JP2022066011A - Film deposition method of metal plating film and film deposition apparatus - Google Patents

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Abstract

To provide a film deposition method of a metal plating film capable of suppressing a breakage of a porous film, and a film deposition apparatus.SOLUTION: A film deposition method of a metal plating film according to the invention in which the metal plating film is deposited on a surface of a metal base material by a solid phase replacing type electroless plating method, includes: a preparation step of preparing a film deposition apparatus that has a housing that has at least a bottom wall and a side wall surrounding the bottom wall and an accommodation space arranged therein, a metal base material arranged on a bottom inside the housing, a porous film arranged on the surface of the metal base material, and an electroless plating liquid accommodated in the accommodation space; and a deposition step of depositing the metal plating film on the surface of the metal base material by using the film deposition apparatus, and precipitating on the surface of the metal base material by reducing a metal ion derived from the electroless plating liquid contained inside the porous film.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、固相置換型無電解めっき法により金属基材の表面に金属めっき皮膜を成膜する金属めっき皮膜の成膜方法及び成膜装置に関する。 The present disclosure relates to a metal plating film forming method and a film forming apparatus for forming a metal plating film on the surface of a metal substrate by a solid phase substitution type electroless plating method.

近年、金属基材や電子工業用部品の配線等の被めっき物の表面に金属めっき皮膜を成膜する方法では、めっき液の多量の使用やその廃液が問題となっている。このため、製造コスト及び環境負荷の観点から、固相電析法(SED:Solid Electro Deposition)や固相無電解法(SELD:Solid Electroless Deposition)といった固相法が使用されている。 In recent years, in a method of forming a metal plating film on the surface of an object to be plated such as a metal base material or wiring of electronic industrial parts, the use of a large amount of plating liquid and its waste liquid have become problems. Therefore, from the viewpoint of manufacturing cost and environmental load, a solid phase method such as a solid phase electrodeposition method (SED: Solid Electro Deposition) or a solid phase electroless deposition method (SELD: Solid Electroless Deposition) is used.

固相電析法は、陽極と、陰極となる基材との間に固体電解質膜等の多孔質膜を配置し、多孔質膜を基材の表面に接触させると共に、陽極と基材との間に電圧を印加し、多孔質膜の内部に含有された金属イオンを基材の表面に析出させることにより、金属からなる金属めっき皮膜を基材の表面に形成する方法である。一方、固相無電解法には、固相置換型無電解めっき法及び固相還元型無電解めっき法がある。固相置換型無電解めっき法では、第1の金属のイオンを含む置換型無電解めっき液と、第1の金属よりもイオン化傾向の大きい第2の金属(又は、金属基材にめっきされた第2の金属)との間に多孔質膜を設置する。この構成において、多孔質膜を通過した第1の金属のイオンが下地金属である第2の金属と金属同士のイオン化傾向の差に由来する酸化還元反応を起こす。これにより、第1の金属のイオンを第2の金属の表面に析出させることで、第1の金属からなる金属めっき皮膜を第2の金属の表面に形成する。また、固相還元型無電解めっき法では、金属イオンを含む還元型無電解めっき液と、金属基材との間に多孔質膜を設置する。この構成において、多孔質膜を通過した金属イオンが還元型無電解めっき液中に含まれる還元剤と酸化還元反応を起こす。これにより、金属イオンを金属基材の表面に析出させることで、金属めっき皮膜を金属基材の表面に形成する方法である。 In the solid phase electrodeposition method, a porous membrane such as a solid electrolyte membrane is placed between an anode and a base material serving as a cathode, the porous membrane is brought into contact with the surface of the base material, and the anode and the base material are used. This is a method of forming a metal plating film made of metal on the surface of a base material by applying a voltage between them and precipitating metal ions contained inside the porous film on the surface of the base material. On the other hand, the solid phase electroless method includes a solid phase substitution type electroless plating method and a solid phase reduction type electroless plating method. In the solid-phase electroless plating method, a substituted electroless plating solution containing ions of a first metal and a second metal (or a metal substrate) having a higher ionization tendency than the first metal are plated. A porous film is installed between the second metal). In this configuration, the ions of the first metal that have passed through the porous membrane cause a redox reaction due to the difference in ionization tendency between the second metal, which is the base metal, and the metals. As a result, the ions of the first metal are deposited on the surface of the second metal to form a metal plating film made of the first metal on the surface of the second metal. Further, in the solid phase reduction electroless plating method, a porous film is installed between the reduction electroless plating solution containing metal ions and the metal substrate. In this configuration, the metal ions that have passed through the porous film cause a redox reaction with the reducing agent contained in the reduced electroless plating solution. This is a method of forming a metal plating film on the surface of a metal substrate by precipitating metal ions on the surface of the metal substrate.

固相電析法や固相無電解法といった固相法では、めっき液の使用量及びその廃液の量が少ないので、製造コスト及び環境負荷を低減できる。従来の固相法では、例えば、特許文献1に記載された金属めっき皮膜の成膜方法のように、固体電解質膜等の多孔質膜がめっき液を収容するハウジングの開口端を封止するように取り付けられ、多孔質膜がハウジングにより狭装される構造を有する成膜装置が使用されることがある。 In the solid phase method such as the solid phase electrodeposition method and the solid phase electroless method, the amount of the plating solution used and the amount of the waste liquid thereof are small, so that the manufacturing cost and the environmental load can be reduced. In the conventional solid phase method, for example, as in the method for forming a metal plating film described in Patent Document 1, a porous film such as a solid electrolyte film seals the open end of a housing containing a plating solution. A film forming apparatus may be used that is attached to the film and has a structure in which the porous film is narrowed by a housing.

特開2016-23338号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-23338

従来の固相法で使用される上述した構造を有する成膜装置では、多孔質膜がハウジングにより狭装されることにより、多孔質膜が破損するおそれがある。また、めっき液の自重により多孔質膜が破損するおそれもある。多孔質膜が破損すると、めっき液が漏洩し、金属めっき皮膜の成膜ができなくなる。このような問題は、成膜装置が大型化すると顕著となる。 In the film forming apparatus having the above-mentioned structure used in the conventional solid-phase method, the porous film may be damaged due to the porous film being narrowed by the housing. In addition, the weight of the plating solution may damage the porous film. If the porous film is damaged, the plating solution leaks and the metal plating film cannot be formed. Such a problem becomes remarkable when the film forming apparatus becomes large.

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、多孔質膜の破損を抑制できる金属めっき皮膜の成膜方法及び成膜装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a method for forming a metal plating film and a film forming apparatus capable of suppressing damage to the porous film.

上記課題を解決すべく、本発明の金属めっき皮膜の成膜方法は、固相置換型無電解めっき法により金属基材の表面に金属めっき皮膜を成膜する金属めっき皮膜の成膜方法であって、少なくとも底壁及び上記底壁を囲む側壁を有し、内側に収容空間が設けられたハウジングと、上記ハウジングの内側の底面上に配置された金属基材と、上記金属基材の表面上に配置された多孔質膜と、上記収容空間に収容された無電解めっき液とを有する成膜装置を準備する準備工程と、上記成膜装置を使用し、上記多孔質膜の内部に含まれる上記無電解めっき液に由来する金属イオンを還元することで上記金属基材の表面に析出させることにより、上記金属基材の表面に金属めっき皮膜を成膜する成膜工程と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the method for forming a metal plating film of the present invention is a method for forming a metal plating film on the surface of a metal substrate by a solid phase displacement type electroless plating method. A housing having at least a bottom wall and a side wall surrounding the bottom wall and having a storage space inside, a metal base material arranged on the bottom surface inside the housing, and a metal base material on the surface of the metal base material. A preparatory step for preparing a film forming apparatus having the porous film arranged in the above-mentioned accommodating space and the electroless plating solution accommodated in the accommodating space, and the above-mentioned film forming apparatus are used and included inside the above-mentioned porous film. It is provided with a film forming step of forming a metal plating film on the surface of the metal substrate by precipitating the metal ions derived from the electroless plating solution on the surface of the metal substrate. It is a feature.

本発明の金属めっき皮膜の成膜方法によれば、多孔質膜の破損を抑制できる。 According to the method for forming a metal plating film of the present invention, damage to the porous film can be suppressed.

さらに、本発明の成膜装置は、固相置換型無電解めっき法により金属基材の表面に金属めっき皮膜を成膜するための成膜装置であって、少なくとも底壁及び上記底壁を囲む側壁を有し、内側に収容空間が設けられたハウジングと、上記ハウジングの内側の底面上に配置された金属基材と、上記金属基材の表面上に配置された多孔質膜と、上記収容空間に収容された無電解めっき液とを備えることを特徴とする。 Further, the film forming apparatus of the present invention is a film forming apparatus for forming a metal plating film on the surface of a metal substrate by a solid phase displacement type electroless plating method, and surrounds at least the bottom wall and the bottom wall. A housing having a side wall and an accommodation space provided inside, a metal base material arranged on the inner bottom surface of the housing, and a porous film arranged on the surface of the metal base material, and the above-mentioned accommodation. It is characterized by being provided with a non-electrolytic plating solution housed in a space.

本発明の成膜装置によれば、多孔質膜の破損を抑制できる。 According to the film forming apparatus of the present invention, damage to the porous film can be suppressed.

本発明によれば、多孔質膜の破損を抑制できる。 According to the present invention, damage to the porous membrane can be suppressed.

(a)~(c)は、第1実施形態に係る金属めっき皮膜の成膜方法を示す概略工程断面図である。(A) to (c) are schematic process sectional views showing a method for forming a metal plating film according to the first embodiment. (a)及び(b)は、第2実施形態に係る金属めっき皮膜の成膜方法を示す概略工程断面図である。(A) and (b) are schematic process sectional views which show the film forming method of the metal plating film which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る成膜装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the film-forming apparatus which concerns on 3rd Embodiment. (a)~(c)は、実施例1に係る金属めっき皮膜の成膜方法を示す概略工程断面図である。(A) to (c) are schematic process sectional views showing a method for forming a metal plating film according to Example 1. 実施例1(PTFE製ハウジング使用×多孔質膜有り)及び比較例1(PTFE製ハウジング使用×多孔質膜無し)並びに実施例2(アルミニウム製ハウジング使用×多孔質膜有り)及び比較例2(アルミニウム製ハウジング使用×多孔質膜無し)における60個の金属基材の成膜前後の重量変化の平均を示すグラフである。Example 1 (using PTFE housing x with porous membrane) and Comparative Example 1 (using PTFE housing x without porous membrane) and Example 2 (using aluminum housing x with porous membrane) and Comparative Example 2 (aluminum). It is a graph which shows the average of the weight change before and after the film formation of 60 metal base materials in the case of using a manufacturing housing × without a porous film). 実施例1(PTFE製ハウジング使用×多孔質膜有り)及び比較例1(PTFE製ハウジング使用×多孔質膜無し)並びに実施例2(アルミニウム製ハウジング使用×多孔質膜有り)及び比較例2(アルミニウム製ハウジング使用×多孔質膜無し)における60個の金属基材の金めっき皮膜の表面粗さRaの平均を示すグラフである。Example 1 (using PTFE housing x with porous membrane) and Comparative Example 1 (using PTFE housing x without porous membrane) and Example 2 (using aluminum housing x with porous membrane) and Comparative Example 2 (aluminum). It is a graph which shows the average of the surface roughness Ra of the gold plating film of 60 metal base materials in the case of using a manufacturing housing × without a porous film).

以下、本発明の金属めっき皮膜の成膜方法及び成膜装置に係る実施形態について説明する。最初に、実施形態に係る金属めっき皮膜の成膜方法及び成膜装置の概略について、第1実施形態及び第2実施形態を例示して説明する。 Hereinafter, embodiments relating to the method for forming a metal plating film and the film forming apparatus of the present invention will be described. First, the first embodiment and the second embodiment will be illustrated and described about the outline of the film forming method of the metal plating film and the film forming apparatus according to the embodiment.

(第1実施形態)
第1実施形態に係る金属めっき皮膜の成膜方法は、固相置換型無電解めっき法により金属基材の表面に金属めっき皮膜を成膜する方法であり、第1実施形態に係る成膜装置は、第1実施形態に係る成膜方法を使用するための成膜装置である。図1(a)~図1(c)は、第1実施形態に係る金属めっき皮膜の成膜方法を示す概略工程断面図である。
(First Embodiment)
The method for forming a metal plating film according to the first embodiment is a method for forming a metal plating film on the surface of a metal substrate by a solid phase displacement type electroless plating method, and the film forming apparatus according to the first embodiment. Is a film forming apparatus for using the film forming method according to the first embodiment. 1A to 1C are schematic process sectional views showing a method for forming a metal plating film according to the first embodiment.

第1実施形態に係る金属めっき皮膜の成膜方法では、まず、図1(a)に示すように、第1実施形態に係る成膜装置1を準備する(準備工程)。成膜装置1は、底壁2bw及び底壁2bwを囲む側壁2swを有し、内側に底面2bsが矩形の角柱形状の収容空間2Sが設けられたハウジング2と、ハウジング2の内側の底面2bs上に配置された平板状の金属基材4と、金属基材4の表面4s上に配置された、平面視した形状が矩形の多孔質膜6と、多孔質膜6の表面6s上に配置された、平板状で平面視した形状が矩形のフロート材8と、収容空間2Sに収容された無電解金めっき液L(無電解めっき液)とを備えている。成膜装置1は、ハウジング2の底壁2bwと対向する開口部2hを塞ぐ蓋10をさらに備えている。金属基材4、多孔質膜6、及びフロート材8は、ハウジング2の内側の底面2bs上に鉛直方向に順番に配置されており、ハウジング2の収容空間2Sに収容され、無電解金めっき液L中に浸漬している。金属基材4は、銅基板4cの表面にニッケルめっき皮膜4nが無電解めっきで設けられたものである。多孔質膜6は、どこにも固定されずに金属基材4のニッケルめっき皮膜4nの表面4ns(金属基材4の表面4s)上に配置されている。無電解金めっき液は金化合物及び錯化剤を少なくとも含んでいる。フロート材8の密度は、無電解金めっき液Lの密度の1.09倍以上1.65倍以下となっており、フロート材8の重量は、多孔質膜6の重量より大きくなっている。ハウジング2は、アルミニウム(犠牲陽極となる金属)から構成されている。蓋10は、ハウジング2と同一の材料から構成されている。 In the method for forming a metal plating film according to the first embodiment, first, as shown in FIG. 1A, the film forming apparatus 1 according to the first embodiment is prepared (preparation step). The film forming apparatus 1 has a side wall 2sw that surrounds the bottom wall 2bw and the bottom wall 2bw, and has a housing 2 provided with a rectangular pillar-shaped accommodation space 2S having a rectangular bottom surface 2bs inside, and a bottom surface 2bs inside the housing 2. The flat metal base material 4 arranged in the above, the porous film 6 having a rectangular shape in a plan view and arranged on the surface 4s of the metal base material 4, and the surface 6s of the porous film 6 are arranged. Further, the float material 8 which is flat and has a rectangular shape in a plan view and the electroless gold plating solution L (electrolytic plating solution) accommodated in the accommodation space 2S are provided. The film forming apparatus 1 further includes a lid 10 that closes the opening 2h facing the bottom wall 2bw of the housing 2. The metal base material 4, the porous film 6, and the float material 8 are arranged in order in the vertical direction on the bottom surface 2bs inside the housing 2, are housed in the storage space 2S of the housing 2, and are electroless gold plating solutions. Immersed in L. The metal base material 4 has a nickel plating film 4n provided on the surface of a copper substrate 4c by electroless plating. The porous film 6 is not fixed anywhere and is arranged on the surface 4ns (surface 4s of the metal substrate 4) of the nickel plating film 4n of the metal substrate 4. The electroless gold plating solution contains at least a gold compound and a complexing agent. The density of the float material 8 is 1.09 times or more and 1.65 times or less the density of the electroless gold plating solution L, and the weight of the float material 8 is larger than the weight of the porous film 6. The housing 2 is made of aluminum (a metal serving as a sacrificial anode). The lid 10 is made of the same material as the housing 2.

