JP2678701B2

JP2678701B2 - 電気銅めっき液

Info

Publication number: JP2678701B2
Application number: JP4031932A
Authority: JP
Inventors: 正記芳賀; 衛内田; 岡田　　隆; 宏子内田; 秀美縄舟; 省三水本
Original assignee: 石原薬品株式会社
Priority date: 1992-02-19
Filing date: 1992-02-19
Publication date: 1997-11-17
Anticipated expiration: 2012-11-17
Also published as: JPH05230687A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気銅めっき液に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】鉄や亜鉛等の卑金属材料へ
の銅めっき処理においては、硫酸銅めっき液等の酸性め
っき浴を用いると、直接密着性のよいめっき皮膜を形成
することができず、シアン化銅めっき液を用いて下地め
っきを施した後、硫酸銅めっきを行なうことが一般的で
ある。しかしながら、シアン化銅めっき液は、激しい毒
性を持つために、作業環境、廃水処理などの点で問題が
多く、これに代わるものが望まれている。

【０００３】また、被めっき物が、鉛ガラス、亜鉛、タ
ングステン焼結体、セラミックス等の強酸や強塩基に侵
され易い材料を構成成分として有するもの、例えばチッ
プコンデンサー、チップ抵抗、セラミック基板、サーデ
ィップＩＣ等である場合にも、これらの材料を侵すこと
のない銅めっき液が要望されている。

【０００４】一方、近年、プリント配線基板の高密度
化、多層化等にともない、板厚が厚く、スルーホールの
穴径の小さい基板、即ち高アスペクト比（板厚／穴径）
のプリント基板が増加しつつあり、スルーホールめっき
用の電気銅めっき液として、均一電着性に優れ、しかも
析出皮膜の物性が良好なめっき液が要望されている。

【０００５】従来、スルーホールめっき用の電気銅めっ
き液としては、ピロリン酸銅及びピロリン酸カリを主成
分とするピロリン酸銅めっき液が主として用いられてい
る。しかしながら、ピロリン酸銅めっき液では、多量に
含まれるピロリン酸の加水分解によりオルソリン酸が形
成され、これが電流効率やめっき皮膜の物性に悪影響を
及ぼすために、定期的な液の廃棄が避けられず、コスト
高になることに加えて、廃水処理が煩雑になるという欠
点がある。しかも、析出皮膜は、伸び等の物性が不充分
であり、また均一電着性についても改善の余地がある。

【０００６】また、硫酸銅、硫酸等を主成分とする酸性
銅めっき液もプリント基板のスルーホールめっき用とし
て用いられているが、析出皮膜の引張り強度が低く、更
に微量添加剤の管理などにも問題がある。また、この型
のめっき液では、均一電着性を向上させるために、高硫
酸濃度（濃硫酸３００ｇ／ｌ）、低硫酸銅濃度（Ｃｕと
して１０ｇ／ｌ以下）としためっき液が用いられている
が、作業性が悪く、基板、レジスト皮膜などの耐酸性に
も問題があり、用途が限定されている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記した如
き従来技術の問題点を解消し得る電気銅めっき液を得る
べく鋭意研究を重ねてきた。その結果、特定のキレート
化剤と二価の硫黄含有有機化合物とを含む電気銅めっき
液によれば、広いｐＨ範囲において析出皮膜の光沢性、
密着性、電流効率等が良好となり、また、更にこのめっ
き液に特定の窒素含有化合物を添加することによって、
析出皮膜の延性も良好となることを見出した。また、こ
れらの電気銅めっき液に、更に各種の特定の添加剤を配
合することによって、上記効果に加えて、均一電着性の
向上、ピット防止、陽極スライム防止等の効果が奏され
ることを見出し、ここに本発明を完成するに至った。

【０００８】即ち、本発明は、（Ｉ）硫酸銅、塩化銅、炭酸銅、酢酸銅、ピロリン酸銅
及びしゅう酸銅から選ばれた少なくとも一種の銅化合物
０．０１〜１モル／ｌ（II）（ｉ）一般式（ａ）

【０００９】

【化８】

【００１０】（式中、Ｘ¹ 、Ｘ² 及びＸ³は各々同一又
は異なって、−ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ ₂ ＰＯ ₃ ＭＭ’、−
ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＯ₂Ｍ又は−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍを示
し、Ｘ⁴は−ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ ₂ ＰＯ ₃ ＭＭ’、−Ｃ
Ｈ₂ＣＨ₂ＯＨ、−ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＯ₂Ｍ又は−ＣＨ₂Ｃ
Ｈ₂ＣＯ₂Ｍを示し、Ｘ⁵はＨ、−ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ ₂
ＰＯ ₃ ＭＭ’、−ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＯ₂Ｍ又は−ＣＨ₂ＣＨ
₂ＣＯ₂Ｍを示す。上記において、Ｍ及びＭ’は、同一又
は異なって、各々Ｈ、Ｋ、Ｎａ又はＮＨ₄を示し、ｎは
０〜２の整数を示す）で表わされる化合物、 (ii)一般式（ｂ）

【００１１】

【化９】

【００１２】（式中、Ｘ⁶ 及びＸ⁷は、同一又は異なっ
て、各々Ｈ、Ｃ_1-5アルキル、アラルキル、アラルケニ
ル、アリール、−ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＯ₂
Ｍ、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ ₂ ＰＯ ₃ ＭＭ’又は−
ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨを示し、Ｘ⁸は、Ｈ、Ｃ_1-5アルキル、ア
ラルキル、アリール、−ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ（Ｃ
Ｈ₃）ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ ₂ ＰＯ ₃ Ｍ
Ｍ’、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ、−（ＣＨ₂）_p−ＮＨ₂又は−
〔（ＣＨ₂）_q−ＮＨ〕_r−Ｈを示す。上記において、Ｍ
及びＭ’は前記に同じ、ｐは０〜１０の整数、ｑは１〜
３の整数、ｒは１〜１０の整数を示す）で表わされる化
合物、及び (iii) 一般式（ｃ）

