 0.8-3. . 前記無電解金めっき水浴のpHが5〜9の範囲にあることを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項記載の無電解金めっき水浴。   The electroless gold plating water bath according to any one of claims 1 to 9, wherein the pH of the electroless gold plating water bath is in the range of 5-9. 金イオンの濃度が0.1〜10g/Lの範囲にあることを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載の無電解金めっき水浴。   The electroless gold plating water bath according to any one of claims 1 to 10, wherein the concentration of gold ions is in the range of 0.1 to 10 g / L. 前記無電解金めっき水浴が、さらに、カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、アミノカルボン酸、アミノホスホン酸または前述のものの塩から成る群より選択される少なくとも1種の錯化剤を含有することを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項記載の無電解金めっき水浴。   The electroless gold plating water bath further contains at least one complexing agent selected from the group consisting of carboxylic acids, hydroxycarboxylic acids, aminocarboxylic acids, aminophosphonic acids or salts of the foregoing. The electroless gold plating water bath according to any one of claims 1 to 11. 金層を基板上に析出させる方法であって、
(i)基板を用意する工程
(ii)基板の表面の少なくとも一部と請求項1から12までのいずれか1項記載の無電解金めっき水浴とを接触させる工程
をこの順序で含み、これにより、金層を基板の表面の少なくとも一部に析出させる、前記方法。
A method of depositing a gold layer on a substrate,
(I) a step of preparing a substrate (ii) a step of contacting at least a part of the surface of the substrate with the electroless gold plating water bath according to any one of claims 1 to 12 in this order, thereby Depositing the gold layer on at least a portion of the surface of the substrate.
請求項13記載の金層を基板上に析出させる方法であって、前記表面の少なくとも一部が金属または金属合金から成り、その場合、金が、ニッケル、ニッケル合金、例えばニッケルリン合金、ニッケルボロン合金、コバルト、コバルト合金、例えばコバルトリン合金、コバルトモリブデンリン合金、コバルトモリブデンボロン合金、コバルトモリブデンボロンリン合金、コバルトタングステンリン合金、コバルトタングステンボロン合金、コバルトタングステンボロンリン合金、パラジウム、パラジウム合金、例えばパラジウムリン合金、パラジウムボロン合金、銅および銅合金、ならびに金または金合金から成る群より選択される金属または金属合金から成る前記表面の少なくとも一部に析出される、前記方法。   14. A method for depositing a gold layer on a substrate according to claim 13, wherein at least a part of the surface is made of a metal or a metal alloy, in which case the gold is nickel, a nickel alloy such as a nickel phosphorus alloy, nickel boron. Alloy, cobalt, cobalt alloy, such as cobalt phosphorus alloy, cobalt molybdenum phosphorus alloy, cobalt molybdenum boron alloy, cobalt molybdenum boron phosphorus alloy, cobalt tungsten phosphorus alloy, cobalt tungsten boron alloy, cobalt tungsten boron phosphorus alloy, palladium, palladium alloy, for example The method being deposited on at least a portion of the surface comprising a metal or metal alloy selected from the group consisting of palladium-phosphorus alloys, palladium boron alloys, copper and copper alloys, and gold or gold alloys. 残基RおよびRを有する式(I):
Figure 2018532046
(RおよびRは、2〜12個の炭素原子を有し、かつ分枝鎖状のアルキル、非分枝鎖状のアルキル、シクロアルキルまたはこれらの組み合わせから成る群より選択され、ここで残基RおよびRはそれぞれ、少なくとも1種の金イオン源と金イオンのための少なくとも1種の還元剤とを含有する金めっき水浴中で同じまたは異なる)
によるめっき促進剤化合物としてのエチレンジアミン誘導体の使用。
Formula (I) having residues R 1 and R 2 :
Figure 2018532046
(R 1 and R 2 have 2 to 12 carbon atoms and are selected from the group consisting of branched alkyl, unbranched alkyl, cycloalkyl, or combinations thereof, wherein Residues R 1 and R 2 are each the same or different in a gold plating water bath containing at least one source of gold ions and at least one reducing agent for gold ions)
Use of ethylenediamine derivatives as plating accelerator compounds.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3517651B1 (en) * 2018-01-26 2020-09-02 ATOTECH Deutschland GmbH Electroless gold plating bath
JP7228411B2 (en) 2019-03-06 2023-02-24 上村工業株式会社 Electroless gold plating bath
JP6945050B1 (en) * 2020-12-01 2021-10-06 日本エレクトロプレイテイング・エンジニヤース株式会社 Non-cyanide replacement gold plating solution and replacement gold plating method
CN114003009B (en) * 2021-10-29 2024-01-12 中国联合网络通信集团有限公司 Copper deposition control method, training method and device of copper deposition control model

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003277942A (en) * 2002-03-25 2003-10-02 Okuno Chem Ind Co Ltd Electroless gold plating solution
JP2008144188A (en) * 2006-12-06 2008-06-26 C Uyemura & Co Ltd Electroless gold plating bath, electroless gold plating method, and electronic component
JP2008266668A (en) * 2007-04-16 2008-11-06 C Uyemura & Co Ltd Electroless gold-plating method and electronic component
JP2012025974A (en) * 2010-07-20 2012-02-09 Electroplating Eng Of Japan Co Electroless gold plating liquid and electroless gold plating method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4978559A (en) * 1989-11-03 1990-12-18 General Electric Company Autocatalytic electroless gold plating composition
US8197033B2 (en) * 2006-07-13 2012-06-12 Telecom Italia S.P.A. Ink jet cartridge comprising a layer made by a curable resin composition
KR20130111923A (en) * 2010-05-13 2013-10-11 인디애나 유니버시티 리서치 앤드 테크놀로지 코퍼레이션 Glucagon superfamily peptides exhibiting g protein-coupled receptor activity
WO2016031723A1 (en) * 2014-08-25 2016-03-03 小島化学薬品株式会社 Reduction-type electroless gold plating solution and electroless gold plating method using said plating solution

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003277942A (en) * 2002-03-25 2003-10-02 Okuno Chem Ind Co Ltd Electroless gold plating solution
JP2008144188A (en) * 2006-12-06 2008-06-26 C Uyemura & Co Ltd Electroless gold plating bath, electroless gold plating method, and electronic component
JP2008266668A (en) * 2007-04-16 2008-11-06 C Uyemura & Co Ltd Electroless gold-plating method and electronic component
JP2012025974A (en) * 2010-07-20 2012-02-09 Electroplating Eng Of Japan Co Electroless gold plating liquid and electroless gold plating method

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