次に、図1(b)に示すように、成膜装置1を恒温槽20の80℃に保持した大気雰囲気の内部20Nに装入する。これにより、成膜装置1のハウジング2を均一に加熱することで無電解金めっき液Lを加熱し、無電解金めっき液Lに熱対流を発生させる。 Next, as shown in FIG. 1 (b), the film forming apparatus 1 is charged into the inner 20N of the atmospheric atmosphere held at 80 ° C. in the constant temperature bath 20. As a result, the housing 2 of the film forming apparatus 1 is uniformly heated to heat the electroless gold plating solution L, and heat convection is generated in the electroless gold plating solution L.

次に、図1(c)に示すように、成膜装置1を使用し、無電解金めっき液Lに熱対流を発生させながら、多孔質膜6の内部に含まれる無電解金めっき液Lに由来する金イオン(金属イオン)を還元することで金属基材4のニッケルめっき皮膜4nの表面4ns(金属基材4の表面4s)に析出させる。これにより、金属基材4のニッケルめっき皮膜4nの表面4nsに金めっき皮膜M(金属めっき皮膜)を成膜する(成膜工程)。 Next, as shown in FIG. 1 (c), the electroless gold plating solution L contained inside the porous film 6 is generated by using the film forming apparatus 1 to generate heat convection in the electroless gold plating solution L. By reducing the gold ions (metal ions) derived from the metal base material 4, the gold ions (metal ions) are deposited on the surface 4ns (surface 4s of the metal base material 4) of the nickel plating film 4n of the metal base material 4. As a result, a gold plating film M (metal plating film) is formed on the surface 4ns of the nickel plating film 4n of the metal substrate 4 (depositioning step).

第1実施形態によれば、ハウジング2に固定されていない多孔質膜6の内部に含まれる無電解金めっき液Lに由来する金イオンを還元し析出させることで金めっき皮膜Mを成膜できる。このため、固相置換型無電解めっき法で用いる多孔質膜6の破損を抑制できる。 According to the first embodiment, the gold plating film M can be formed by reducing and precipitating gold ions derived from the electroless gold plating solution L contained inside the porous film 6 not fixed to the housing 2. .. Therefore, the damage of the porous film 6 used in the solid phase substitution type electroless plating method can be suppressed.

また、第1実施形態によれば、成膜装置1がフロート材8をさらに備えており、フロート材8の密度が無電解金めっき液L(無電解めっき液)の密度の1.09倍以上1.65倍以下となっており、フロート材8の重量が多孔質膜6の重量より大きくなっている。このため、多孔質膜6の内部に含まれる無電解金めっき液Lに由来する金イオンを還元することで金属基材4のニッケルめっき皮膜4nの表面4nsに析出させる際、フロート材8を無電解金めっき液Lの熱対流によりハウジング2の内側の側面2ssに接触させながら鉛直方向に0.2mm以下の振幅で単振動させることができる。具体的には、フロート材8を、多孔質膜6の表面6sから鉛直方向に0.2mm以下の振幅の距離だけ離れた位置を振動の中心として、鉛直方向に0.2mm以下の振幅で単振動させることで、多孔質膜6の表面6sへのフロート材8の接触と分離を繰り返すことができる。これにより、多孔質膜6を金属基材4のニッケルめっき皮膜4nの表面4nsに密着させることなく近接させた状態において、多孔質膜6の内部に含まれる無電解金めっき液Lに由来する金イオンを還元することで金属基材4のニッケルめっき皮膜4nの表面4nsに析出させることができる。これにより、金属基材4への密着に伴う多孔質膜6の破損を抑制できる上に、均一な金めっき皮膜Mを成膜できる。 Further, according to the first embodiment, the film forming apparatus 1 further includes the float material 8, and the density of the float material 8 is 1.09 times or more the density of the electroless gold plating solution L (electroless plating solution). It is 1.65 times or less, and the weight of the float material 8 is larger than the weight of the porous film 6. Therefore, when the gold ions derived from the electroless gold plating solution L contained inside the porous film 6 are reduced to precipitate on the surface 4ns of the nickel plating film 4n of the metal substrate 4, the float material 8 is absent. It is possible to make a simple vibration with an amplitude of 0.2 mm or less in the vertical direction while contacting the inner side surface 2ss of the housing 2 by the thermal convection of the electrolytic gold plating solution L. Specifically, the float material 8 is simply placed at a position separated from the surface 6s of the porous film 6 by an amplitude of 0.2 mm or less in the vertical direction as the center of vibration, and has an amplitude of 0.2 mm or less in the vertical direction. By vibrating, the float material 8 can be repeatedly contacted and separated from the surface 6s of the porous film 6. As a result, gold derived from the electroless gold plating solution L contained inside the porous film 6 in a state where the porous film 6 is brought close to the surface 4ns of the nickel plating film 4n of the metal substrate 4 without being in close contact with the surface 4ns. By reducing the ions, it can be deposited on the surface 4ns of the nickel plating film 4n of the metal substrate 4. As a result, damage to the porous film 6 due to adhesion to the metal substrate 4 can be suppressed, and a uniform gold plating film M can be formed.

さらに、第1実施形態によれば、ハウジング2がアルミニウム(犠牲陽極となる金属)から構成される。このため、多孔質膜6の内部に含まれる無電解金めっき液Lに由来する金イオンを還元することで金属基材4のニッケルめっき皮膜4nの表面4nsに析出させる際、銅基板4cのニッケルめっき皮膜4nが設けられていない裏面4cr(金属基材4の裏面4r)を、銅及びニッケルよりもイオン化傾向が大きいアルミニウムから構成されるハウジング2の底面2bsに接触させた状態となる。これにより、ニッケルめっき皮膜4nとハウジング2との間で局部電池が形成され、この局部電池でハウジング2の局部アノード反応が起こる。この反応で発生する電子がハウジング2から銅基板4cを介してニッケルめっき皮膜4nに流れる結果、ニッケルめっき皮膜4nの表面4nsでの金イオンの局部カソード反応が誘発される。それに伴い、ニッケルめっき皮膜4nの表面4nsでの金及びニッケルの置換反応が促進されることで、より均一で厚い金めっき皮膜Mを成膜できる。また、成膜装置1がハウジング2の開口部2hを塞ぐ蓋10をさらに有しており、蓋10がアルミニウムから構成されていることにより、金とニッケルの置換反応が顕著に促進され、さらに均一で厚い金めっき皮膜Mを成膜できる。 Further, according to the first embodiment, the housing 2 is made of aluminum (a metal serving as a sacrificial anode). Therefore, when gold ions derived from the electroless gold plating solution L contained inside the porous film 6 are reduced to precipitate on the surface 4ns of the nickel plating film 4n of the metal substrate 4, the nickel of the copper substrate 4c is deposited. The back surface 4cr (the back surface 4r of the metal base material 4) on which the plating film 4n is not provided is in contact with the bottom surface 2bs of the housing 2 made of aluminum, which has a higher ionization tendency than copper and nickel. As a result, a local battery is formed between the nickel plating film 4n and the housing 2, and a local anode reaction of the housing 2 occurs in this local battery. As a result of the electrons generated by this reaction flowing from the housing 2 to the nickel plating film 4n via the copper substrate 4c, a local cathode reaction of gold ions on the surface 4ns of the nickel plating film 4n is induced. Along with this, the gold and nickel substitution reaction on the surface 4ns of the nickel plating film 4n is promoted, so that a more uniform and thick gold plating film M can be formed. Further, the film forming apparatus 1 further has a lid 10 for closing the opening 2h of the housing 2, and since the lid 10 is made of aluminum, the substitution reaction between gold and nickel is remarkably promoted and is more uniform. A thick gold plating film M can be formed.

(第2実施形態)
第2実施形態に係る金属めっき皮膜の成膜方法は、固相置換型無電解めっき法により金属基材の表面に金属めっき皮膜を成膜する方法であり、第2実施形態に係る成膜装置は、第2実施形態に係る成膜方法を使用するための成膜装置である。図2(a)及び図2(b)は、第2実施形態に係る金属めっき皮膜の成膜方法を示す概略工程断面図である。
(Second Embodiment)
The method for forming a metal plating film according to the second embodiment is a method for forming a metal plating film on the surface of a metal substrate by a solid phase displacement type electroless plating method, and the film forming apparatus according to the second embodiment. Is a film forming apparatus for using the film forming method according to the second embodiment. 2A and 2B are schematic process sectional views showing a method for forming a metal plating film according to a second embodiment.

第2実施形態に係る金属めっき皮膜の成膜方法では、まず、図2(a)に示すように、第2実施形態に係る成膜装置1を準備する(準備工程)。成膜装置1は、底壁2bw及び底壁2bwを囲む側壁2swを有し、内側に底面2bsが矩形の角柱形状の収容空間2Sが設けられたハウジング2と、ハウジング2の内側の底面2bs上に配置された平板状の金属基材4と、金属基材4の表面4s上に配置された、平面視した形状が矩形の多孔質膜6と、収容空間2Sに収容された無電解金めっき液L(無電解めっき液)とを備えている。成膜装置1は、ハウジング2の底壁2bwと対向する開口部2hを塞ぐ蓋10をさらに有している。金属基材4及び多孔質膜6は、ハウジング2の内側の底面2bs上に鉛直方向に順番に配置されており、ハウジング2の収容空間2Sに収容され、無電解金めっき液L中に浸漬している。金属基材4は、銅基板4cの表面にニッケルめっき皮膜4nが無電解めっきで設けられたものである。多孔質膜6は、どこにも固定されずに金属基材4のニッケルめっき皮膜4nの表面4ns(金属基材4の表面4s)上に配置されている。無電解金めっき液は金化合物及び錯化剤を少なくとも含んでいる。無電解金めっき液の温度は80℃に設定されている。ハウジング2は、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)から構成されている。蓋10は、ハウジングと同一の材料から構成されている。 In the method for forming a metal plating film according to the second embodiment, first, as shown in FIG. 2A, the film forming apparatus 1 according to the second embodiment is prepared (preparation step). The film forming apparatus 1 has a side wall 2sw that surrounds the bottom wall 2bw and the bottom wall 2bw, and has a housing 2 having a rectangular pillar-shaped accommodation space 2S having a rectangular bottom surface 2bs inside, and a bottom surface 2bs inside the housing 2. The flat metal base material 4 arranged in the metal base material 4, the porous film 6 having a rectangular shape in a plan view arranged on the surface 4s of the metal base material 4, and the electroless gold plating housed in the storage space 2S. It is provided with a liquid L (electroless plating liquid). The film forming apparatus 1 further has a lid 10 that closes the opening 2h facing the bottom wall 2bw of the housing 2. The metal base material 4 and the porous film 6 are arranged in order in the vertical direction on the bottom surface 2bs inside the housing 2, are housed in the storage space 2S of the housing 2, and are immersed in the electroless gold plating solution L. ing. The metal base material 4 has a nickel plating film 4n provided on the surface of a copper substrate 4c by electroless plating. The porous film 6 is not fixed anywhere and is arranged on the surface 4ns (surface 4s of the metal substrate 4) of the nickel plating film 4n of the metal substrate 4. The electroless gold plating solution contains at least a gold compound and a complexing agent. The temperature of the electroless gold plating solution is set to 80 ° C. The housing 2 is made of PTFE (polytetrafluoroethylene). The lid 10 is made of the same material as the housing.

次に、図2(b)に示すように、成膜装置1を使用し、多孔質膜6の内部に含まれる無電解金めっき液Lに由来する金イオン(金属イオン)を還元することで金属基材4のニッケルめっき皮膜4nの表面4ns(金属基材4の表面4s)に析出させる。これにより、金属基材4のニッケルめっき皮膜4nの表面4nsに金めっき皮膜M(金属めっき皮膜)を成膜する(成膜工程)。 Next, as shown in FIG. 2B, the film forming apparatus 1 is used to reduce the gold ions (metal ions) derived from the electroless gold plating solution L contained inside the porous film 6. It is deposited on the surface 4ns (surface 4s of the metal substrate 4) of the nickel plating film 4n of the metal substrate 4. As a result, a gold plating film M (metal plating film) is formed on the surface 4ns of the nickel plating film 4n of the metal substrate 4 (depositioning step).

第2実施形態によれば、ハウジング2に固定されていない多孔質膜6の内部に含まれる無電解金めっき液Lに由来する金イオンを還元し析出させることで金めっき皮膜Mを成膜できる。このため、固相置換型無電解めっき法で用いる多孔質膜6の破損を抑制できる。 According to the second embodiment, the gold plating film M can be formed by reducing and precipitating the gold ions derived from the electroless gold plating solution L contained inside the porous film 6 not fixed to the housing 2. .. Therefore, the damage of the porous film 6 used in the solid phase substitution type electroless plating method can be suppressed.

続いて、実施形態に係る金属めっき皮膜の成膜方法及び成膜装置の構成の詳細について、説明する。 Subsequently, the details of the film forming method of the metal plating film and the configuration of the film forming apparatus according to the embodiment will be described.

1.金属めっき皮膜の成膜方法
実施形態に係る金属めっき皮膜の成膜方法は、固相置換型無電解めっき法により金属基材の表面に金属めっき皮膜を成膜する金属めっき皮膜の成膜方法であって、準備工程と成膜工程とを備える。以下、準備工程及び成膜工程について詳細に説明する。
1. 1. Method for forming a metal plating film The method for forming a metal plating film according to an embodiment is a method for forming a metal plating film on the surface of a metal substrate by a solid phase displacement type electroless plating method. Therefore, it has a preparation process and a film formation process. Hereinafter, the preparation process and the film forming process will be described in detail.

(1)準備工程
準備工程では、成膜装置を準備する。成膜装置は、少なくとも底壁及び上記底壁を囲む側壁を有し、内側に収容空間が設けられたハウジングと、上記ハウジングの内側の底面上に配置された金属基材と、上記金属基材の表面上に配置された多孔質膜と、上記収容空間に収容された無電解めっき液とを有する。
(1) Preparation process In the preparation process, a film forming apparatus is prepared. The film forming apparatus has at least a bottom wall and a side wall surrounding the bottom wall, and has a housing provided with a storage space inside, a metal base material arranged on the bottom surface inside the housing, and the metal base material. It has a porous film arranged on the surface of the above and an electroless plating solution accommodated in the accommodation space.

a.ハウジング
ハウジングを構成する材料は、特に限定されるものではないが、例えば、金属、樹脂等であり得る。そして、上記ハウジングは、犠牲陽極となる金属から構成されるものが好ましい。より均一で厚い金属めっき皮膜を成膜できるからである。犠牲陽極となる金属としては、金属基材を構成する金属よりイオン化傾向が大きい金属であれば特に限定されないが、例えば、金属基材が銅基板の表面にニッケルめっき皮膜が設けられたものである場合には、アルミニウム、鉄等が好ましい。
a. Housing The material constituting the housing is not particularly limited, but may be, for example, metal, resin, or the like. The housing is preferably made of a metal serving as a sacrificial anode. This is because a more uniform and thick metal plating film can be formed. The metal serving as the sacrificial anode is not particularly limited as long as it is a metal having a higher ionization tendency than the metal constituting the metal base material. For example, the metal base material has a nickel plating film provided on the surface of the copper substrate. In some cases, aluminum, iron and the like are preferable.

なお、後述する無電解めっき液は、ハウジングの内側の収容空間に収容されているため、めっき液の酸化を抑制することができる。そのため、無電解めっき液に酸化抑制剤を添加しないでもよい。また、ハウジングで無電解めっき液を密閉することにより、めっき膜中に水素を共析させ易くすることができ、その結果、はんだ濡れ性を向上させることができる。 Since the electroless plating solution described later is stored in the storage space inside the housing, oxidation of the plating solution can be suppressed. Therefore, it is not necessary to add an oxidation inhibitor to the electroless plating solution. Further, by sealing the electroless plating solution in the housing, hydrogen can be easily eutectoided in the plating film, and as a result, the solder wettability can be improved.