【００１３】

【化１０】

【００１４】（式中、Ｘ⁹はＨ、−ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ又は−
ＰＯ ₃ ＭＭ’を示し、Ｘ¹⁰はＣ_1-5アルキル、−ＣＯ₂Ｍ
又は−ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍを示し、Ｘ¹¹は−ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ₂
ＣＯ₂Ｍ、−ＰＯ ₃ ＭＭ’又は−ＣＨ（ＯＨ）ＣＯ₂Ｍを
示し、Ｘ¹²はＨ又はＯＨを示す。上記において、Ｍ及び
Ｍ’は前記に同じ）で表わされる化合物の少なくとも１
種からなるキレート化剤０．０１〜２モル／ｌ、並びに (III)メルカプタン類、スルフィド類、ジスルフィド
類、チアゾール類、

【化２４】及び

【化２５】から選ばれた少なくとも１種の二価の硫黄を含有する有
機化合物０．１〜５００ｍｇ／ｌを含有する水溶液から
なる電気銅めっき液を提供するものである。

【００１５】本発明めっき液では、銅化合物としては、
硫酸銅、塩化銅、炭酸銅、酢酸銅、ピロリン酸銅、及び
しゅう酸銅から選ばれた少なくとも１種の銅化合物を用
いる。銅化合物の水溶液中での濃度は、０．０１〜１モ
ル／ｌ程度、好ましくは０．０５〜０．５モル／ｌ程度
とする。０．０１モル／ｌを下回る濃度では、めっき皮
膜の析出速度が遅くなるので実用的ではなく、一方、１
モル／ｌを上回る濃度では、析出速度がより向上するこ
とはなく、しかもめっき皮膜の安定性が阻害されること
があるので好ましくない。

【００１６】本発明電気銅めっき液において、銅錯体を
形成するために用いるキレート化剤としては、前記一般
式（ａ）〜（ｃ）で表わされる化合物の少なくとも一種
を用いる。

【００１７】一般式（ｂ）及び（ｃ）において示される
アルキル基としては、好ましくは、炭素数１〜５のも
の、具体的には、メチル、エチル、プロピル、イソプロ
ピル、シクロプロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−
ペンチル、イソアミル、ネオペンチル等を示すことがで
きる。一般式（ｂ）において示されるアラルキル基又は
アラルケニル基としては、ベンジル、フェネチル、フェ
ニルプロピル、シンナミル、フルフリル、ナフチルメチ
ル、ナフチルエチル、ピリジルメチル、ピリジルエチ
ル、キノリルメチル等を示すことができる。一般式
（ｂ）において示されるアリール基としては、フェニ
ル、トリル、メシチル、１−ナフチル、２−ナフチル、
ピリジル、キノリル、キノキサリル、アントラキノリ
ル、チアゾリル、フリル等を示すことができる。

【００１８】一般式（ａ）〜（ｃ）で表される化合物の
具体例としては、次の化合物を例示できる。

【００１９】（ｉ）一般式（ａ）の化合物；エチレンジ
アミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、エチレンジアミン四酢酸ニ
ナトリウム塩（ＥＤＴＡ．２Ｎａ）、ヒドロキシエチル
エチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、ジエチレント
リアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、トリエチレンテトラミン
六酢酸（ＴＴＨＡ）、エチレンジアミンテトラプロピオ
ン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、ジ
エチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸等。

【００２０】（ii）一般式（ｂ）の化合物；ニトリロ三
酢酸（ＮＴＡ）、イミノジ酢酸（ＩＤＡ）、イミノジプ
ロピオン酸（ＩＤＰ）、アミノトリメチレンホスホン
酸、アミノトリメチレンホスホン酸五ナトリウム塩、メ
チルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ジメチル
アミン、トリメチルアミン、ジメチルエチルアミン、ベ
ンジルアミン、２−ナフチルアミン、イソブチルアミ
ン、イソアミルアミン、メチレンジアミン、エチレンジ
アミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジア
ミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミ
ン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサ
ミン、ヘキサエチレンヘプタミン、ジンナミルアミン、
ｐ−メトキシシンナミルアミン、アンモニア等。

【００２１】(iii) 一般式（ｃ）の化合物；１−ヒドロ
キシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、１−ヒドロキ
シエチリデン−１，１−ジホスホン酸三ナトリウム塩、
クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、マロン酸等。

【００２２】本発明のめっき液では、上記した様なキレ
ート化剤を添加することによって、銅化合物は銅錯体と
してめっき液中に安定に存在することができ、良好なめ
っき皮膜を形成し得るものとなる。

【００２３】キレート化剤の添加量は、０．０１〜２モ
ル／ｌ程度、好ましくは０．０５〜１モル／ｌ程度とす
る。０．０１モル／ｌを下回る濃度では、めっき液の安
定性が不充分であり、一方２モル／ｌを上回る濃度とし
ても液の安定性がより向上することはないので不経済で
ある。

【００２４】本発明めっき浴では、更に広いｐＨ範囲で
良好な光沢性、密着性、電流効率等を維持するために二
価の硫黄を含有する有機化合物を添加する。二価の硫黄
を含有する有機化合物としては、下記の化合物の少なく
とも一種を用いる。