成膜装置としては、上記ハウジングの開口部を塞ぐ蓋をさらに有するものが好ましい。さらに、ハウジングが犠牲陽極となる金属から構成されるものである場合には、上記蓋は、上記ハウジングと同一の材料から構成されるものが好ましい。蓋がハウジングと一緒に犠牲陽極として機能するために、さらに均一で厚い金めっき皮膜を成膜できるからである。 As the film forming apparatus, it is preferable that the film forming apparatus further has a lid for closing the opening of the housing. Further, when the housing is made of a metal serving as a sacrificial anode, the lid is preferably made of the same material as the housing. This is because the lid functions as a sacrificial anode together with the housing, so that a more uniform and thick gold-plated film can be formed.

ハウジングの収容空間の形状は、特に限定されないが、例えば、底面が矩形である角柱、底面が円形である円柱等が挙げられる。収容空間の底面のサイズは、特に限定されないが、例えば、底面が矩形である場合には、縦が1cm以上100cm以下、横が1cm以上100cm以下が好ましい。また、底面が円形である場合には、直径が1cm以上100cm以下が好ましい。収容空間の底面のサイズがこの範囲であることにより、成膜装置がフロート材を有する場合に、均一な金属めっき皮膜を成膜し易いからである。収容空間の深さは、所望の金属めっき皮膜を成膜するために必要な深さの無電解めっき液を収容するのに必要な深さに設定することができる。 The shape of the housing space is not particularly limited, and examples thereof include a prism having a rectangular bottom surface and a cylinder having a circular bottom surface. The size of the bottom surface of the accommodation space is not particularly limited, but for example, when the bottom surface is rectangular, it is preferably 1 cm or more and 100 cm or less in length and 1 cm or more and 100 cm or less in width. When the bottom surface is circular, the diameter is preferably 1 cm or more and 100 cm or less. This is because the size of the bottom surface of the accommodation space is within this range, so that when the film forming apparatus has a float material, it is easy to form a uniform metal plating film. The depth of the accommodating space can be set to the depth required for accommodating the electroless plating solution having a depth required for forming a desired metal plating film.

ここで、図3は、第3実施形態に係る成膜装置を示す概略断面図である。成膜装置としては、図3に示すように、ハウジング2の内側に設けられたシール12をさらに備えるものが好ましい。シール12は、図3に示すように、ハウジング2の内側の側面2ssに内接し、金属基材4の外周面4p等の面に外接するものが好ましい。ハウジング2の側面2ss及び金属基材4の外周面4pの間に介在する無電解金めっき液L(置換型無電解金めっき浴)へのハウジング2の構成材料(アルミニウム等の犠牲陽極となる金属)の金属イオンの溶出量は、フロート材8の表面8sの上側の無電解金めっき液Lへのハウジング2の構成材料の金属イオンの溶出量よりも多い。このため、ハウジング2の側面2ss及び金属基材4の外周面4pの間に介在する無電解金めっき液Lの劣化速度は、フロート材8の表面8sの上側の無電解金めっき液Lよりも速い。また、ハウジング2の内側の側面2ss、シール12、及び金属基材4の外周面4pに囲まれた領域に無電解金めっき液Lの代わりに充填されるイオン交換水(非置換型無電解金めっき浴)等の液体L2に、ハウジング2の構成材料の金属イオンが溶出すれば、金属基材4への金めっき皮膜Mの成膜は可能である。このため、図3に示すように、成膜装置が、シール12をさらに備え、ハウジング2の内側の側面2ss、シール12、及び金属基材4の外周面4pに囲まれた領域にイオン交換水等の液体L2を充填することが好ましい。これにより、無電解金めっき液Lの使用量を低減できる。
なお、シール12の構成材料は、特に限定されないが、例えば、エラストマー、柔軟性ポリマー、ポリマーフォーム等が好ましい。
Here, FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the film forming apparatus according to the third embodiment. As the film forming apparatus, as shown in FIG. 3, it is preferable that the film forming apparatus further includes a seal 12 provided inside the housing 2. As shown in FIG. 3, the seal 12 is preferably inscribed in the inner side surface 2ss of the housing 2 and circumscribed in the outer peripheral surface 4p or the like of the metal base material 4. The constituent material of the housing 2 (a metal serving as a sacrificial anode such as aluminum) to the electroless gold plating solution L (replacement type electroless gold plating bath) interposed between the side surface 2ss of the housing 2 and the outer peripheral surface 4p of the metal base material 4. ) Is larger than the amount of metal ions eluted from the constituent material of the housing 2 into the electroless gold plating solution L on the upper side of the surface 8s of the float material 8. Therefore, the deterioration rate of the electroless gold plating solution L interposed between the side surface 2ss of the housing 2 and the outer peripheral surface 4p of the metal base material 4 is higher than that of the electroless gold plating solution L on the upper side of the surface 8s of the float material 8. fast. Further, ion-exchanged water (non-replacement type non-electrolytic gold) is filled in the region surrounded by the inner side surface 2ss of the housing 2, the seal 12, and the outer peripheral surface 4p of the metal base material 4 instead of the electroless gold plating solution L. If the metal ions of the constituent material of the housing 2 are eluted in the liquid L2 such as the plating bath), the gold plating film M can be formed on the metal substrate 4. Therefore, as shown in FIG. 3, the film forming apparatus further includes a seal 12, and ion-exchanged water is provided in a region surrounded by the inner side surface 2ss of the housing 2, the seal 12, and the outer peripheral surface 4p of the metal substrate 4. It is preferable to fill with liquid L2 such as. As a result, the amount of the electroless gold plating solution L used can be reduced.
The constituent material of the seal 12 is not particularly limited, but for example, an elastomer, a flexible polymer, a polymer foam, or the like is preferable.

b.無電解めっき液
無電解めっき液は、置換型無電解めっき法において使用されるめっき液である。無電解めっき液は、例えば、金属化合物及び錯化剤を含み、必要に応じて添加剤を含んでもよい。添加剤としては、例えば、pH緩衝剤又は安定剤等が挙げられる。めっき液は市販のものを用いてもよい。無電解めっき液は、例えば、無電解金めっき液である。以下、無電解金めっき液について詳細に説明する。
b. Electroless plating solution The electroless plating solution is a plating solution used in the substitution type electroless plating method. The electroless plating solution contains, for example, a metal compound and a complexing agent, and may contain an additive if necessary. Examples of the additive include a pH buffer and a stabilizer. A commercially available plating solution may be used. The electroless plating solution is, for example, an electroless gold plating solution. Hereinafter, the electroless gold plating solution will be described in detail.

無電解金めっき液は、金化合物及び錯化剤を少なくとも含み、必要に応じて添加剤を含んでもよい。 The electroless gold plating solution contains at least a gold compound and a complexing agent, and may contain an additive if necessary.

金化合物は、特に限定されるものではないが、例えば、シアン系金塩、非シアン系金塩等が挙げられる。シアン系金塩としては、シアン化金、シアン化金カリウム、シアン化金ナトリウム、シアン化金アンモニウム等が挙げられる。非シアン系金塩としては、例えば、亜硫酸金塩、チオ硫酸金塩、塩化金酸塩、チオリンゴ酸金塩等が挙げられる。金塩は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合せて用いてもよい。金塩としては、取扱い、環境及び毒性の観点から、非シアン系金塩を用いることが好ましく、非シアン系金塩の中でも亜硫酸金塩を用いることが好ましい。亜硫酸金塩としては、例えば、亜硫酸金アンモニウム、亜硫酸金カリウム、亜硫酸金ナトリウム等、又はメタンスルホン酸金塩等を挙げることができる。 The gold compound is not particularly limited, and examples thereof include cyanide-based gold salts and non-cyanide-based gold salts. Examples of the cyanated gold salt include gold cyanide, potassium gold cyanide, sodium gold cyanide, and ammonium gold cyanide. Examples of the non-cyan gold salt include gold sulfite, gold thiosulfate, gold chloride, and gold thioapple acid. One kind of gold salt may be used alone, or two or more kinds may be used in combination. As the gold salt, it is preferable to use a non-cyan gold salt from the viewpoint of handling, environment and toxicity, and it is preferable to use a sulfite gold salt among the non-cyan gold salts. Examples of the gold sulfite salt include gold ammonium sulfite, potassium gold sulfite, sodium gold sulfite, and gold methanesulfonic acid.

無電解金めっき液中の金化合物の含有量は、金として0.5g/L以上2.5g/L以下であることが好ましく、1.0g/L以上2.0g/L以下であることがより好ましい。これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ任意に組み合わせて好ましい範囲を規定することができる。金の含有量が0.5g/L以上である場合、金の析出反応を向上することができる。また、金の含有量が2.5g/L以下である場合、めっき液の安定性を向上することができる。 The content of the gold compound in the electroless gold plating solution is preferably 0.5 g / L or more and 2.5 g / L or less, and 1.0 g / L or more and 2.0 g / L or less. More preferred. The upper limit value and the lower limit value of these numerical values can be arbitrarily combined to define a preferable range. When the gold content is 0.5 g / L or more, the gold precipitation reaction can be improved. Further, when the gold content is 2.5 g / L or less, the stability of the plating solution can be improved.

錯化剤は、金イオン(Au)を安定的に錯体化し、Auの不均化反応(3Au→Au3++2Au)の発生を低下させ、その結果、液の安定性を向上するという効果を奏する。錯化剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 The complexing agent stably complexes gold ions (Au + ), reduces the occurrence of Au + disproportionation reaction (3Au + → Au 3+ + 2Au), and as a result, improves the stability of the liquid. It works. One type of complexing agent may be used alone, or two or more types may be used in combination.

錯化剤としては、例えば、シアン系錯化剤、非シアン系錯化剤等が挙げられる。シアン系錯化剤としては、例えば、シアン化ナトリウム、シアン化カリウム等が挙げられる。非シアン系錯化剤としては、例えば、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、チオリンゴ酸塩、チオシアン酸塩、メルカプトコハク酸、メルカプト酢酸、2-メルカプトプロピオン酸、2-アミノエタンチオール、2-メルカプトエタノール、グルコースシステイン、1-チオグリセロール、メルカプトプロパンスルホン酸ナトリウム、N-アセチルメチオニン、チオサリチル酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ピロリン酸等が挙げられる。錯化剤としては、取扱い、環境及び毒性の観点から、非シアン系錯化剤を用いることが好ましく、非シアン系錯化剤の中でも亜硫酸塩を用いることが好ましい。 Examples of the complexing agent include cyanide-based complexing agents and non-cyanide-based complexing agents. Examples of the cyanide complexing agent include sodium cyanide, potassium cyanide and the like. Examples of the non-cyan complexing agent include sulfite, thiosulfate, thiophosphate, thiocyanate, mercaptosuccinic acid, mercaptoacetic acid, 2-mercaptopropionic acid, 2-aminoethanethiol, 2-mercaptoethanol, and the like. Glucose cysteine, 1-thioglycerol, sodium mercaptopropanesulfonate, N-acetylmethionine, thiosalicylic acid, ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA), pyrophosphate and the like can be mentioned. As the complexing agent, it is preferable to use a non-cyanide complexing agent from the viewpoint of handling, environment and toxicity, and among the non-cyanide complexing agents, sulfites are preferably used.

無電解金めっき液中の錯化剤の含有量は、1g/L以上200g/L以下であることが好ましく、20g/L以上50g/L以下であることがより好ましい。これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ任意に組み合わせて好ましい範囲を規定することができる。錯化剤の含有量が1g/L以上である場合、金錯化力が高くなり、めっき液の安定性を向上することができる。錯化剤の含有量が200g/L以下である場合、めっき液中の再結晶の生成を抑制することができる。 The content of the complexing agent in the electroless gold plating solution is preferably 1 g / L or more and 200 g / L or less, and more preferably 20 g / L or more and 50 g / L or less. The upper limit value and the lower limit value of these numerical values can be arbitrarily combined to define a preferable range. When the content of the complexing agent is 1 g / L or more, the gold complexing force is increased and the stability of the plating solution can be improved. When the content of the complexing agent is 200 g / L or less, the formation of recrystallization in the plating solution can be suppressed.

無電解金めっき液は、必要に応じて添加剤を含み得る。添加剤としては、例えば、pH緩衝剤、安定剤等が挙げられる。 The electroless gold plating solution may contain additives as required. Examples of the additive include a pH buffering agent, a stabilizer and the like.

pH緩衝剤は、析出速度を所望の値に調整することができ、また、めっき液のpHを一定に保つことができる。pH緩衝剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。pH緩衝剤としては、例えば、リン酸塩、酢酸塩、炭酸塩、硼酸塩、クエン酸塩、硫酸塩等が挙げられる。 The pH buffer can adjust the precipitation rate to a desired value and can keep the pH of the plating solution constant. One type of pH buffer may be used alone, or two or more types may be used in combination. Examples of the pH buffer include phosphates, acetates, carbonates, boron salts, citrates, sulfates and the like.

無電解金めっき液のpHは、5.0以上8.0以下であることが好ましく、6.0以上7.8以下であることがより好ましく、6.8以上7.5以下であることが特に好ましい。これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ任意に組み合わせて好ましい範囲を規定することができる。pHが5.0以上である場合は、めっき液の安定性が向上する傾向にある。pHが8.0以下である場合、下地金属としての金属基材の腐食を抑制できる。pHは、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム等の添加により調整することができる。 The pH of the electroless gold plating solution is preferably 5.0 or more and 8.0 or less, more preferably 6.0 or more and 7.8 or less, and preferably 6.8 or more and 7.5 or less. Especially preferable. The upper limit value and the lower limit value of these numerical values can be arbitrarily combined to define a preferable range. When the pH is 5.0 or more, the stability of the plating solution tends to be improved. When the pH is 8.0 or less, corrosion of the metal base material as the base metal can be suppressed. The pH can be adjusted by adding, for example, potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonium hydroxide and the like.

安定剤は、めっき液の安定性を向上することができる。安定剤としては、例えば、チアゾール化合物、ビピリジル化合物、フェナントロリン化合物等が挙げられる。 Stabilizers can improve the stability of the plating solution. Examples of the stabilizer include a thiazole compound, a bipyridyl compound, a phenanthroline compound and the like.

無電解金めっき液としては、市販のものを用いてもよい。市販品としては、例えば、エピタスTDS-25(上村工業株式会社製)、エピタスTDS-20(上村工業株式会社製)、フラッシュゴールド(奥野製薬工業株式会社製)等が挙げられる。 As the electroless gold plating solution, a commercially available one may be used. Examples of commercially available products include Epitaph TDS-25 (manufactured by C. Uyemura & Co., Ltd.), Epitaph TDS-20 (manufactured by C. Uyemura & Co., Ltd.), Flash Gold (manufactured by Okuno Pharmaceutical Industry Co., Ltd.) and the like.

ハウジングの収容空間に収容される無電解めっき液の深さは、特に限定されないが、例えば、0.5cm以上100cm以下であることが好ましい。無電解めっき液の深さがこの範囲であることにより、成膜装置がフロート材を有する場合に、均一な金属めっき皮膜を成膜し易いからである。 The depth of the electroless plating solution contained in the housing space is not particularly limited, but is preferably 0.5 cm or more and 100 cm or less, for example. This is because when the depth of the electroless plating solution is within this range, it is easy to form a uniform metal plating film when the film forming apparatus has a float material.

c.金属基材
金属基材は、固相置換型無電解めっき法により金属基材の表面に金属めっき皮膜を成膜できるように金属めっき皮膜を構成する金属よりもイオン化傾向が大きい金属から構成されるものである。金属基材を構成する金属としては、上記のような金属であれば特に限定されないが、例えば、金属めっき皮膜を構成する金属が金である場合には、銅、ニッケル、コバルト、パラジウム、これらの少なくとも2種を含む合金等が挙げられる。中でも、ニッケル、ニッケル合金等が好ましい。金めっき皮膜を容易に成膜できるからである。金属基材としては、上記のようなものであれば特に限定されないが、例えば、金属めっき皮膜を構成する金属が金である場合には、銅基板の表面にニッケルめっき皮膜が設けられたもの等が挙げられる。
c. Metal base material The metal base material is composed of a metal having a greater tendency to ionize than the metal constituting the metal plating film so that a metal plating film can be formed on the surface of the metal base material by the solid phase displacement type electroless plating method. It is a thing. The metal constituting the metal base material is not particularly limited as long as it is a metal as described above, but for example, when the metal constituting the metal plating film is gold, copper, nickel, cobalt, palladium, these are used. Examples include alloys containing at least two types. Of these, nickel, nickel alloys and the like are preferable. This is because the gold plating film can be easily formed. The metal base material is not particularly limited as long as it is as described above, but for example, when the metal constituting the metal plating film is gold, a nickel plating film is provided on the surface of the copper substrate. Can be mentioned.

金属基材は、任意の形状を有することができる。金属基材の形状としては、平板状若しくは曲板状のような板状物、棒状物、球状物等が挙げられる。また、金属基材は、溝、穴等の微細な加工が施されたものであってもよく、例えば、プリント配線基板、ITO基板、セラミックICパッケージ基板等の電子工業用部品の配線であってもよい。金属基材は、樹脂製品、ガラス製品、セラミックス部品等の製品に形成されためっき膜であってもよい。 The metal substrate can have any shape. Examples of the shape of the metal base material include plate-like objects such as flat plates or curved plates, rod-like objects, and spherical objects. Further, the metal base material may be one that has been finely processed such as grooves and holes, and is, for example, wiring for electronic industrial parts such as a printed wiring board, an ITO board, and a ceramic IC package board. May be good. The metal base material may be a plating film formed on a product such as a resin product, a glass product, or a ceramic component.

d.多孔質膜
多孔質膜は、無電解めっき液を内部に含むことができ、多孔質膜の内部に含まれる無電解めっき液に由来する金属イオンを還元することで金属基材の表面に析出できるものであれば特に限定されないが、アニオン性基を有するものが好ましい。多孔質膜がアニオン性基を有する場合、このアニオン性基が金属基材から溶出した金属イオンを捕捉することができる。このため、無電解めっき液が金属基材由来の金属イオン(例えばニッケルイオン)により劣化されることを抑制できる。また、アニオン性基を有する多孔質膜は、親水性を有するため、多孔質膜の濡れ性が向上する。このため、アニオン性基を有する多孔質膜は、無電解めっき液が濡れ易く、無電解めっき液を金属基材の表面に均一に広げることができる。その結果、アニオン性基を有する多孔質膜は、均一な金属めっき膜を形成できるという効果も奏する。
d. Porous film The porous film can contain an electroless plating solution inside, and can be deposited on the surface of a metal substrate by reducing metal ions derived from the electroless plating solution contained inside the porous film. Anything is not particularly limited as long as it is, but one having an anionic group is preferable. When the porous membrane has an anionic group, the anionic group can capture the metal ion eluted from the metal substrate. Therefore, it is possible to prevent the electroless plating solution from being deteriorated by metal ions (for example, nickel ions) derived from the metal substrate. Further, since the porous membrane having an anionic group has hydrophilicity, the wettability of the porous membrane is improved. Therefore, the porous film having an anionic group is easy to get wet with the electroless plating solution, and the electroless plating solution can be uniformly spread on the surface of the metal substrate. As a result, the porous film having an anionic group also has the effect of being able to form a uniform metal-plated film.

アニオン性基は、特に限定されるものではないが、例えば、スルホン酸基、チオスルホン酸基(-SH)、カルボキシ基、リン酸基、ホスホン酸基、ヒドロキシ基、シアノ基及びチオシアノ基から選択される少なくとも1種である。これらのアニオン性基は、正の電荷を有する金属イオンを捕捉することができる。また、これらのアニオン性基は、多孔質膜に親水性を付与することができる。アニオン性基は、スルホン酸基又はカルボキシ基であることが好ましい。特に、スルホン酸基(スルホ基)はニッケルイオンを効果的に捕捉できるため好ましい。 The anionic group is not particularly limited, but is, for example, a sulfonic acid group, a thiosulfonic acid group (-S 2 O 3 H), a carboxy group, a phosphoric acid group, a phosphonic acid group, a hydroxy group, a cyano group and a thiocyano. At least one selected from the groups. These anionic groups are capable of capturing positively charged metal ions. In addition, these anionic groups can impart hydrophilicity to the porous membrane. The anionic group is preferably a sulfonic acid group or a carboxy group. In particular, a sulfonic acid group (sulfo group) is preferable because it can effectively capture nickel ions.

アニオン性基を有する多孔質膜の材料として、アニオン性ポリマーを用いることができる。すなわち、アニオン性基を有する多孔質膜は、アニオン性ポリマーを含む。アニオン性ポリマーは、アニオン性基(例えば、上述のスルホン酸基、チオスルホン酸基、カルボキシ基、リン酸基、ホスホン酸基、ヒドロキシ基、シアノ基又はチオシアノ基等)を有する。アニオン性ポリマーは、アニオン性基の1種を単独で有していてもよく、また、アニオン性基の2種以上を組み合わせて有していてもよい。好ましいアニオン性基は、スルホン酸基である。 An anionic polymer can be used as a material for the porous membrane having an anionic group. That is, the porous membrane having an anionic group contains an anionic polymer. The anionic polymer has an anionic group (for example, the above-mentioned sulfonic acid group, thiosulfonic acid group, carboxy group, phosphoric acid group, phosphonic acid group, hydroxy group, cyano group or thiocyano group). The anionic polymer may have one kind of anionic group alone, or may have two or more kinds of anionic groups in combination. A preferred anionic group is a sulfonic acid group.

アニオン性ポリマーは、特に限定されるものではないが、例えば、アニオン性基を有する単量体を含む重合体により構成され得る。 The anionic polymer is not particularly limited, but may be composed of, for example, a polymer containing a monomer having an anionic group.

代表的なアニオン性ポリマーとしては、例えば、カルボキシル基を有するポリマー[例えば、(メタ)アクリル酸ポリマー(例えば、ポリ(メタ)アクリル酸等の(メタ)アクリル酸と他の共重合性単量体との共重合体など)、カルボキシル基を有するフッ素系樹脂(例えば、パーフルオロカルボン酸樹脂等)等]、スルホン酸基を有するスチレン系樹脂[例えば、ポリスチレンスルホン酸等]、スルホン化ポリアレーンエーテル系樹脂[例えば、スルホン化ポリエーテルケトン系樹脂、スルホン化ポリエーテルスルホン系樹脂等]等が挙げられる。 Typical anionic polymers include, for example, polymers having a carboxyl group [eg, (meth) acrylic acid polymers (eg, poly (meth) acrylic acid and other (meth) acrylic acids and other copolymerizable monomers. Copolymer with), fluororesin having a carboxyl group (eg, perfluorocarboxylic acid resin, etc.)], styrene resin having a sulfonic acid group [eg, polystyrene sulfonic acid, etc.], sulfonated polyarene ether Examples thereof include based resins [for example, sulfonated polyether ketone-based resins, sulfonated polyether sulfone-based resins, etc.].

多孔質膜は、アニオン性基を有するものの中でもイオン伝導性を有する固体電解質膜が好ましい。固体電解質膜は、内部にイオンクラスター構造を有し、このイオンクラスター構造内にめっき液が含浸する。そして、めっき液中の金イオン等の金属イオンは、固体電解質膜中のアニオン性基に配位するため、金属イオンは固体電解質膜中に効果的に拡散される。そのため、固体電解質膜を用いることで、均一なめっき膜を形成することができる。 As the porous membrane, a solid electrolyte membrane having ionic conductivity is preferable among those having an anionic group. The solid electrolyte membrane has an ion cluster structure inside, and the plating solution impregnates the ion cluster structure. Since the metal ions such as gold ions in the plating solution are coordinated with the anionic groups in the solid electrolyte membrane, the metal ions are effectively diffused in the solid electrolyte membrane. Therefore, a uniform plating film can be formed by using the solid electrolyte membrane.

固体電解質膜は、多孔構造(すなわちイオンクラスター構造)を有し、この多孔構造の細孔は非常に小さく、平均細孔径は例えば0.1μm以上100μm以下である。圧力を掛けることにより固体電解質膜中に無電解めっき液を含浸させることができる。固体電解質膜としては、例えば、デュポン社製のナフィオン(登録商標)等のフッ素系樹脂、炭化水素系樹脂、ポリアミック酸樹脂、旭硝子社製のセレミオン(CMV、CMD、CMFシリーズ)等のイオン交換機能を有する樹脂などを挙げることができるが、特にこれらに限定されるものではない。固体電解質膜は、好ましくはスルホン酸基を有するフッ素系樹脂である。スルホン酸基を有するフッ素系樹脂は、フッ素化された炭素骨格の疎水性部分と、スルホン酸基を有する側鎖部分の親水性部分とを有し、これらの部分はイオンクラスターを形成している。イオンクラスター中に含浸しためっき液中の金属イオンは、固体電解質膜のスルホン酸基に配位し、固体電解質膜中に均一に拡散される。また、スルホン酸基を有する固体電解質膜は、親水性が高く、優れた濡れ性を有するため、めっき液が濡れ易く、めっき液を金属基材の表面に均一に広げることができる。このため、スルホン酸基を有するフッ素系樹脂を用いることにより、均一なめっき膜を形成できる。また、スルホン酸基を有するフッ素系樹脂を用いると、マックスウェル-ワグナー効果により、固体電解質膜と金属基材の間に存在する拡散層に発生する誘電分極が大きくなり、この結果、金属イオンの高速輸送が可能になる。このようなフッ素系樹脂は、デュポン社から商品名「ナフィオン」シリーズ等として入手可能である。 The solid electrolyte membrane has a porous structure (that is, an ion cluster structure), and the pores of this porous structure are very small, and the average pore diameter is, for example, 0.1 μm or more and 100 μm or less. By applying pressure, the solid electrolyte membrane can be impregnated with the electroless plating solution. Examples of the solid electrolyte membrane include ion exchange functions such as fluororesins such as Nafion (registered trademark) manufactured by DuPont, hydrocarbon resins, polyamic acid resins, and Celemion (CMV, CMD, CMF series) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. However, the resin is not particularly limited thereto. The solid electrolyte membrane is preferably a fluororesin having a sulfonic acid group. The fluorinated resin having a sulfonic acid group has a hydrophobic part of a fluorinated carbon skeleton and a hydrophilic part of a side chain part having a sulfonic acid group, and these parts form an ion cluster. .. The metal ions in the plating solution impregnated in the ion cluster coordinate with the sulfonic acid groups of the solid electrolyte membrane and are uniformly diffused in the solid electrolyte membrane. Further, since the solid electrolyte membrane having a sulfonic acid group has high hydrophilicity and excellent wettability, the plating solution can be easily wetted and the plating solution can be uniformly spread on the surface of the metal substrate. Therefore, a uniform plating film can be formed by using a fluororesin having a sulfonic acid group. Further, when a fluororesin having a sulfonic acid group is used, the Maxwell-Wagner effect increases the dielectric polarization generated in the diffusion layer existing between the solid electrolyte membrane and the metal substrate, and as a result, the metal ions of the metal ion are increased. High-speed transportation becomes possible. Such a fluororesin is available from DuPont under the trade name "Nafion" series and the like.

固体電解質膜の当量重量(EW:Equivalent Weight)は、850g/mol以上950g/mol以下であることが好ましく、874g/mol以上909g/mol以下であることがより好ましい。これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ任意に組み合わせて好ましい範囲を規定することができる。ここで、当量重量とは、イオン交換基1当量あたりの固体電解質膜の乾燥質量のことである。固体電解質膜の当量重量がこの範囲である場合、金属めっき膜の均一性を向上することができる。 The equivalent weight (EW) of the solid electrolyte membrane is preferably 850 g / mol or more and 950 g / mol or less, and more preferably 874 g / mol or more and 909 g / mol or less. The upper limit value and the lower limit value of these numerical values can be arbitrarily combined to define a preferable range. Here, the equivalent weight is the dry mass of the solid electrolyte membrane per one equivalent of the ion exchange group. When the equivalent weight of the solid electrolyte membrane is in this range, the uniformity of the metal-plated membrane can be improved.

固体電解質膜の当量重量の調整方法は、特に限定されるものではないが、例えば、パーフルオロカーボンスルホン酸重合体の場合、フッ化ビニルエーテル化合物とフッ化オレフィンモノマーとの重合比を変えることにより調整することができる。具体的には、例えば、フッ化ビニルエーテル化合物の重合比を大きくすることにより、得られる固体電解質膜の当量重量を小さくすることができる。当量重量は、滴定法を用いて測定することができる。 The method for adjusting the equivalent weight of the solid electrolyte membrane is not particularly limited, but for example, in the case of a perfluorocarbon sulfonic acid polymer, it is adjusted by changing the polymerization ratio of the vinyl fluoride ether compound and the fluoroolefin monomer. be able to. Specifically, for example, by increasing the polymerization ratio of the vinyl fluoride ether compound, the equivalent weight of the obtained solid electrolyte membrane can be reduced. Equivalent weight can be measured using the titration method.

多孔質膜の密度は、特に限定されるものではないが、無電解めっき液の密度の0.005倍以上0.9倍以下であることが好ましく、中でも無電解めっき液の密度の0.01倍以上0.8倍以下であることが好ましい。フロート材により多孔質膜を金属基材の表面に密着させることなく近接させることが効果的に実現するからである。 The density of the porous film is not particularly limited, but is preferably 0.005 times or more and 0.9 times or less the density of the electroless plating solution, particularly 0.01 of the density of the electroless plating solution. It is preferably fold or more and 0.8 times or less. This is because the float material effectively realizes that the porous film is brought close to the surface of the metal base material without being brought into close contact with the surface.

多孔質膜の厚さは、10μm以上200μm以下であることが好ましく、20μm以上160μm以下であることがより好ましい。これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ任意に組み合わせて好ましい範囲を規定することができる。多孔質膜の厚さが10μm以上であると、多孔質膜が破れ難く、耐久性に優れる。多孔質膜の厚さが200μm以下であると、無電解めっき液が多孔質膜を通過させるのに必要な圧力を低減することができる。 The thickness of the porous membrane is preferably 10 μm or more and 200 μm or less, and more preferably 20 μm or more and 160 μm or less. The upper limit value and the lower limit value of these numerical values can be arbitrarily combined to define a preferable range. When the thickness of the porous membrane is 10 μm or more, the porous membrane is not easily torn and the durability is excellent. When the thickness of the porous film is 200 μm or less, the pressure required for the electroless plating solution to pass through the porous film can be reduced.

多孔質膜を平面視した形状及びサイズは、特に限定されないが、例えば、ハウジングの収容空間の形状が底面が矩形である角柱である場合には、多孔質膜を平面視した形状は矩形であり、多孔質膜を平面視したサイズは、縦が収容空間の底面の縦-10mm以上収容空間の底面の縦以下、横が収容空間の底面の横-10mm以上収容空間の底面の横以下であることが好ましい。フロート材をハウジングの内側の側面に接触させながら鉛直方向に動作させることで均一な金属めっき皮膜を成膜し易いからである。このような多孔質膜のサイズとしては、例えば、縦190mm×横280mm×厚さ51μmのサイズが挙げられる。また、多孔質膜を平面視した形状及びサイズとしては、例えば、ハウジングの収容空間の形状が底面が円形である円柱である場合には、多孔質膜を平面視した形状は円形であり、多孔質膜を平面視したサイズは、直径が収容空間の底面の直径-10mm以上収容空間の底面の直径以下であることが好ましい。フロート材をハウジングの内側の側面に接触させながら鉛直方向に動作させることで均一な金属めっき皮膜を成膜し易いからである。 The shape and size of the porous film in a plan view are not particularly limited, but for example, when the shape of the accommodation space of the housing is a prism having a rectangular bottom surface, the shape of the porous film in a plan view is rectangular. The size of the porous film in a plan view is -10 mm or more in length and -10 mm or more in length of the bottom surface of the accommodation space, and -10 mm or more in width and -10 mm or more in width or less than the width of the bottom surface of the accommodation space. Is preferable. This is because it is easy to form a uniform metal plating film by operating the float material in the vertical direction while contacting the inner side surface of the housing. Examples of the size of such a porous membrane include a size of 190 mm in length × 280 mm in width × 51 μm in thickness. As for the shape and size of the porous film in a plan view, for example, when the shape of the accommodation space of the housing is a cylinder having a circular bottom surface, the shape of the porous film in a plan view is circular and porous. The size of the ply film in a plan view is preferably such that the diameter is -10 mm or more of the diameter of the bottom surface of the accommodation space and not more than the diameter of the bottom surface of the accommodation space. This is because it is easy to form a uniform metal plating film by operating the float material in the vertical direction while contacting the inner side surface of the housing.