【００２５】

【化１１】

【００２６】これらの硫黄含有有機化合物は単独又は適
宜組み合わせて使用できる。硫黄含有有機化合物の添加
量は、０．１〜５００ｍｇ／ｌ程度とし、好ましくは
０．５〜１００ｍｇ／ｌ程度とする。０．１ｍｇ／ｌを
下回る添加量では、広いｐＨ範囲で良好な光沢性、密着
性、電流効率等を維持することができず、一方、５００
ｍｇ／ｌを上回る添加量では電流効率が悪くなるので好
ましくない。

【００２７】本発明の電気銅めっき液は、上記した銅化
合物、キレート化剤及び二価の硫黄を含有する有機化合
物を必須成分とするものであるが、更に必要に応じて、
析出皮膜の延性（伸び）向上のために、（ｉ）一般式
（ｄ）

【００２８】

【化１２】

【００２９】（式中、Ｚ¹、Ｚ²、Ｚ³及びＺ⁴は同一又は
異なって、各々Ｈ、ＣＨ₃、ＣＯＮＨ₂又は−Ｃ（Ｎ
Ｈ₂）＝ＮＨを示す。上記においてＭは、Ｈ、Ｋ、Ｎａ
又はＮＨ₄を示し、ｍは１〜１５の整数を示す。）で表
わされる化合物、（ii）一般式（ｅ）

【００３０】

【化１３】

【００３１】（式中、ＡはＨ、−ＯＨ、−ＳＨ、ＮＨ₂
ＣＯ−、−ＣＯＯＭ、アミノ基、−ＮＨＣ（ＮＨ₂）＝
ＮＨ、−ＯＮＨ₂、−ＣＨ（ＮＨ₂）ＣＯ₂Ｈ、ＲＳ−、
ＮＨ₂ＣＯＮＨ−、

【００３２】

【化１４】

【００３３】又は

【００３４】

【化１５】

【００３５】を示し、Ｚ⁵、Ｚ⁶及びＺ⁷は同一又は異な
って各々Ｈ、ＣＨ₃又はＣ₂Ｈ₅を示し、Ｚ⁸はＮＨ₂又は
ＯＨを示す。上記において、Ｍは前記に同じ、ＲはＣ
_1-5アルキルを示し、ｌは０〜４の整数、ｋは０又は１
を示す。）で表わされる化合物、 (iii) 一般式（ｄ）の化合物及び／又は一般式（ｅ）の
化合物が縮合したジペプチド又はトリペプチド化合物、
並びに (iv)イミダゾリン、２，４，５−トリフェニル−２−イ
ミダゾリン、２，２′−ビス（２−イミダゾリン）、ピ
リジン、モルホリン、ビピリジル、ピラゾール及びトリ
アジンの少なくとも１種からなる環状窒素化合物から選
ばれた少なくとも一種の窒素含有化合物を添加すること
ができる。

【００３６】一般式（ｅ）において示されるアルキル基
としては、好ましくは、炭素数１〜５のもの、具体的に
は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、シクロ
プロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イ
ソアミル、ネオペンチル等を示すことができる。

【００３７】上記した窒素含有化合物の具体例として
は、以下のものを例示できる。

【００３８】（ｉ）一般式（ｄ）の化合物；グリシン、
アラニン、Ｎ−メチルグリシン、グリコシアミン、ジメ
チルグリシン、ヒダントイン酸、アミノ吉草酸、β−ア
ラニン等。

【００３９】(ii) 一般式（ｅ）の化合物；バリン、ノ
ルバリン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、セ
リン、システイン、アスパラギン、アスパラギン酸、グ
ルタミン酸、オルニチン、リジン、アルギニン、グルタ
ミン、ジアミノプロピオン酸、シトルリン、ヒドロキシ
−Ｌ−リジン、ジアミノ酪酸、アミノアジピン酸、カナ
リン、キヌレニン、ジアミノピメリン酸、ホモシステイ
ン、ヒスチジン、メチオニン等。

【００４０】(iii)一般式（ｄ）の化合物及び／又は一
般式（ｅ）の化合物が縮合したジペプチド又はトリペプ
チド化合物；アスパルチル−ヒスチジン、アラニル−ア
ラニン、アラニル−β−アラニン、β−アラニル−β−
アラニン、グリシル−リジン、アラニル−オルニチン、
リジル−リジン、オルニチル−オルニチン、グリシル−
オルニチン、β−アラニル−リジル−リジン、オルニチ
ル−リジル−リジン、グリシル−オルニチル−オルニチ
ン等。

【００４１】(iv) 環状窒素化合物；イミダゾリン、
２，４，５−トリフェニル−２−イミダゾリン、２，
２′−ビス（２−イミダゾリン）、ピリジン、モルホリ
ン、ビピリジル、ピラゾール、及びトリアジン。

【００４２】上記した窒素含有化合物の添加量は、０．
００６〜１モル／ｌ程度、好ましくは０．０３〜０．５
モル／ｌ程度とする。０．００６モル／ｌを下回る添加
量では、延性向上に十分に寄与せず、一方、１モル／ｌ
を上回る量を添加しても延性がより向上することはなく
不経済である。