多孔質膜の水接触角は、15°以下であることが好ましく、13°以下であることがより好ましく、10℃以下であることがさらに好ましい。多孔質膜の範囲がこの範囲である場合、多孔質膜の濡れ性を向上することができる。 The water contact angle of the porous membrane is preferably 15 ° or less, more preferably 13 ° or less, and even more preferably 10 ° C or less. When the range of the porous membrane is within this range, the wettability of the porous membrane can be improved.

e.フロート材
成膜装置としては、上記多孔質膜の表面上に配置されたフロート材をさらに有し、上記フロート材の密度が、上記無電解めっき液の密度の1.09倍以上1.65倍以下であり、上記フロート材の重量が、上記多孔質膜の重量より大きいものが好ましい。このようなフロート材をさらに有する場合には、多孔質膜の内部に含まれる無電解めっき液に由来する金属イオンを還元することで金属基材の表面に析出させる際、フロート材が無電解めっき液の熱対流により動くのに伴い、多孔質膜が金属基材の表面に密着することなく近接する状態となる。これにより、金属基材及び多孔質膜の間に十分な拡散層を形成することで、金属イオンの析出で生じる水素等のガスを金属基材及び多孔質膜の間から逃すことができるので、均一な金属めっき皮膜を成膜できる。ここで、「多孔質膜が金属基材の表面に密着する」とは、無電解金めっき液中における多孔質膜及びニッケルめっき皮膜の表面間の全相互作用エネルギー(電気二重層斥力及びvan der Waals引力の和)を、表面間距離を引数とした関数とした場合に、表面間距離が、全相互作用エネルギーが極大値(エネルギー障壁)となる距離(通常、1nm以上4nm以下の距離)以下となる場合を指す(Derjaguin,B.V. and Landau,L. (1941). Acta Physicochim. URSS14, 633-662)。無電解金めっき浴のような、対イオンを含む溶媒で隔てられた2つの帯電表面間の静電二重層斥力は、接触値定理で与えられ、2つの表面が近接して表面における無電解金めっき液密度が変化すると、溶媒和圧力が生じる(Evans,R. and Parry,A.O. (1990). J. Phys. :Condens. Matter. 2,SA15-SA32.)。溶媒和圧力は、表面における無電解金めっき液密度は表面間距離が分子直径の倍数の距離にわたる振動関数になる。表面間距離が非常に小さい場合、溶媒和圧力は負の有限値となり、付着力となる。そのため、上記多孔膜と上記金属基板の表面間距離を小さくすると、溶媒和圧力は振動的となる。熱対流により、上記フロート材は円固有振動するので、溶媒和圧力と上記フロート材の固有周期が同期すれば、接触面の付着力を一定にすることが可能となる。
e. The float material film forming apparatus further includes a float material arranged on the surface of the porous film, and the density of the float material is 1.09 times or more and 1.65 times the density of the electroless plating solution. It is preferable that the weight of the float material is larger than the weight of the porous membrane. When such a float material is further provided, the float material is electroless plated when the metal ions derived from the electroless plating solution contained inside the porous film are reduced to precipitate on the surface of the metal substrate. As the liquid moves due to thermal convection, the porous film becomes close to the surface of the metal substrate without being in close contact with it. As a result, by forming a sufficient diffusion layer between the metal base material and the porous membrane, gas such as hydrogen generated by the precipitation of metal ions can escape from between the metal base material and the porous membrane. A uniform metal plating film can be formed. Here, "the porous film adheres to the surface of the metal substrate" means that the total interaction energy (electric double layer repulsion and van der) between the surfaces of the porous film and the nickel plating film in the electroless gold plating solution is used. When Waals attraction sum) is a function with the surface-to-surface distance as an argument, the surface-to-surface distance is less than or equal to the distance at which the total interaction energy reaches the maximum value (energy barrier) (usually a distance of 1 nm or more and 4 nm or less). (Derjaguin, BV and Landau, L. (1941). Acta Physicochim. URSS14, 633-662). The electrostatic double layer repulsion between two charged surfaces separated by a solvent containing counterion, such as an electrolytic gold plating bath, is given by the contact value theorem, and the two surfaces are in close proximity to the electroless gold on the surface. When the plating solution density changes, solvation pressure occurs (Evans, R. and Parry, AO (1990). J. Phys.: Condens. Matter. 2, SA15-SA32.). Solvation pressure is an electroless gold plating solution density on the surface that is a vibration function over a distance between surfaces that is a multiple of the molecular diameter. When the distance between the surfaces is very small, the solvation pressure becomes a negative finite value and becomes an adhesive force. Therefore, if the distance between the surface of the porous membrane and the surface of the metal substrate is reduced, the solvation pressure becomes oscillating. Since the float material vibrates in a circle due to heat convection, if the solvation pressure and the natural period of the float material are synchronized, the adhesive force on the contact surface can be made constant.

なお、フロート材の密度が上記範囲の下限未満である場合には、多孔質膜の内部に含まれる無電解めっき液に由来する金属イオンを還元することで金属基材の表面に析出させる際、フロート材が無電解めっき液の熱対流により多孔質膜の表面から浮揚することで、金属めっき皮膜が成膜されない部分が生じるおそれがある。また、フロート材の密度が上記範囲の上限を超える場合には、多孔質膜の内部に含まれる無電解めっき液に由来する金属イオンを還元することで金属基材の表面に析出させる際、フロート材が無電解めっき液の熱対流にもかかわらず多孔質膜に密着することで、多孔質膜が金属基材の表面に密着することにより、金属基材及び多孔質膜の間に十分な拡散層が形成されず、均一な金属めっき皮膜が成膜されないおそれがある。また、フロート材の重量が多孔質膜の重量以下の場合には、多孔質膜の内部に含まれる無電解めっき液に由来する金属イオンを金属基材の表面に析出させる際に、フロート材により多孔質膜を金属基材の表面に近接させることが困難となり、均一な金属めっき皮膜を成膜できなくなるおそれがある。 When the density of the float material is less than the lower limit of the above range, the metal ions derived from the electroless plating solution contained inside the porous film are reduced to precipitate on the surface of the metal substrate. When the float material floats from the surface of the porous film due to the thermal convection of the electroless plating solution, there is a possibility that a portion where the metal plating film is not formed may occur. When the density of the float material exceeds the upper limit of the above range, the float is formed on the surface of the metal substrate by reducing the metal ions derived from the electroless plating solution contained inside the porous membrane. The material adheres to the porous film despite the thermal convection of the electroless plating solution, so that the porous film adheres to the surface of the metal substrate, so that sufficient diffusion is sufficient between the metal substrate and the porous film. The layer may not be formed and a uniform metal plating film may not be formed. When the weight of the float material is less than or equal to the weight of the porous membrane, the float material is used to precipitate metal ions derived from the electroless plating solution contained inside the porous membrane on the surface of the metal substrate. It becomes difficult to bring the porous film close to the surface of the metal substrate, and there is a risk that a uniform metal plating film cannot be formed.

フロート材の構成材料は、無電解めっき液への耐薬品性を有するものであれば特に限定されず、有機材料でも無機材料でもよいが樹脂等の有機材料が好ましい。耐薬品性が高いからである。フロート材の有機材料は、特に限定されず、無電解めっき液の種類により異なるものであるが、例えば、無電解めっき液が上村工業株式会社製のエピタスTDS-25等である場合には、PA66(ナイロン66)、フェノール樹脂、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PVDC(ポリ塩化ビニリデン)等が挙げられる。 The constituent material of the float material is not particularly limited as long as it has chemical resistance to the electroless plating solution, and may be an organic material or an inorganic material, but an organic material such as a resin is preferable. This is because it has high chemical resistance. The organic material of the float material is not particularly limited and varies depending on the type of electroless plating solution. For example, when the electroless plating solution is Epitus TDS-25 manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd., PA66 (Nylon 66), phenol resin, PET (polyethylene terephthalate), PVDC (polyvinylidene chloride) and the like can be mentioned.

フロート材の形状は、均一な金属めっき皮膜を成膜可能なものであれば特に限定されないが、例えば、平板状若しくは曲板状のような板状等である。また、フロート材としては、フロート材が無電解めっき液の熱対流により動く際にその動きを不規則とし、所望の均一な金属めっき皮膜の成膜を妨げるような貫通孔等の孔を有さないものが好ましい。このような孔は、例えば、1μm以上の孔径を有する孔である。 The shape of the float material is not particularly limited as long as it can form a uniform metal plating film, and is, for example, a plate shape such as a flat plate shape or a curved plate shape. Further, the float material has holes such as through holes that make the float material irregular when it moves due to heat convection of the electroless plating solution and hinder the formation of a desired uniform metal plating film. No one is preferable. Such a hole is, for example, a hole having a hole diameter of 1 μm or more.

フロート材の厚さは、0.5mm以上10mm以下であることが好ましく、1.0mm以上5.0mm以下であることがより好ましい。これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ任意に組み合わせて好ましい範囲を規定することができる。フロート材の厚さがこれらの数値範囲の下限値以上であると、フロート材が軽過ぎてフロート材により多孔質膜を金属基材の表面に近接させることが困難となることを抑制できるからである。フロート材の厚さがこれらの数値範囲の上限値以下であると、フロート材が重過ぎて多孔質膜及び金属基材が密着することを抑制できるからである。従って、フロート材の厚さが数値範囲内であれば、フロートは液中に沈み、多孔膜と金属基材が密着することなく、振動することができる。また、フロート材の形状は、曲板状よりも平板状であることが好ましい。めっき液体中において、平板状のフロート材の表面に作用する力は、フロート材の表面の重心における圧力とフロート材の表面の面積との積に等しく、フロート材の表面に直角に作用するため、均一な金属めっき皮膜を成膜し易いからである。 The thickness of the float material is preferably 0.5 mm or more and 10 mm or less, and more preferably 1.0 mm or more and 5.0 mm or less. The upper limit value and the lower limit value of these numerical values can be arbitrarily combined to define a preferable range. If the thickness of the float material is equal to or greater than the lower limit of these numerical values, it is possible to prevent the float material from being too light and making it difficult for the float material to bring the porous film close to the surface of the metal substrate. be. This is because when the thickness of the float material is not more than the upper limit of these numerical values, it is possible to prevent the float material from being too heavy and the porous film and the metal base material from adhering to each other. Therefore, if the thickness of the float material is within the numerical range, the float can sink in the liquid and vibrate without the porous membrane and the metal substrate coming into close contact with each other. Further, the shape of the float material is preferably a flat plate shape rather than a curved plate shape. In the plating liquid, the force acting on the surface of the flat plate-shaped float material is equal to the product of the pressure at the center of gravity of the surface of the float material and the area of the surface of the float material, and acts at right angles to the surface of the float material. This is because it is easy to form a uniform metal plating film.

フロート材を平面視した形状及びサイズは、特に限定されないが、フロート材及び多孔質膜を平面視した場合にフロート材の領域に多孔質膜の領域が収まるような形状及びサイズが好ましい。このようなフロート材を平面視した形状及びサイズとしては、例えば、ハウジングの収容空間の形状が底面が矩形である角柱である場合には、フロート材を平面視した形状は矩形であり、フロート材を平面視したサイズは、縦が収容空間の底面の縦-10mm以上収容空間の底面の縦以下、横が収容空間の底面の横-10mm以上収容空間の底面の横以下であることが好ましい。フロート材をハウジングの内側の側面に接触させながら鉛直方向に動作させることで均一な金属めっき皮膜を成膜し易いからである。このようなフロート材のサイズとしては、例えば、縦195mm×横282mm×厚さ2mmのサイズが挙げられる。また、フロート材を平面視した形状及びサイズとしては、例えば、ハウジングの収容空間の形状が底面が円形である円柱である場合には、フロート材を平面視した形状は円形であり、フロート材を平面視したサイズは、縦が収容空間の底面の直径-10mm以上収容空間の底面の直径以下であることが好ましい。フロート材をハウジングの内側の側面に接触させながら鉛直方向に動作させることで均一な金属めっき皮膜を成膜し易いからである。 The shape and size of the float material in a plan view are not particularly limited, but a shape and size in which the region of the porous film fits in the region of the float material when the float material and the porous film are viewed in a plan view are preferable. As for the shape and size of such a float material in a plan view, for example, when the shape of the accommodation space of the housing is a prism having a rectangular bottom surface, the shape of the float material in a plan view is rectangular and the float material. The size in a plan view is preferably -10 mm or more in length and -10 mm or more in length of the bottom surface of the accommodation space, and -10 mm or more in width and -10 mm or more in width or less than the width of the bottom surface of the accommodation space. This is because it is easy to form a uniform metal plating film by operating the float material in the vertical direction while contacting the inner side surface of the housing. Examples of the size of such a float material include a size of 195 mm in length × 282 mm in width × 2 mm in thickness. As for the shape and size of the float material in a plan view, for example, when the shape of the accommodation space of the housing is a cylinder having a circular bottom surface, the shape of the float material in a plan view is circular, and the float material is used. It is preferable that the size in a plan view is -10 mm or more in length and equal to or less than the diameter of the bottom surface of the accommodation space. This is because it is easy to form a uniform metal plating film by operating the float material in the vertical direction while contacting the inner side surface of the housing.

f.その他
成膜装置としては、無電解金めっき液が、金化合物としての亜硫酸金塩及び/又は錯化剤としての亜硫酸塩を含み、且つ多孔質膜がアニオン性基としてスルホン酸基を有する固体電解質膜であるものが好ましい。亜硫酸金塩及び亜硫酸塩は、スルホン酸基を有する固体電解質膜中に含浸し易く、さらに、金イオンはスルホン酸基に配位して固体電解質膜中に効果的に拡散される。そのため、金イオンが成膜部分に十分に供給され、めっき膜を均一に形成することができる。
f. As another film forming apparatus, the electroless gold plating solution contains a gold sulfite as a gold compound and / or a sulfite as a complexing agent, and the porous film has a sulfonic acid group as an anionic group. A film is preferable. Gold sulfite and sulfite are easily impregnated in the solid electrolyte membrane having a sulfonic acid group, and gold ions are coordinated with the sulfonic acid group and effectively diffused in the solid electrolyte membrane. Therefore, gold ions are sufficiently supplied to the film-forming portion, and the plating film can be uniformly formed.

また、成膜装置としては、無電解金めっき液が錯化剤としてカルボキシル基含有化合物を含み、且つ多孔質膜がアニオン性基としてカルボキシ基を有する固体電解質膜であるものが好ましい。カルボキシル基含有化合物としては、上で列記した化合物も含め、例えば、メルカプトコハク酸、アセチルシステイン、システイン等が挙げられる。カルボキシル基含有化合物は、金イオンと安定な錯体を形成することができる。また、カルボキシル基を有する固体電解質膜と、カルボキシル基含有化合物を含む金めっき液とを組み合わせると、めっき液を弱酸性に安定的に維持でき、その結果、均一なめっき膜を形成することができる。また、カルボキシル基含有化合物は、カルボキシル基を有する固体電解質膜中に含浸し易く、さらに、金イオンはカルボキシ基に配位して固体電解質膜中に効果的に拡散される。そのため、金イオンが成膜部分に十分に供給され、めっき膜を均一に形成することができる。 Further, as the film forming apparatus, it is preferable that the electroless gold plating solution contains a carboxyl group-containing compound as a complexing agent and the porous film is a solid electrolyte film having a carboxy group as an anionic group. Examples of the carboxyl group-containing compound include the compounds listed above, and examples thereof include mercaptosuccinic acid, acetylcysteine, and cysteine. The carboxyl group-containing compound can form a stable complex with gold ions. Further, by combining a solid electrolyte film having a carboxyl group and a gold plating solution containing a carboxyl group-containing compound, the plating solution can be stably maintained at a weak acidity, and as a result, a uniform plating film can be formed. .. Further, the carboxyl group-containing compound is easily impregnated in the solid electrolyte membrane having a carboxyl group, and the gold ion is coordinated with the carboxy group and effectively diffused in the solid electrolyte membrane. Therefore, gold ions are sufficiently supplied to the film-forming portion, and the plating film can be uniformly formed.

(2)成膜工程
成膜工程では、上記成膜装置を使用し、上記多孔質膜の内部に含まれる上記無電解めっき液に由来する金属イオンを還元することで上記金属基材の表面に析出させることにより、上記金属基材の表面に金属めっき皮膜を成膜する。
(2) Film formation step In the film formation step, the film forming apparatus is used to reduce the metal ions derived from the electrolytically-free plating solution contained inside the porous film to the surface of the metal substrate. By precipitating, a metal plating film is formed on the surface of the metal base material.

めっき温度(金属めっき皮膜を成膜する時の無電解めっきの温度)は、例えば、50℃以上95℃以下であり、好ましくは60℃以上90℃以下である。これらの数値範囲の上限値及び下限値は、それぞれ任意に組み合わせて好ましい範囲を規定することができる。めっき温度が50℃以上である場合、金属めっき膜の析出速度を向上することができる。また、めっき温度が95℃以下である場合、めっき液中の成分の分解を抑制することができる。めっき時間は、めっき温度にも依るが、例えば、1~60分間である。 The plating temperature (temperature of electroless plating when forming a metal plating film) is, for example, 50 ° C. or higher and 95 ° C. or lower, preferably 60 ° C. or higher and 90 ° C. or lower. The upper limit value and the lower limit value of these numerical values can be arbitrarily combined to define a preferable range. When the plating temperature is 50 ° C. or higher, the precipitation rate of the metal plating film can be improved. Further, when the plating temperature is 95 ° C. or lower, decomposition of components in the plating solution can be suppressed. The plating time depends on the plating temperature, but is, for example, 1 to 60 minutes.

成膜工程では、成膜装置を恒温槽の内部に装入することで、無電解めっき液に熱対流を発生させながら、多孔質膜の内部に含まれる無電解めっき液に由来する金属イオンを還元することで金属基材の表面に析出させることが好ましい。無電解めっき液を加熱する際に熱対流が激しくなることを抑制し、均一な金属めっき皮膜の成膜を実現できるからである。なお、恒温槽としては、例えば、内部を上述しためっき温度に保持した大気雰囲気にしたものが好ましい。 In the film forming process, by charging the film forming apparatus inside the constant temperature bath, metal ions derived from the electroless plating solution contained inside the porous film are generated while generating heat convection in the electroless plating solution. It is preferable to deposit it on the surface of the metal substrate by reducing it. This is because it is possible to suppress the intense heat convection when the electroless plating solution is heated, and to realize a uniform formation of a metal plating film. As the constant temperature bath, for example, one having an atmospheric atmosphere in which the inside is maintained at the above-mentioned plating temperature is preferable.

2.成膜装置
実施形態に係る成膜装置としては、上記多孔質膜の表面上に配置されたフロート材をさらに備え、上記フロート材の密度は、上記無電解めっき液の密度の1.09倍以上1.65倍以下であり、上記フロート材の重量は、上記多孔質膜の重量より大きいものが好ましい。また、成膜装置としては、上記ハウジングが、犠牲陽極となる金属から構成されるものが好ましい。このような成膜装置の中でも、上記ハウジングの開口部を塞ぐ蓋をさらに備え、上記蓋は、上記ハウジングと同一の材料から構成されるものが好ましい。また、上記ハウジングの蓋は、ばねで上記フロート材の重心と接続し、上記無電解金めっき液中に上記フロート材を吊るした時の固有円振動数を純水における固有円振動数よりも小さくし、上記フロート材を無電解金めっき浴中で固有円振動させてもよい。
2. 2. The film forming apparatus according to the embodiment further includes a float material arranged on the surface of the porous film, and the density of the float material is 1.09 times or more the density of the electroless plating solution. It is 1.65 times or less, and the weight of the float material is preferably larger than the weight of the porous membrane. Further, as the film forming apparatus, it is preferable that the housing is made of a metal serving as a sacrificial anode. Among such film forming devices, it is preferable that a lid for closing the opening of the housing is further provided, and the lid is made of the same material as the housing. Further, the lid of the housing is connected to the center of gravity of the float material by a spring, and the natural circular frequency when the float material is hung in the electrolytic gold plating solution is smaller than the natural circular frequency in pure water. Then, the float material may be vibrated in a natural circle in a non-electrolytic gold plating bath.

以下、実施例を挙げて実施形態を説明するが、本開示はこれらの例によって限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to examples, but the present disclosure is not limited to these examples.

[実施例1]
固相置換型無電解めっき法により60個の金属基材の表面に金めっき皮膜(金属めっき皮膜)を成膜する成膜方法を実施した。図4(a)~図4(c)は、実施例1に係る金属めっき皮膜の成膜方法を示す概略工程断面図である。
[Example 1]
A film forming method for forming a gold plating film (metal plating film) on the surface of 60 metal substrates was carried out by a solid phase substitution type electroless plating method. 4 (a) to 4 (c) are schematic process sectional views showing a method for forming a metal plating film according to Example 1.

この金めっき皮膜の成膜方法では、まず、図4(a)に示すように、成膜装置1を準備した(準備工程)。成膜装置1は、底壁2bw及び底壁2bwを囲む側壁2swを有し、底壁2bwと対向する開口部2hが設けられ、内側に底面2bsが矩形の角柱形状の収容空間2Sが設けられたハウジング2を備えている。成膜装置1は、ハウジング2の内側の底面2bs上に配置された60個の平板状の金属基材4と、60個の金属基材4の表面4s上に配置された、平面視した形状が矩形の多孔質膜6と、多孔質膜6の表面6s上に配置された、平板状で平面視した形状が矩形のフロート材8と、ハウジング2の収容空間2Sに収容された無電解金めっき液(無電解めっき液)Lとを備えている。成膜装置1は、開口部2hを塞ぐ蓋10をさらに備えている。金属基材4、多孔質膜6、及びフロート材8は、ハウジング2の内側の底面2bs上に鉛直方向に順番に配置されており、ハウジング2の収容空間2Sに収容され、無電解金めっき液L中に浸漬している。金属基材4は、銅ブロック基板4cの表面にニッケルめっき皮膜4nが無電解めっきで設けられたものである。多孔質膜6は、どこにも固定されずに60個の金属基材4のニッケルめっき皮膜4nの表面4ns(金属基材4の表面4s)上に配置されている。無電解金めっき液は金化合物及び錯化剤を少なくとも含んでいる。なお、60個の金属基材4は、平面視した場合にハウジング2の内側の底面2bsにおいて4行×15列で配置されており、図4(a)~図4(c)では1行に配置された15個の金属基材4が示されている。成膜装置1で用いた各部材及び無電解金めっき液の構成を下記に示す。 In this method of forming a gold-plated film, first, as shown in FIG. 4A, the film forming apparatus 1 was prepared (preparation step). The film forming apparatus 1 has a bottom wall 2bw and a side wall 2s that surrounds the bottom wall 2bw, is provided with an opening 2h facing the bottom wall 2bw, and is provided with a prism-shaped accommodation space 2S having a rectangular bottom surface 2bs inside. The housing 2 is provided. The film forming apparatus 1 has 60 flat metal substrates 4 arranged on the bottom surface 2bs inside the housing 2 and a planar shape arranged on the surface 4s of the 60 metal substrates 4. Is a rectangular porous film 6, a flat and planar float material 8 arranged on the surface 6s of the porous film 6, and an electroless metal housed in the accommodation space 2S of the housing 2. It includes a plating solution (electroless plating solution) L. The film forming apparatus 1 further includes a lid 10 that closes the opening 2h. The metal base material 4, the porous film 6, and the float material 8 are arranged in order in the vertical direction on the bottom surface 2bs inside the housing 2, are housed in the storage space 2S of the housing 2, and are electroless gold plating solutions. Immersed in L. The metal base material 4 has a nickel plating film 4n provided on the surface of a copper block substrate 4c by electroless plating. The porous film 6 is not fixed anywhere and is arranged on the surface 4ns (the surface 4s of the metal substrate 4) of the nickel-plated film 4n of the 60 metal substrates 4. The electroless gold plating solution contains at least a gold compound and a complexing agent. The 60 metal base materials 4 are arranged in 4 rows × 15 columns on the bottom surface 2bs inside the housing 2 when viewed in a plan view, and are arranged in one row in FIGS. 4 (a) to 4 (c). Fifteen metal substrates 4 arranged are shown. The configurations of each member and the electroless gold plating solution used in the film forming apparatus 1 are shown below.

(ハウジング)
構成材料:PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)
収容空間のサイズ:縦200mm×横284mm×深さ9.2mm
(housing)
Constituent material: PTFE (polytetrafluoroethylene)
Storage space size: length 200 mm x width 284 mm x depth 9.2 mm

(金属基材)
構成:銅ブロック基板の表面にニッケルめっき皮膜が無電解めっきで設けられたニッケルめっき銅ブロック
銅ブロック基板のサイズ:縦18mm×横34.5mm×厚さ3mm
ニッケルめっき皮膜の厚さ:80nm
ニッケルめっき皮膜の成膜条件:
・ニッケルめっき液:トップニコロンTOM-LF(奥野製薬工業株式会社製)
・めっき温度:90℃
・成膜時間:15分
(Metal base material)
Configuration: Nickel-plated copper block copper block substrate with nickel plating film provided on the surface of the copper block substrate by electroless plating Size: Length 18 mm x Width 34.5 mm x Thickness 3 mm
Nickel plating film thickness: 80 nm
Nickel plating film formation conditions:
-Nickel plating solution: Top Nicolon TOM-LF (manufactured by Okuno Pharmaceutical Industry Co., Ltd.)
-Plating temperature: 90 ° C
・ Film formation time: 15 minutes

(多孔質膜)
構成材料:ナフィオン(登録商標)NRE-212(デュポン社製)
サイズ:縦190mm×横280mm×厚さ51μm〔収容空間のサイズ以下のサイズ〕
密度:0.01g/cm〔フロート材より小さい密度〕
重量:5.3g〔フロート材より小さい重量〕
(Porous membrane)
Constituent material: Nafion (registered trademark) NRE-212 (manufactured by DuPont)
Size: length 190 mm x width 280 mm x thickness 51 μm [size smaller than the size of the accommodation space]
Density: 0.01 g / cm 3 [Density smaller than float material]
Weight: 5.3g [Weight smaller than float material]

(フロート材)
構成材料:PA66(ナイロン66)
サイズ:縦195mm×横282mm×厚さ2mm〔収容空間のサイズ以下のサイズ〕
密度:1.13g/cm〔多孔質膜より大きい密度〕
重量:124g〔多孔質膜より大きい重量〕
貫通孔:無し
(Float material)
Constituent material: PA66 (nylon 66)
Size: length 195 mm x width 282 mm x thickness 2 mm [size smaller than the size of the accommodation space]
Density: 1.13 g / cm 3 [Density higher than porous membrane]
Weight: 124 g [Weight larger than porous membrane]
Through hole: None

(無電解金めっき液)
種類:エピタスTDS-25(上村工業株式会社製)
密度:1.04g/cm
深さ:9.2mm〔ハウジング内を無電解金めっき浴で充填した。〕
※エピタスTDS-25は、TDS-25-M(蓚酸塩、アルキルアミノホスホン酸、アルキルアミノホスホン酸塩、及び水の混合物)、TDS-25-A(亜硫酸塩及び水の混合物)、及び亜硫酸金ナトリウム溶液を含む。
(Electroless gold plating solution)
Type: Epitaph TDS-25 (manufactured by C. Uyemura & Co., Ltd.)
Density: 1.04 g / cm 3
Depth: 9.2 mm [The inside of the housing was filled with an electroless gold plating bath. ]
* Epitus TDS-25 is TDS-25-M (mixture of oxalate, alkylaminophosphonic acid, alkylaminophosphonate, and water), TDS-25-A (mixture of sulfite and water), and gold sulfite. Contains sodium solution.

この金めっき皮膜の成膜方法では、次に、図4(b)に示すように、成膜装置1を恒温槽20の80℃に保持した大気雰囲気の内部20Nに装入した。これにより、成膜装置1のハウジング2を均一に加熱することで無電解金めっき液Lを加熱し、無電解金めっき液Lに熱対流を発生させた。 In this method of forming a gold-plated film, next, as shown in FIG. 4 (b), the film-forming apparatus 1 was charged into the inner 20N of the atmospheric atmosphere held at 80 ° C. in the constant temperature bath 20. As a result, the housing 2 of the film forming apparatus 1 was uniformly heated to heat the electroless gold plating solution L, and heat convection was generated in the electroless gold plating solution L.

次に、図4(c)に示すように、成膜装置1を使用し、無電解金めっき液Lに熱対流を発生させながら、多孔質膜6の内部に含まれる無電解金めっき液Lに由来する金イオン(金属イオン)を還元することで60個の金属基材4のニッケルめっき皮膜4nの表面4ns(金属基材4の表面4s)に析出させた。これにより、60個の金属基材4のニッケルめっき皮膜4nの表面4nsに金めっき皮膜M(金属めっき皮膜)を成膜した(成膜工程)。この際、成膜時間を15分とし、各金属基材4の成膜面積を縦18mm×横34.5mmとした。この結果、多孔質膜6の破損を生じさせずに金めっき皮膜Mを成膜できた。 Next, as shown in FIG. 4C, the electroless gold plating solution L contained inside the porous film 6 is generated by using the film forming apparatus 1 to generate heat convection in the electroless gold plating solution L. By reducing the gold ions (metal ions) derived from the above, the gold ions (metal ions) were deposited on the surface 4ns (the surface 4s of the metal base material 4) of the nickel plating film 4n of the 60 metal base materials 4. As a result, a gold plating film M (metal plating film) was formed on the surface 4ns of the nickel plating film 4n of the 60 metal base materials 4 (deposition step). At this time, the film forming time was set to 15 minutes, and the film forming area of each metal substrate 4 was set to 18 mm in length × 34.5 mm in width. As a result, the gold plating film M could be formed without causing damage to the porous film 6.

[実施例2]
ハウジングとして、下記のように構成材料を変更したハウジングを用いた点を除いて、実施例1と同様に60個の金属基材の表面に金めっき皮膜を成膜する成膜方法を実施した。この結果、多孔質膜の破損を生じさせずに金めっき皮膜を成膜できた。
[Example 2]
A film forming method for forming a gold-plated film on the surface of 60 metal substrates was carried out in the same manner as in Example 1, except that a housing in which the constituent materials were changed as described below was used as the housing. As a result, a gold-plated film could be formed without causing damage to the porous film.

(ハウジング)
構成材料:アルミニウム(A1050)
(housing)
Constituent material: Aluminum (A1050)

[実施例3]
フロート材として、下記のように構成材料、密度、重量を変更したフロート材を用いた点を除いて、実施例2と同様に60個の金属基材の表面に金めっき皮膜を成膜する成膜方法を実施した。この結果、多孔質膜の破損を生じさせずに金めっき皮膜を成膜できた。
[Example 3]
A gold plating film is formed on the surface of 60 metal substrates in the same manner as in Example 2, except that the float material whose constituent material, density, and weight are changed as described below is used as the float material. The membrane method was carried out. As a result, a gold-plated film could be formed without causing damage to the porous film.

(フロート材)
構成材料:PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)
密度:2.14g/cm〔多孔質膜より大きい密度〕
重量:235g〔多孔質膜より大きい重量〕
(Float material)
Constituent material: PTFE (polytetrafluoroethylene)
Density: 2.14 g / cm 3 [Density higher than porous membrane]
Weight: 235 g [Weight larger than porous membrane]

[実施例4]
フロート材として、下記のように構成材料、密度、重量を変更したフロート材を用いた点を除いて、実施例2と同様に60個の金属基材の表面に金めっき皮膜を成膜する成膜方法を実施した。この結果、多孔質膜の破損を生じさせずに金めっき皮膜を成膜できた。
[Example 4]
A gold plating film is formed on the surface of 60 metal substrates in the same manner as in Example 2, except that the float material whose constituent material, density, and weight are changed as described below is used as the float material. The membrane method was carried out. As a result, a gold-plated film could be formed without causing damage to the porous film.