【００４３】本発明めっき液では、更に、アルカリ金属
のハロゲン化物又は硫酸塩、アルカリ土類金属のハロゲ
ン化物又は硫酸塩、及びアンモニウムのハロゲン化物又
は硫酸塩の少なくとも１種を添加することによって、均
一電着性を向上させることができる。これらの添加剤に
おいて、アルカリ金属としては、カリウム、ナトリウム
等を例示でき、アルカリ土類金属としては、カルシウ
ム、マグネシウム等を例示でき、ハロゲンとしては、塩
素、ヨウ素、シュウ素等を例示できる。好ましい化合物
の具体例としては、塩化カリウム、塩化マグネシウム、
塩化カルシウム、塩化アンモニウム、ヨウ化カリウム、
シュウ化カリウム、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫
酸アンモニウム等を例示できる。これらの化合物の添加
量は、０．０１〜３モル／ｌ程度、好ましくは０．０５
〜２モル／ｌと程度とする。０．０１モル／ｌを下回る
添加量では、均一電着性向上の効果は充分には発揮され
ず、一方３モル／ｌを上回る添加量としても均一電着性
がより向上することはなく、しかもめっき液中に完全に
溶解しない場合があるので好ましくない。

【００４４】本発明のめっき液では、更にピット防止の
ために界面活性剤を添加することができる。界面活性剤
としては、非イオン性、カチオン性、アニオン性及び両
性界面活性剤の少なくとも１種を使用すればよい。

【００４５】本発明において、使用し得る非イオン性界
面活性剤としてはＣ_1-20アルカノール、フェノール、ナ
フトール、ビスフェノール類、Ｃ_1-25アルキルフェノー
ル、アリールアルキルフェノール、Ｃ_1-25アルキルナフ
トール、Ｃ_1-25アルコキシル化リン酸（塩）、ソルビタ
ンエステル、スチレン化フェノール、ポリアルキレング
リコール、Ｃ_1-22脂肪族アミン、Ｃ_1-22脂肪族アミド等
に、エチレンオキサイド（ＥＯ）及び／又はプロピレン
オキサイド（ＰＯ）を２−３００モル付加縮合させたも
のや、Ｃ_1-25アルコキシル化リン酸（塩）等が挙げられ
る。

【００４６】エチレンオキサイド（ＥＯ）及び／又はプ
ロピレンオキサイド（ＰＯ）を付加縮合させるＣ_1-20ア
ルカノールとしては、オクタノール、デカノール、ラウ
リルアルコール、テトラデカノール、ヘキサデカノー
ル、ステアリルアルコール、エイコサノール、セチルア
ルコール、オレイルアルコール、ドコサノール等が挙げ
られる。ビスフェノール類としてはビスフェノールＡ、
ビスフェノールＢ等が挙げられる。Ｃ_1-25アルキルフェ
ノールとしては、モノ、ジもしくはトリアルキル置換フ
ェノール、例えば、ｐ−ブチルフェノール、ｐ−イソオ
クチルフェノール、ｐ−ノニルフェノール、ｐ−ヘキシ
ルフェノール、２，４−ジブチルフェノール、２，４，
６−トリブチルフェノール、ｐ−ドデシルフェノール、
ｐ−ラウリルフェノール、ｐ−ステアリルフェノール等
が挙げられる。アリールアルキルフェノールとしては、
２−フェニルイソプロピルフェノール等が挙げられる。
Ｃ_1-25アルキルナフトールのアルキル基としては、メチ
ル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、
デシル、ドデシル、オクタデシル等が挙げられ、ナフタ
レン核の任意の位置にあってよい。Ｃ_1-25アルコキシル
化リン酸は、式

【００４７】

【化１６】

【００４８】〔Ｒａ及びＲｂは同一又は異なってＣ_1-25
アルキル；但し、一方がＨであってよい。ＭはＨ又はア
ルカリ金属を示す〕等にて表わされるものである。ソル
ビタンエステルとしては、モノ、ジまたはトリエステル
化した１，４−、１，５−または３，６−ソルビタン、
例えば、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパ
ルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタン
ジパルミテート、ソルビタンジステアレート、ソルビタ
ンジオレエート、ソルビタン混合脂肪酸エステル等が挙
げられる。Ｃ_1-22脂肪族アミンとしては、プロピルアミ
ン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、
デシルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン、エ
チレンジアミン、プロピレンジアミン等の飽和及び不飽
和脂肪族アミンが挙げられる。Ｃ_1-22脂肪族アミドとし
ては、プロピオン酸、酪酸、カプリル酸、カプリン酸、
ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン
酸、ベヘン酸等のアミドが挙げられる。

【００４９】更に、非イオン性界面活性剤として、式：
ＲＮ（Ｒ′）₂→Ｏ〔ＲはＣ_5-25アルキル又はＲＣＯＮ
ＨＲ″（Ｒ″はＣ_1-6のアルキレンを示す）、Ｒ′は同
一又は異なってＣ_1-6のアルキルを示す〕等にて示され
るアミンオキサイドも用いることができる。

【００５０】カチオン性界面活性剤としては、式

【００５１】

【化１７】

【００５２】〔式中、Ｘはハロゲン、ヒドロキシ、Ｃ
_1-5アルカンスルホン酸又は硫酸を示し、Ｒ₁Ｒ₂及びＲ₃
は同一又は異なってＣ_1-20アルキルを示し、Ｒ₄はＣ
_1-10のアルキル又はベンジルを示す〕にて表わされる第
４級アンモニウム塩、式、

【００５３】

【化１８】

【００５４】〔式中、Ｘはハロゲン、ヒドロキシ、Ｃ
_1-5アルカンスルホン酸又は硫酸を示し、Ｒ₅はＣ_1-20ア
ルキルを示し、Ｒ₆はＨ又はＣ_1-10アルキルを示す〕に
て表わされるピリジニウム塩等が挙げられる。

【００５５】塩の形態のカチオン性界面活性剤の例とし
ては、ラウリルトリメチルアンモニウム塩、ステアリル
トリメチルアンモニウム塩、ラウリルジメチルエチルア
ンモニウム塩、オクタデシルジメチルエチルアンモニウ
ム塩、ジメチルベンジルラウリルアンモニウム塩、セチ
ルジメチルベンジルアンモニウム塩、オクタデシルジメ
チルベンジルアンモニウム塩、トリメチルベンジルアン
モニウム塩、トリエチルベンジルアンモニウム塩、ヘキ
サデシルピリジニウム塩、ラウリルピリジニウム塩、ド
デシルピコリニウム塩、ステアリルアミンアセテート、
ラウリルアミンアセテート、オクタデシルアミンアセテ
ート等が挙げられる。

【００５６】両性界面活性剤としては、ベタイン、スル
ホベタイン、アミノカルボン酸等が挙げられ、またエチ
レンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイドとアル
キルアミン又はジアミンとの縮合生成物の硫酸化又はス
ルホン酸化付加物も使用できる。

【００５７】ベタインは式：

【００５８】

【化１９】

【００５９】〔式中、Ｒ₇はＣ_1-20アルキルを示し、Ｒ₈
及びＲ₉は同一又は異なってＣ_1-5アルキルを示し、ｎは
１〜３の整数を示す〕、式：

【００６０】

【化２０】

【００６１】〔式中、Ｒ₁₀はＣ_1-20アルキルを示し、Ｒ
₁₁は（ＣＨ₂）ｍＯＨ又は（ＣＨ₂）ｍＯＣＨ₂ＣＯＯ^-を
示し、Ｒ₁₂は（ＣＨ₂）ｎＣＯ₂ ^-、（ＣＨ₂）ｎＳＯ₃ ^-、
ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂ＳＯ₃ ^-を示し、ｍ及びｎは１〜４の
整数を示す〕等にて表わされるものである。

【００６２】代表的なベタインは、ラウリルジメチルア
ンモニウムベタイン、ステアリルジメチルアンモニウム
ベタイン、２−ウンデシル−１−カルボキシメチル−１
−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、２−オ
クチル−１−カルボキシメチル−１−カルボキシオキシ
エチルイミダゾリニウムベタイン等が挙げられ、硫酸化
及びスルホン酸化付加物としてはエトキシル化アルキル
アミンの硫酸付加物、スルホン酸化ラウリン酸誘導体ナ
トリウム塩等が挙げられる。

【００６３】スルホベタインとしては、ヤシ油脂肪酸ア
ミドプロピルジメチルアンモニウム−２−ヒドロキシプ
ロパンスルホン酸、Ｎ−ココイルメチルタウリンナトリ
ウム、Ｎ−パルミトイルメチルタウリンナトリウム等が
挙げられる。

【００６４】アミノカルボン酸としては、ジオクチルア
ミノエチルグリシン、Ｎ−ラウリルアミノプロピオン
酸、オクチルジ（アミノエチル）グリシンナトリウム塩
等が挙げられる。

【００６５】アニオン性界面活性剤の例としてはアルキ
ル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸
塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸
塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等が挙げられる。ア
ルキル硫酸塩としては、ラウリル硫酸ナトリウム、オレ
イル硫酸ナトリウム等が挙げられる。ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル硫酸塩としては、ポリオキシエチレ
ン（ＥＯ１２）ノニルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオ
キシエチレン（ＥＯ１５）ドデシルエーテル硫酸ナトリ
ウム等が挙げられる。

【００６６】ポリオキシエチレンアルキルフェニルエー
テル硫酸塩としては、ポリオキシエチレン（ＥＯ１５）
ノニルフェニルエーテル硫酸塩等が挙げられる。

【００６７】アルキルベンゼンスルホン酸塩としては、
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等が挙げられ
る。

【００６８】界面活性剤の配合量は、０．０１〜５０ｇ
／ｌ程度、好ましくは０．１〜１０ｇ／ｌ程度とする。
配合量が少なすぎる場合には、ピット防止効果は不充分
であり、配合量を多くし過ぎてもピット防止効果がより
向上することはなく、かえってメッキ液の発泡性が高く
なるので好ましくない。

【００６９】本発明のめっき液では、更に、陽極スライ
ム防止のためにポリアクリルアミドを添加することがで
きる。ポリアクリルアミドとしては、重量平均分子量
（Ｍｗ）＝１００〜１０００００００程度の広い範囲の
分子量のものを用いることができ、異なる分子量のもの
を組み合わせて用いてもよい。ポリアクリルアミドの添
加量は０．００５〜１０ｇ／ｌ程度、好ましくは０．０
２〜５ｇ／ｌ程度とする。添加量が少なすぎる場合に
は、スライム防止効果は不充分であり、添加量を多くし
過ぎてもスライム防止効果がより向上することはなく不
経済である。

【００７０】本発明のめっき液では、延性向上のための
窒素含有化合物、均一電着性向上のためのハロゲン化物
又は硫酸塩、ピット防止のための界面活性剤及びスライ
ム防止のためのポリアクリルアミドは、必要に応じて、
単独、又は任意の組み合わせで、銅化合物、キレート化
剤及び二価の硫黄を含有する有機化合物を必須成分とす
る基本めっき液に添加することができる。

【００７１】本発明めっき液は、めっき時のｐＨ値は特
に限定されず、いかなるｐＨ領域においても良好なめっ
き皮膜を形成することが可能であり、使用する素材の種
類や要求される析出皮膜の物性に応じてｐＨ値を適宜設
定すればよい。例えば、ｐＨ５程度以上で用いることに
よって、鉄素材上へ直接密着性よくめっき皮膜を形成す
ることができる。また、ｐＨ６〜８程度に調整すること
によって強酸や強塩基に侵され易い材料をも侵すことな
くめっき皮膜を形成することができる。