(フロート材)
構成材料:PP(ポリプロピレン)
密度:0.90g/cm〔多孔質膜より大きい密度〕
重量:99.0g〔多孔質膜より大きい重量〕
(Float material)
Constituent material: PP (polypropylene)
Density: 0.90 g / cm 3 [Density higher than porous membrane]
Weight: 99.0 g [Weight larger than porous membrane]

[実施例5]
フロート材として、下記のように構成材料、密度、重量を変更したフロート材を用いた点を除いて、実施例2と同様に60個の金属基材の表面に金めっき皮膜を成膜する成膜方法を実施した。この結果、多孔質膜の破損を生じさせずに金めっき皮膜を成膜できた。
[Example 5]
A gold plating film is formed on the surface of 60 metal substrates in the same manner as in Example 2, except that the float material whose constituent material, density, and weight are changed as described below is used as the float material. The membrane method was carried out. As a result, a gold-plated film could be formed without causing damage to the porous film.

(フロート材)
構成材料:フェノール樹脂
密度:1.21g/cm〔多孔質膜より大きい密度〕
重量:133g〔多孔質膜より大きい重量〕
(Float material)
Constituent material: Phenol resin Density: 1.21 g / cm 3 [Density higher than porous membrane]
Weight: 133 g [Weight larger than porous membrane]

[実施例6]
フロート材として、下記のように構成材料、密度、重量を変更したフロート材を用いた点を除いて、実施例2と同様に60個の金属基材の表面に金めっき皮膜を成膜する成膜方法を実施した。この結果、多孔質膜の破損を生じさせずに金めっき皮膜を成膜できた。
[Example 6]
A gold plating film is formed on the surface of 60 metal substrates in the same manner as in Example 2, except that the float material whose constituent material, density, and weight are changed as described below is used as the float material. The membrane method was carried out. As a result, a gold-plated film could be formed without causing damage to the porous film.

(フロート材)
構成材料:PET(ポリエチレンテレフタレート)
密度:1.34g/cm〔多孔質膜より大きい密度〕
重量:147g〔多孔質膜より大きい重量〕
(Float material)
Constituent material: PET (polyethylene terephthalate)
Density: 1.34 g / cm 3 [Density higher than porous membrane]
Weight: 147g [Weight larger than porous membrane]

[実施例7]
フロート材として、下記のように構成材料、密度、重量を変更したフロート材を用いた点を除いて、実施例2と同様に60個の金属基材の表面に金めっき皮膜を成膜する成膜方法を実施した。この結果、多孔質膜の破損を生じさせずに金めっき皮膜を成膜できた。
[Example 7]
A gold plating film is formed on the surface of 60 metal substrates in the same manner as in Example 2, except that the float material whose constituent material, density, and weight are changed as described below is used as the float material. The membrane method was carried out. As a result, a gold-plated film could be formed without causing damage to the porous film.

(フロート材)
構成材料:PVDC(ポリ塩化ビニリデン)
密度:1.72g/cm〔多孔質膜より大きい密度〕
重量:189g〔多孔質膜より大きい重量〕
(Float material)
Constituent material: PVDC (polyvinylidene chloride)
Density: 1.72 g / cm 3 [Density higher than porous membrane]
Weight: 189 g [Weight larger than porous membrane]

[比較例1]
まず、多孔質膜6を備えておらず、フロート材8が60個の金属基材4の表面4s上に多孔質膜6を介さずに配置されており、金属基材4及びフロート材8が、ハウジング2の内側の底面2bs上に鉛直方向に順番に配置されており、ハウジング2の収容空間2Sに収容され、無電解金めっき液L中に浸漬している点を除いて、実施例1と同様の成膜装置1を準備した(準備工程)。
[Comparative Example 1]
First, the porous film 6 is not provided, and the float material 8 is arranged on the surface 4s of the 60 metal base materials 4 without interposing the porous film 6, and the metal base material 4 and the float material 8 are arranged. Example 1 except that they are arranged in order in the vertical direction on the bottom surface 2bs inside the housing 2, are housed in the storage space 2S of the housing 2, and are immersed in the electroless gold plating solution L. The same film forming apparatus 1 as above was prepared (preparation step).

次に、成膜装置1を恒温槽20の80℃に保持した大気雰囲気の内部20Nに装入した。これにより、成膜装置1のハウジング2を均一に加熱することで無電解金めっき液Lを加熱し、無電解金めっき液Lに熱対流を発生させた。 Next, the film forming apparatus 1 was charged into the inner 20N of the atmospheric atmosphere held at 80 ° C. in the constant temperature bath 20. As a result, the housing 2 of the film forming apparatus 1 was uniformly heated to heat the electroless gold plating solution L, and heat convection was generated in the electroless gold plating solution L.

次に、成膜装置1を使用し、無電解金めっき液Lに熱対流を発生させながら、多孔質膜を介さずに供給される無電解金めっき液Lに由来する金イオン(金属イオン)を還元することで60個の金属基材4のニッケルめっき皮膜4nの表面4ns(金属基材4の表面4s)に析出させた。これにより、60個の金属基材4のニッケルめっき皮膜4nの表面4nsに金めっき皮膜M(金属めっき皮膜)を成膜した(成膜工程)。この際、成膜時間及び各金属基材の成膜面積を実施例1と同様とした。この結果、金めっき皮膜Mを成膜できた。 Next, using the film forming apparatus 1, gold ions (metal ions) derived from the electroless gold plating solution L, which is supplied without passing through the porous film while generating heat convection in the electroless gold plating solution L, are used. Was reduced to cause precipitation on the surface 4ns (surface 4s of the metal substrate 4) of the nickel plating film 4n of the 60 metal substrate 4. As a result, a gold plating film M (metal plating film) was formed on the surface 4ns of the nickel plating film 4n of the 60 metal base materials 4 (deposition step). At this time, the film forming time and the film forming area of each metal base material were the same as in Example 1. As a result, the gold plating film M could be formed.

[比較例2]
ハウジングとして、下記のように構成材料を変更したハウジングを用いた点を除いて、比較例1と同様に60個の金属基材の表面に金めっき皮膜を成膜する成膜方法を実施した。この結果、金めっき皮膜を成膜できた。
[Comparative Example 2]
A film forming method for forming a gold-plated film on the surface of 60 metal substrates was carried out in the same manner as in Comparative Example 1, except that a housing in which the constituent materials were changed as described below was used as the housing. As a result, a gold plating film could be formed.

(ハウジング)
構成材料:アルミニウム(A1050)
(housing)
Constituent material: Aluminum (A1050)

《ハウジングの構成材料及び多孔質膜の配置の有無の成膜に対する影響の評価》
置換型無電解めっき法では、金属基材を異種材料に接触させた状態で金属基材の表面に金属めっき皮膜を成膜する場合には、金属基材と異種材料との間に形成される局部電池の起電力に応じて電流密度が変化し、成膜が影響を受ける。電流密度は、金属基材を接触させる異種材料の種類、接触面積、及び重量に依存する。このため、実施例及び比較例に係る金めっき皮膜の成膜方法では、成膜の際に金属基材を接触させるハウジングの構成材料の種類に依存し電流密度が変化し、成膜が影響を受ける。以下、実施例及び比較例に係る金めっき皮膜の成膜方法において、成膜の際に金属基材を接触させるハウジングの構成材料の成膜に対する影響について、多孔質膜の配置の有無の影響とともに評価した結果について説明する。
<< Evaluation of the effect on film formation of the housing constituent materials and the presence or absence of the arrangement of the porous film >>
In the substitutional electroless plating method, when a metal plating film is formed on the surface of a metal substrate in a state where the metal substrate is in contact with a dissimilar material, it is formed between the metal substrate and the dissimilar material. The current density changes according to the electroplating power of the local battery, and the film formation is affected. The current density depends on the type, contact area, and weight of the dissimilar materials that the metal substrate is in contact with. Therefore, in the method for forming a gold-plated film according to the examples and comparative examples, the current density changes depending on the type of the constituent material of the housing with which the metal base material is brought into contact during the film formation, and the film formation has an influence. receive. Hereinafter, in the method for forming a gold-plated film according to Examples and Comparative Examples, the influence on the film formation of the constituent material of the housing in which the metal base material is brought into contact during the film formation, together with the influence of the presence or absence of the arrangement of the porous film. The evaluation result will be described.

[金めっき皮膜の形態の評価]
実施例1及び比較例1並びに実施例2及び比較例2で60個の金属基材のニッケルめっき皮膜の表面に成膜される金めっき皮膜の形態について、デジタルマイクロスコープ(株式会社キーエンス製VH-8000)を使用し評価した。その結果、PTFE製ハウジングを用いた実施例1及び比較例1では、60個の金属基材で金めっき皮膜が成膜されない部分が多く生じたことがわかった。一方、アルミニウム製ハウジングを用いた実施例2及び比較例2では、60個の金属基材で金めっき皮膜が成膜されない部分は少なかった。さらに、これらの実施例2及び比較例2どうしを比較すると、多孔質膜が金属基材の表面上に配置され、フロート材が多孔質膜の表面上に配置された実施例2では、各金属基材に均一な金属めっき皮膜を成膜できたことがわかった。なお、均一な金属めっき皮膜を一度の処理で成膜できれば、歩留まりを改善することができ、低コスト化が可能となる。
[Evaluation of the morphology of the gold-plated film]
Regarding the form of the gold-plated film formed on the surface of the nickel-plated film of 60 metal substrates in Example 1 and Comparative Example 1 and Example 2 and Comparative Example 2, a digital microscope (VH- manufactured by Keyence Co., Ltd.) 8000) was used for evaluation. As a result, it was found that in Example 1 and Comparative Example 1 using the PTFE housing, there were many portions where the gold plating film was not formed on the 60 metal substrates. On the other hand, in Example 2 and Comparative Example 2 using the aluminum housing, there were few parts where the gold plating film was not formed on the 60 metal substrates. Further, when these Examples 2 and Comparative Examples 2 are compared, in Example 2 in which the porous film is arranged on the surface of the metal base material and the float material is arranged on the surface of the porous film, each metal is arranged. It was found that a uniform metal plating film could be formed on the substrate. If a uniform metal plating film can be formed by one treatment, the yield can be improved and the cost can be reduced.

[金めっき皮膜の重量の評価]
実施例1及び比較例1並びに実施例2及び比較例2において、60個の金属基材について、成膜前後の重量を測定し、成膜前後の重量変化から金めっき皮膜の重量を評価した。さらに、60個の金属基材の成膜前後の重量変化の平均を算出し、成膜前後の重量変化の平均から金めっき皮膜の平均重量を評価した。図5は、実施例1(PTFE製ハウジング使用×多孔質膜有り)及び比較例1(PTFE製ハウジング使用×多孔質膜無し)並びに実施例2(アルミニウム製ハウジング使用×多孔質膜有り)及び比較例2(アルミニウム製ハウジング使用×多孔質膜無し)における60個の金属基材の成膜前後の重量変化の平均を示すグラフである。
[Evaluation of the weight of the gold plating film]
In Example 1 and Comparative Example 1, and in Example 2 and Comparative Example 2, the weights of 60 metal substrates before and after film formation were measured, and the weight of the gold plating film was evaluated from the weight change before and after film formation. Further, the average of the weight changes before and after the film formation of 60 metal substrates was calculated, and the average weight of the gold plating film was evaluated from the average of the weight changes before and after the film formation. FIG. 5 shows Example 1 (using a PTFE housing × with a porous membrane), Comparative Example 1 (using a PTFE housing × without a porous membrane), and Example 2 (using an aluminum housing × with a porous membrane) and comparison. It is a graph which shows the average of the weight change before and after film formation of 60 metal substrates in Example 2 (using an aluminum housing × without a porous film).

図5に示すように、アルミニウム製ハウジングを用いた実施例2及び比較例2における成膜前後の重量変化の平均は、PTFE製ハウジングを用いた実施例1及び比較例1における成膜前後の重量変化の平均よりも大きくなった。さらに、PTFE製ハウジングを用いた実施例1及び比較例1どうしを比較すると、多孔質膜を配置した実施例1における重量変化の平均は、多孔質膜を配置しなかった比較例1における成膜前後の重量変化の平均はよりも小さくなった。また、アルミニウム製ハウジングを用いた実施例2及び比較例2どうしを比較すると、多孔質膜を配置した実施例2における重量変化の平均は、多孔質膜を配置しなかった比較例2の成膜前後における重量変化の平均はよりも小さくなった。 As shown in FIG. 5, the average of the weight changes before and after film formation in Example 2 and Comparative Example 2 using the aluminum housing is the weight before and after film formation in Example 1 and Comparative Example 1 using the PTFE housing. It was larger than the average of the changes. Further, comparing Example 1 and Comparative Example 1 using the PTFE housing, the average weight change in Example 1 in which the porous film was arranged was the film formation in Comparative Example 1 in which the porous film was not arranged. The average weight change before and after was smaller than that. Further, when comparing Example 2 and Comparative Example 2 using the aluminum housing, the average weight change in Example 2 in which the porous film was arranged was the film formation of Comparative Example 2 in which the porous film was not arranged. The average weight change before and after was smaller than that.

以上の結果から、アルミニウム製ハウジングを用いた実施例2及び比較例2では、ハウジングを構成するアルミニウムが犠牲陽極として機能することで電流密度が増加することにより、金及びニッケルの置換反応が促進され、金めっき皮膜の重量が増加したと考えられる。また、多孔質膜を配置しなかった比較例1及び比較例2では、無電解金めっき液が熱対流により金属基材のニッケルめっき皮膜の表面に多量に供給されることによって、金及びニッケルの置換反応が顕著に起こり、金めっき皮膜の重量が増加したと考えられる。なお、金めっき皮膜等の金属めっき皮膜の重量が増加する場合には、金属めっき皮膜の成膜速度が向上するため、金属めっき皮膜を用いた製品の短時間での大量生産を実現できる。 From the above results, in Example 2 and Comparative Example 2 using the aluminum housing, the aluminum constituting the housing functions as a sacrificial anode to increase the current density, thereby promoting the substitution reaction of gold and nickel. It is considered that the weight of the gold plating film has increased. Further, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in which the porous film was not arranged, a large amount of electroless gold plating solution was supplied to the surface of the nickel plating film of the metal substrate by thermal convection, so that gold and nickel were used. It is considered that the substitution reaction occurred remarkably and the weight of the gold plating film increased. When the weight of the metal plating film such as the gold plating film increases, the film formation speed of the metal plating film is improved, so that mass production of the product using the metal plating film in a short time can be realized.

[金めっき皮膜の表面粗さの評価]
実施例1及び比較例1並びに実施例2及び比較例2において、60個の金属基材のニッケルめっき皮膜の表面に成膜される金めっき皮膜の表面粗さRaについて、表面粗さ測定機(株式会社東京精密製SURFCOM1400G25)を使用し、金めっき皮膜の表面の断面曲線から測定した。さらに、60個の金属基材の金めっき皮膜の表面粗さRaの平均を算出した。図6は、実施例1(PTFE製ハウジング使用×多孔質膜有り)及び比較例1(PTFE製ハウジング使用×多孔質膜無し)並びに実施例2(アルミニウム製ハウジング使用×多孔質膜有り)及び比較例2(アルミニウム製ハウジング使用×多孔質膜無し)における60個の金属基材の金めっき皮膜の表面粗さRaの平均を示すグラフである。
[Evaluation of surface roughness of gold-plated film]
In Example 1 and Comparative Example 1 and Example 2 and Comparative Example 2, the surface roughness measuring machine (surface roughness Ra) of the gold plating film formed on the surface of the nickel plating film of 60 metal substrates was used. It was measured from the cross-sectional curve of the surface of the gold plating film using SURFCOM 1400G25) manufactured by Tokyo Precision Co., Ltd. Further, the average surface roughness Ra of the gold-plated coatings of 60 metal substrates was calculated. FIG. 6 shows Example 1 (using a PTFE housing × with a porous membrane), Comparative Example 1 (using a PTFE housing × without a porous membrane), and Example 2 (using an aluminum housing × with a porous membrane) and comparison. It is a graph which shows the average of the surface roughness Ra of the gold plating film of 60 metal base materials in Example 2 (using an aluminum housing × without a porous film).