【００７２】更にスルーホールめっき用として用いる場
合には、ｐＨ４〜１０程度の範囲内で用いることによっ
て、均一電着性、引張り強さ、伸び率等の全てに優れた
めっき皮膜を得ることができる。

【００７３】めっき液のｐＨ調整には、塩酸、硫酸等の
酸類や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア
等のアルカリ性化合物を適宜用いることができる。

【００７４】本発明めっき液は、浴温１０〜９０℃程度
で使用することができるが、作業性や析出皮膜の物性の
点から、２０〜６０℃程度で用いることが好ましい。

【００７５】陰極電流密度は、めっき液の液温や流動状
態により広い範囲で選択することができるが、通常０．
１〜１０Ａ／ｄｍ²程度、好ましくは０．５〜５Ａ／ｄ
ｍ²程度とすればよい。

【００７６】

【発明の効果】本発明めっき液は、以下に示すような優
れた特徴を有するものである。

【００７７】１．広いｐＨ範囲において析出皮膜の光沢
性、密着性、電流効率等が良好であり、例えばｐＨ５程
度以上で用いることによって、鉄素地上に直接密着性よ
く銅めっき皮膜を形成することができる。また、被めっ
き物が鉛ガラス、亜鉛、タングステン焼結体、セラミッ
クス等の強酸や強塩基に侵され易い材料を構成成分とし
て有するもの、例えばチップコンデンサー、チップ抵
抗、セラミック基板、サーディップＩＣ等である場合に
も、めっき液のｐＨを適宜調節することによって、これ
らの材料を侵すことなく銅めっきを施すことが可能とな
る。

【００７８】２．特定の窒素含有化合物を添加すること
によって、析出皮膜の引張り強度、伸び率等を改善で
き、また、特定のハロゲン化物又は硫酸塩を配合するこ
とによって、均一電着性が良好となるので、プリント基
板のスルーホールめっき用めっき液として好適である。

【００７９】３．配合する化合物の選定によっては、Ｎ
ａ⁺，Ｋ⁺，Ｃｌ^-フリー浴が可能である。

【００８０】４．めっき液の維持管理が容易であり、ま
た、析出皮膜に悪影響を及ぼすような不純物の生成が少
ないので、長期間安定に使用できる。

【００８１】５．毒性の少ないめっき液である。

【００８２】

【実施例】以下実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明
する。

【００８３】

【実施例１】下記表１に示す組成の銅めっき液を調整し
た。

【００８４】

【表１】

【００８５】上記各めっき液について、光沢性、密着性
及び電流効率を調べた結果を下記表２に示す。試験方法
は次の通りである。

【００８６】光沢性ハルセル試験（液量２５０ｍｌ，２Ａ，７２０クーロ
ン，陰極Ｆｅ板、陽極含リンＣｕ，空気撹拌）を行なっ
た後、次の基準で評価した。。

【００８７】 ◎ 光沢面積９５％以上 ○ 〃８０％〃 △ 〃５０％〃 × 〃５０％以下密着性めっき試験（液量１リットル，３Ａ／ｄｍ²，１０μ
ｍ，陰極５０×５０×０．３ｍｍのＦｅ板，陽極含リン
Ｃｕ，空気撹拌）を行ない、得られた試料についてペン
チで９０°折り曲げを４回行なった後、次の基準で評価
した。

【００８８】◎ クラック，ハガレなし ○ クラック小 △ クラック大 × ハガレあり電流効率めっき試験（液量１リットル，３Ａ／ｄｍ²，７２０ク
ーロン，陰極５０×５０×０．３ｍｍＣｕ板，陽極含リ
ンＣｕ，空気撹拌）を行ないめっき前後の重量差から算
出した。

【００８９】 ◎ 電流効率９５％以上 ○ 〃９０％〃 △ 〃８０％〃 × 〃８０％以下

【００９０】

【表２】

【００９１】以上の結果から判るように、チオジグリコ
ール酸を添加しためっき浴は、いずれも光沢性、密着
性、電流効率が良好であった。

【００９２】

【実施例２】下記表３に示す組成のめっき液を調製し、
伸び率、引張り強さ及び均一電着性を測定した。測定方
法は次の通りである。

【００９３】伸び率，引張り強さ陰極電流密度２Ａ／ｄｍ²の条件で６０×１００ｍｍの
チタン板上に３０μｍ厚のめっきを施し、その後めっき
皮膜を剥離した。得られためっき皮膜から、測定部の幅
が４．２ｍｍのダンベル状の試料を打ち抜き、引張り試
験を行なって、ストレス−ストレイン曲線を求めること
により、引張り強さ及び伸び率を求めた。

【００９４】均一密着性陰極電流密度２Ａ／ｄｍ²の条件で、６０×１００ｍｍ
の板厚２ｍｍ，アスペクト比５のプリント基板上に、３
０μｍ厚のめっき皮膜を形成した。その後プリント基板
のラウンド部とスルホール部のめっき膜厚を測定し、両
者の比から均一電着性を求めた。

【００９５】測定結果を表３に併せて示す。

【００９６】

【表３】

【００９７】以上の結果から判るように、グリシンの添
加によりめっき皮膜の伸び率が大幅に向上し、硫酸銅め
っきと比較した場合には、伸び率が同程度で、引張り強
さが大きくなった。また、硫酸アンモニウムの添加によ
り、均一電着性が大幅に向上し、硫酸銅めっきと比較し
て、１０〜２０％程度均一電着性が大きくなった。ま
た、本発明めっき液は、幅広いｐＨで使用可能であっ
た。

【００９８】

【実施例３】下記組成のめっき液を調製した。

【００９９】硫酸銅０．２５モル／ｌエチレンジアミン０．６モル／ｌチオジグリコール酸１ｍｇ／ｌ界面活性剤＊０．５ｇ／ｌｐＨ８浴温５０ ℃ ＊界面活性剤としては、ラウリルアルコール（ＥＯ１０
モル付加物）、ノニルフェノール（ＥＯ３０モル付加
物）、ポリエチレングリコール（ＥＯ１００モル付加
物）、ラウリルジメチルエチルアンモニウムクロライ
ド、ラウリルジメチルアンモニウムベタイン及びオレイ
ル硫酸ナトリウムのそれぞれを用いた。

【０１００】得られためっき液を用いて、めっき試験
（液量１リットル，陰極電流密度１，３，５，７，１０
Ａ／ｄｍ²，めっき厚１０μｍ，陰極５０×５０×０．
３ｍｍのＦｅ板，陽極含リンＣｕ，空気撹拌）を行なっ
たところ、いずれの陰極電流密度でめっきを行なった場
合にもピットは生じなかった。一方、上記しためっき液
組成において、界面活性剤無添加の場合には、陰極電流
密度７Ａ／ｄｍ²以上でピットが発生した。

【０１０１】

【実施例４】下記組成のめっき液を調製した。

【０１０２】硫酸銅０．２５モル／ｌエチレンジアミン０．６モル／ｌチオジグリコール酸１ｍｇ／ｌポリアクリルアミド＊０．５ｇ／ｌｐＨ８浴温５０ ℃ ＊ポリアクリルアミドとしては、重量平均分子量１，０
００、７０，０００、５００，０００及び１，０００，
０００のものをそれぞれ用いた。

【０１０３】得られためっき液を用いて、めっき試験
（液量１リットル，陽極電流密度０．５，１，２，３，
５Ａ／ｄｍ²，１００００クーロン，陰極電流密度３Ａ
／ｄｍ²，陰極５０×５０×０．３ｍｍのＦｅ板，陽極
含リンＣｕ，空気撹拌）を行なったところ、いずれの陽
極電流密度においても陽極スライムは発生しなかった。
一方、上記しためっき液組成において、ポリアクリルア
ミド無添加の場合には、陽極電流密度２Ａ／ｄｍ²以上
でスライムが発生した。

【０１０４】

【実施例５】下記組成のめっき液を調製した。

【０１０５】硫酸銅０．２５モル／ｌキレート化剤＊０．６モル／ｌチオジグリコール酸１ｍｇ／ｌｐＨ５，８，１０浴温５０ ℃ ＊キレート化剤としては、ヒドロキシエチルエチレンジ
アミン三酢酸、エチレンジアミンテトラプロピオン酸、
ニトリロ三酢酸、エチレンジアミン、ジエチレントリア
ミン、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン
酸及びクエン酸のそれぞれを用いた。

【０１０６】得られためっき液を用いて、上記した方法
と同様にして光沢性、密着性及び電流効率の試験をした
ところ、いずれの場合にも◎であった。

【０１０７】

【実施例６】下記組成のめっき液を調製した。

【０１０８】硫酸銅０．２５モル／ｌエチレンジアミン０．６モル／ｌ硫黄含有有機化合物＊１ｍｇ／ｌｐＨ５，８，１０浴温５０ ℃ ＊硫黄含有有機化合物としては、下記の化合物のそれぞ
れを用いた。

【０１０９】

【化２１】

【０１１０】得られためっき液を用いて、上記した方法
と同様にして光沢性、密着性及び電流効率の試験をした
ところ、いずれの場合にも◎であった。

【０１１１】

【実施例７】下記組成のめっき液を調製した。

【０１１２】硫酸銅０．２５モル／ｌエチレンジアミン０．６モル／ｌチオジグリコール酸１ｍｇ／ｌ添加剤＊０．１モル／ｌｐＨ４，７，１０浴温５０ ℃ ＊添加剤としては、グリシン、アラニン、バリン、ロイ
シン、リジン、グルタミン酸、グリシル−リジン及びイ
ミダゾリンのそれぞれを用いた。

【０１１３】得られためっき液を用いて、上記した方法
と同様にして伸び率及び引張り強さを測定したところ、
伸び率７〜９％、引張り強さ３５〜５０ｋｇ／ｍｍ²の
良好な結果が得られた。

【０１１４】

【実施例８】下記組成のめっき液を調製した。

【０１１５】硫酸銅０．２５モル／ｌエチレンジアミン０．６モル／ｌチオジグリコール酸１ｍｇ／ｌ添加剤＊１．５モル／ｌｐＨ４，７，１０浴温５０ ℃ ＊添加剤としては、塩化カリウム、塩化アンモニウム、
硫酸カリウム及び硫酸アンモニウムのそれぞれを用い
た。