図6に示すように、アルミニウム製ハウジングを用いた実施例2及び比較例2における金めっき皮膜の表面粗さRaは、PTFE製ハウジングを用いた実施例1及び比較例1における金めっき皮膜の表面粗さRaよりも低くなる傾向となった。そして、PTFE製ハウジングを用いた実施例1及び比較例1どうしを比較すると、多孔質膜を配置した実施例1における金めっき皮膜の表面粗さRaは、多孔質膜を配置しなかった比較例1における金めっき皮膜の表面粗さRaよりも低くなった。また、アルミニウム製ハウジングを用いた実施例2及び比較例2どうしを比較すると、多孔質膜を配置した実施例2における金めっき皮膜の表面粗さRaは、多孔質膜を配置しなかった比較例2における金めっき皮膜の表面粗さRaよりも低くなった。 As shown in FIG. 6, the surface roughness Ra of the gold-plated film in Example 2 and Comparative Example 2 using the aluminum housing is the surface roughness Ra of the gold-plated film in Example 1 and Comparative Example 1 using the PTFE housing. It tended to be lower than the roughness Ra. Comparing Example 1 and Comparative Example 1 using the PTFE housing, the surface roughness Ra of the gold-plated film in Example 1 in which the porous film was arranged was Comparative Example in which the porous film was not arranged. The surface roughness Ra of the gold plating film in No. 1 was lower than that of Ra. Further, comparing Example 2 and Comparative Example 2 using the aluminum housing, the surface roughness Ra of the gold-plated film in Example 2 in which the porous film was arranged was Comparative Example in which the porous film was not arranged. The surface roughness Ra of the gold plating film in No. 2 was lower than that of Ra.

以上の結果から、アルミニウム製ハウジングを用いた実施例2及び比較例2では、ハウジングを構成するアルミニウムが犠牲陽極として機能することで電流密度が増加することにより、金及びニッケルの置換反応が均一に起こり、金めっき皮膜が均一に成膜されたと考えられる。また、多孔質膜を配置しなかった比較例1及び比較例2では、無電解金めっき液が熱対流により金属基材のニッケルめっき皮膜の表面に多量に供給されることによって、金及びニッケルの置換反応が均一に起こらず、金めっき皮膜が均一に成膜されなかったと考えられる。なお、金めっき皮膜等の金属めっき皮膜の表面粗さが減少する場合には、金属めっき皮膜の表面への半田の濡れ性が向上するため、金属めっき皮膜を用いた電子部品の初期故障数の低減を実現できる。 From the above results, in Example 2 and Comparative Example 2 using the aluminum housing, the aluminum constituting the housing functions as a sacrificial anode to increase the current density, so that the gold and nickel substitution reaction becomes uniform. It is considered that the gold plating film was uniformly formed. Further, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in which the porous film was not arranged, a large amount of electroless gold plating solution was supplied to the surface of the nickel plating film of the metal substrate by thermal convection, so that gold and nickel were used. It is probable that the substitution reaction did not occur uniformly and the gold plating film was not uniformly formed. When the surface roughness of a metal plating film such as a gold plating film is reduced, the wettability of solder to the surface of the metal plating film is improved, so that the number of initial failures of electronic parts using the metal plating film is increased. Reduction can be realized.

《フロート材の構成の成膜に対する影響の評価》
実施例2~実施例7に係る金めっき皮膜の成膜方法でのフロート材の構成の成膜に対する影響を評価した。具体的には、実施例2~実施例7に係る金めっき皮膜の成膜方法において、成膜工程でのフロート材の動き及び作用を評価するとともに、60個の金属基材のニッケルめっき皮膜の表面に成膜される金めっき皮膜の形態をデジタルマイクロスコープ(株式会社キーエンス製VH-8000)を使用し評価した。そして、それらの評価結果からフロート材の構成の成膜に対する影響を評価した。
<< Evaluation of the effect of the composition of the float material on the film formation >>
The influence of the structure of the float material on the film formation in the gold plating film film forming method according to Examples 2 to 7 was evaluated. Specifically, in the method for forming a gold-plated film according to Examples 2 to 7, the movement and action of the float material in the film-forming process are evaluated, and the nickel-plated film of 60 metal substrates is used. The morphology of the gold-plated film formed on the surface was evaluated using a digital microscope (VH-8000 manufactured by Keyence Co., Ltd.). Then, from those evaluation results, the influence of the composition of the float material on the film formation was evaluated.

実施例2に係る成膜方法における成膜工程では、フロート材(構成材料:PA66、密度:1.13g/cm)は、無電解金めっき液の熱対流によりハウジングの内側の側面に接触しながら、多孔質膜の表面から鉛直方向に0.2mmの振幅の距離だけ離れた位置を振動の中心として、鉛直方向に0.2mmの振幅で単振動することで、多孔質膜の表面へのフロート材の接触と分離を繰り返した。これに伴い、多孔質膜が60個の金属基材のニッケルめっき皮膜の表面に密着することなく近接した状態となった。これにより、金属基材及び多孔質膜の間に、金属イオンの析出で生じる水素等のガスを逃すのに十分な拡散層が形成された。そして、60個の金属基材のニッケルめっき皮膜の表面に均一な金めっき皮膜が成膜された。 In the film forming step in the film forming method according to Example 2, the float material (constituent material: PA66, density: 1.13 g / cm 3 ) comes into contact with the inner side surface of the housing by the thermal convection of the electrolytic gold plating solution. However, the surface of the porous membrane is subjected to simple vibration with an amplitude of 0.2 mm in the vertical direction, with the position separated from the surface of the porous membrane by a distance of 0.2 mm in the vertical direction as the center of vibration. The contact and separation of the float material were repeated. Along with this, the porous film was in a state of being close to the surface of the nickel-plated film of 60 metal substrates without being in close contact with the surface. As a result, a diffusion layer sufficient to allow gas such as hydrogen generated by the precipitation of metal ions to escape was formed between the metal substrate and the porous film. Then, a uniform gold plating film was formed on the surface of the nickel plating film of 60 metal substrates.

これに対し、実施例3に係る成膜方法における成膜工程では、フロート材(構成材料:PTFE、密度:2.14g/cm)が無電解金めっき液の熱対流にもかかわらず多孔質膜に密着した。これに伴い、多孔質膜が60個の金属基材のニッケルめっき皮膜の表面に密着したことで、金属基材及び多孔質膜の間に十分な拡散層が形成されなかった。そして、60個の金属基材のニッケルめっき皮膜の表面に成膜される金めっき皮膜の一部には気泡痕が生じた。一方、実施例4に係る成膜方法における成膜工程では、フロート材(構成材料:PP、密度:0.90g/cm)が無電解金めっき液の熱対流により多孔質膜の表面から浮揚した。そして、60個の金属基材のニッケルめっき皮膜の表面には金めっき皮膜が成膜されない部分が生じた。 On the other hand, in the film forming step in the film forming method according to Example 3, the float material (constituent material: PTFE, density: 2.14 g / cm 3 ) is porous despite the thermal convection of the electroless gold plating solution. It adhered to the membrane. Along with this, the porous film adhered to the surface of the nickel-plated film of the 60 metal substrates, so that a sufficient diffusion layer was not formed between the metal substrate and the porous film. Then, bubble marks were generated in a part of the gold plating film formed on the surface of the nickel plating film of 60 metal substrates. On the other hand, in the film forming step in the film forming method according to Example 4, the float material (constituent material: PP, density: 0.90 g / cm 3 ) floats from the surface of the porous film by the thermal convection of the electroless gold plating solution. bottom. Then, a portion where the gold plating film was not formed was formed on the surface of the nickel plating film of the 60 metal substrates.

さらに、実施例5~7に係る成膜方法における成膜工程では、実施例5のフロート材(構成材料:フェノール樹脂、密度:1.21g/cm)、実施例6のフロート材(構成材料:PET、密度:1.34g/cm)、及び実施例7のフロート材(構成材料:PVDC、密度:1.72g/cm)は、いずれも無電解金めっき液の熱対流によりハウジングの内側の側面に接触しながら、多孔質膜の表面から鉛直方向に0.2mm以下の振幅の距離だけ離れた位置を振動の中心として、鉛直方向に0.2mm以下の振幅で単振動することで、多孔質膜の表面へのフロート材の接触と分離を繰り返した。これに伴い、多孔質膜が60個の金属基材のニッケルめっき皮膜の表面に密着することなく近接する状態となった。これにより、金属基材及び多孔質膜の間に十分な拡散層が形成された。そして、60個の金属基材のニッケルめっき皮膜の表面に均一な金めっき皮膜が成膜された。 Further, in the film forming step in the film forming method according to Examples 5 to 7, the float material of Example 5 (constituent material: phenol resin, density: 1.21 g / cm 3 ) and the float material of Example 6 (constituent material). : PET, density: 1.34 g / cm 3 ), and the float material of Example 7 (constituent material: PVDC, density: 1.72 g / cm 3 ) are all of the housing due to the thermal convection of the electroless gold plating solution. By making a simple vibration with an amplitude of 0.2 mm or less in the vertical direction, with the position separated by a distance of 0.2 mm or less in the vertical direction from the surface of the porous film as the center of vibration while contacting the inner side surface. , The contact and separation of the float material to the surface of the porous film was repeated. Along with this, the porous film is in a state of being close to the surface of the nickel-plated film of 60 metal substrates without being in close contact with the surface. As a result, a sufficient diffusion layer was formed between the metal substrate and the porous film. Then, a uniform gold plating film was formed on the surface of the nickel plating film of 60 metal substrates.

以上の結果から、フロート材として、密度が1.13g/cm以上1.72g/cm以下であり、重量が多孔質膜より大きく、貫通孔が無いフロート材を使用することが好ましいことが判明した。なお、フロート材に貫通孔が無いことで、無電解金めっき液による抵抗がフロート材に均一に掛かるため、フロート材が単振動できると考えられる。 From the above results, it is preferable to use a float material having a density of 1.13 g / cm 3 or more and 1.72 g / cm 3 or less, a weight larger than that of the porous membrane, and no through holes. found. Since the float material does not have through holes, the resistance due to the electroless gold plating solution is uniformly applied to the float material, so that it is considered that the float material can undergo simple vibration.

以上、本発明に係る実施形態について詳述したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。 Although the embodiments according to the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various aspects are described within the scope of the claims as long as the spirit of the present invention is not deviated. It is possible to make design changes.

1 成膜装置
2 ハウジング
2S 収容空間
2h 開口部
4 金属基材
4c 銅基板(銅ブロック基板)
4n ニッケルめっき皮膜
6 多孔質膜
8 フロート材
10 蓋
12 シール
20 恒温槽
L 無電解金めっき液(無電解めっき液)
L2 液体
M 金めっき皮膜(金属めっき皮膜)
1 Film forming device 2 Housing 2S Accommodation space 2h Opening 4 Metal substrate 4c Copper substrate (copper block substrate)
4n Nickel plating film 6 Porous film 8 Float material 10 Lid 12 Seal 20 Constant temperature bath L Electroless gold plating solution (electroless plating solution)
L2 Liquid M Gold plating film (metal plating film)

Claims (8)

固相置換型無電解めっき法により金属基材の表面に金属めっき皮膜を成膜する金属めっき皮膜の成膜方法であって、
少なくとも底壁及び前記底壁を囲む側壁を有し、内側に収容空間が設けられたハウジングと、前記ハウジングの内側の底面上に配置された金属基材と、前記金属基材の表面上に配置された多孔質膜と、前記収容空間に収容された無電解めっき液とを有する成膜装置を準備する準備工程と、
前記成膜装置を使用し、前記多孔質膜の内部に含まれる前記無電解めっき液に由来する金属イオンを還元することで前記金属基材の表面に析出させることにより、前記金属基材の表面に金属めっき皮膜を成膜する成膜工程と、を備えることを特徴とする金属めっき皮膜の成膜方法。
It is a method of forming a metal plating film on the surface of a metal substrate by a solid phase substitution type electroless plating method.
A housing having at least a bottom wall and a side wall surrounding the bottom wall and having a storage space inside, a metal base material arranged on the bottom surface inside the housing, and an arrangement on the surface of the metal base material. A preparatory step for preparing a film forming apparatus having the formed porous film and the electroless plating solution accommodated in the accommodation space.
Using the film forming apparatus, the metal ions derived from the electrolytic plating solution contained inside the porous film are reduced to precipitate on the surface of the metal substrate, whereby the surface of the metal substrate is formed. A method for forming a metal plating film, which comprises a film forming process for forming a metal plating film.
前記成膜装置は、前記多孔質膜の表面上に配置されたフロート材をさらに有し、
前記フロート材の密度は、前記無電解めっき液の密度の1.09倍以上1.65倍以下であり、
前記フロート材の重量は、前記多孔質膜の重量より大きいことを特徴とする請求項1に記載の金属めっき皮膜の成膜方法。
The film forming apparatus further includes a float material disposed on the surface of the porous film.
The density of the float material is 1.09 times or more and 1.65 times or less the density of the electroless plating solution.
The method for forming a metal plating film according to claim 1, wherein the weight of the float material is larger than the weight of the porous film.
前記ハウジングは、犠牲陽極となる金属から構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の金属めっき皮膜の成膜方法。 The method for forming a metal plating film according to claim 1 or 2, wherein the housing is made of a metal serving as a sacrificial anode. 前記成膜装置は、前記ハウジングの開口部を塞ぐ蓋をさらに有し、
前記蓋は、前記ハウジングと同一の材料から構成されることを特徴とする請求項3に記載の金属めっき皮膜の成膜方法。
The film forming apparatus further has a lid that closes the opening of the housing.
The method for forming a metal plating film according to claim 3, wherein the lid is made of the same material as the housing.
固相置換型無電解めっき法により金属基材の表面に金属めっき皮膜を成膜するための成膜装置であって、
少なくとも底壁及び前記底壁を囲む側壁を有し、内側に収容空間が設けられたハウジングと、前記ハウジングの内側の底面上に配置された金属基材と、前記金属基材の表面上に配置された多孔質膜と、前記収容空間に収容された無電解めっき液とを備えることを特徴とする成膜装置。
It is a film forming apparatus for forming a metal plating film on the surface of a metal substrate by a solid phase substitution type electroless plating method.
A housing having at least a bottom wall and a side wall surrounding the bottom wall and having a storage space inside, a metal base material arranged on the bottom surface inside the housing, and an arrangement on the surface of the metal base material. A film forming apparatus comprising the porous film formed and the electroless plating solution accommodated in the accommodation space.
前記多孔質膜の表面上に配置されたフロート材をさらに備え、
前記フロート材の密度は、前記無電解めっき液の密度の1.09倍以上1.65倍以下であり、
前記フロート材の重量は、前記多孔質膜の重量より大きいことを特徴とする請求項5に記載の成膜装置。
Further provided with a float material disposed on the surface of the porous membrane,
The density of the float material is 1.09 times or more and 1.65 times or less the density of the electroless plating solution.
The film forming apparatus according to claim 5, wherein the weight of the float material is larger than the weight of the porous film.
前記ハウジングは、犠牲陽極となる金属から構成されることを特徴とする請求項5又は6に記載の成膜装置。 The film forming apparatus according to claim 5 or 6, wherein the housing is made of a metal serving as a sacrificial anode. 前記ハウジングの開口部を塞ぐ蓋をさらに備え、
前記蓋は、前記ハウジングと同一の材料から構成されることを特徴とする請求項7に記載の成膜装置。
Further provided with a lid to close the opening of the housing
The film forming apparatus according to claim 7, wherein the lid is made of the same material as the housing.
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