【０１１６】得られためっき液を用いて、上記した方法
と同様にして均一電着性を測定したところ、いずれの場
合にも９０％以上の良好な結果が得られた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内田宏子兵庫県明石市太寺３丁目５の50 (72)発明者縄舟秀美大阪府高槻市真上町５丁目38−34 (72)発明者水本省三兵庫県神戸市灘区大土平町２丁目４−９ (56)参考文献特開平１−219187（ＪＰ，Ａ) 特公昭53−4499（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭57−52960（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭63−57510（ＪＰ，Ｂ２) 実公昭41−13126（ＪＰ，Ｙ１) 実公平３−17914（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ｉ）硫酸銅、塩化銅、炭酸銅、酢酸銅、
ピロリン酸銅及びしゅう酸銅から選ばれた少なくとも一
種の銅化合物０．０１〜１モル／ｌ（II）（ｉ）一般式（ａ）【化１】（式中、Ｘ¹ 、Ｘ² 及びＸ³は各々同一又は異なって、
−ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ ₂ ＰＯ ₃ ＭＭ’、−ＣＨ（Ｃ
Ｈ₃）ＣＯ₂Ｍ又は−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍを示し、Ｘ⁴ は
−ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ ₂ ＰＯ ₃ ＭＭ’、−ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ
Ｈ、−ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＯ₂Ｍ又は−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ
を示し、Ｘ⁵はＨ、−ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ ₂ ＰＯ ₃ Ｍ
Ｍ’、−ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＯ₂Ｍ又は−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯ₂
Ｍを示す。上記において、Ｍ及びＭ’は、同一又は異な
って、各々Ｈ、Ｋ、Ｎａ又はＮＨ₄を示し、ｎは０〜２
の整数を示す）で表わされる化合物、 (ii)一般式（ｂ）【化２】（式中、Ｘ⁶ 及びＸ⁷は、同一又は異なって、各々Ｈ、
Ｃ_1-5アルキル、アラルキル、アラルケニル、アリー
ル、−ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ
₂ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ ₂ ＰＯ ₃ ＭＭ’又は−ＣＨ₂ＣＨ₂
ＯＨを示し、Ｘ⁸は、Ｈ、Ｃ_1-5アルキル、アラルキル、
アリール、−ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＯ₂Ｍ、
−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ ₂ ＰＯ ₃ ＭＭ’、−ＣＨ₂Ｃ
Ｈ₂ＯＨ、−（ＣＨ₂）_p−ＮＨ₂ 又は−〔（ＣＨ₂）_q−
ＮＨ〕_r−Ｈを示す。上記において、Ｍ及びＭ’は前記
に同じ、ｐは０〜１０の整数、ｑは１〜３の整数、ｒは
１〜１０の整数を示す）で表わされる化合物、及び (iii) 一般式（ｃ）【化３】（式中、Ｘ⁹はＨ、−ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ又は−ＰＯ ₃ ＭＭ’を
示し、Ｘ¹⁰はＣ_1-5アルキル、−ＣＯ₂Ｍ又は−ＣＨ₂Ｃ
Ｏ₂Ｍを示し、Ｘ¹¹は−ＣＯ₂Ｍ、−ＣＨ₂ＣＯ₂Ｍ、−Ｐ
Ｏ ₃ ＭＭ’又は−ＣＨ（ＯＨ）ＣＯ₂Ｍを示し、Ｘ¹²はＨ
又はＯＨを示す。上記において、Ｍ及びＭ’は前記に同
じ）で表わされる化合物の少なくとも１種からなるキレ
ート化剤０．０１〜２モル／ｌ、並びに（III）メルカプタン類、スルフィド類、ジスルフィド
類、チアゾール類、【化２２】及び【化２３】から選ばれた少なくとも１種の二価の硫黄を含有する有
機化合物０．１〜５００ｍｇ／ｌを含有する水溶液から
なる電気銅めっき液。
【請求項２】（ｉ）一般式（ｄ）【化４】（式中、Ｚ¹、Ｚ²、Ｚ³及びＺ⁴は同一又は異なって、各
々Ｈ、ＣＨ₃、ＣＯＮＨ₂又は−Ｃ（ＮＨ₂）＝ＮＨを示
す。上記においてＭは、Ｈ、Ｋ、Ｎａ又はＮＨ₄を示
し、ｍは１〜１５の整数を示す。）で表わされる化合
物、 (ii)一般式（ｅ）【化５】（式中、ＡはＨ、−ＯＨ、−ＳＨ、ＮＨ₂ＣＯ−、−Ｃ
ＯＯＭ、アミノ基、−ＮＨＣ（ＮＨ₂）＝ＮＨ、−ＯＮ
Ｈ₂、−ＣＨ（ＮＨ₂）ＣＯ₂Ｈ、ＲＳ−、ＮＨ₂ＣＯＮＨ
−、【化６】又は【化７】を示し、Ｚ⁵、Ｚ⁶及びＺ⁷は同一又は異なって各々Ｈ、
ＣＨ₃又はＣ₂Ｈ₅を示し、Ｚ⁸はＮＨ₂又はＯＨを示す。
上記において、Ｍは前記に同じ、ＲはＣ_1-5アルキルを
示し、ｌは０〜４の整数、ｋは０又は１を示す。）で表
わされる化合物、 (iii) 一般式（ｄ）の化合物及び／又は一般式（ｅ）の
化合物が縮合したジペプチド又はトリペプチド化合物、
並びに (iv)イミダゾリン、２，４，５−トリフェニル−２−イ
ミダゾリン、２，２’−ビス（２−イミダゾリン）、ピ
リジン、モルホリン、ビピリジン、ピラゾール及びトリ
アジンの少なくとも１種からなる環状窒素化合物から選
ばれた少なくとも一種の化合物０．００６〜１モル／ｌ
を更に含有する請求項１に記載の電気銅めっき液。
【請求項３】アルカリ金属のハロゲン化物又は硫酸
塩、アルカリ土類金属のハロゲン化物又は硫酸塩、及び
アンモニウムのハロゲン化物又は硫酸塩の少なくとも１
種０．０１〜３モル／ｌを更に含有する請求項１又は２
に記載の電気銅めっき液。
【請求項４】界面活性剤０．０１〜５０ｇ／ｌを更に
含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気銅め
っき液。
【請求項５】ポリアクリルアミド０．００５〜１０ｇ
／ｌを更に含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載
の電気銅めっき液。