JP3031931B2 - 無電解金めっき液およびこれを用いた無電解金めっき方法 - Google Patents
無電解金めっき液およびこれを用いた無電解金めっき方法Info
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- JP3031931B2 JP3031931B2 JP1332162A JP33216289A JP3031931B2 JP 3031931 B2 JP3031931 B2 JP 3031931B2 JP 1332162 A JP1332162 A JP 1332162A JP 33216289 A JP33216289 A JP 33216289A JP 3031931 B2 JP3031931 B2 JP 3031931B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は無電解金めっき液およびこれを用いた無電解
金めっき方法に関する。
金めっき方法に関する。
（従来の技術） 無電解金めっき液として、特公昭50−3743号公報に示
されたものがある。この無電解金めっき液は、水酸化ア
ルカリ、シアン化アルカリ、ボロン系還元剤を含み、こ
れに金属供給源たる水溶性金塩を添加したものである。
されたものがある。この無電解金めっき液は、水酸化ア
ルカリ、シアン化アルカリ、ボロン系還元剤を含み、こ
れに金属供給源たる水溶性金塩を添加したものである。
上記無電解金めっき液は、自己触媒反応によるため、
金の下地上にも金めっきを施すことができる利点があ
る。
金の下地上にも金めっきを施すことができる利点があ
る。
しかるに上記の組成で無電解金めっき液を調整した場
合、液中にニッケルが溶出すると極めて不安定となり、
ニッケル溶出量が僅か数ppmであっても分解してしま
う。
合、液中にニッケルが溶出すると極めて不安定となり、
ニッケル溶出量が僅か数ppmであっても分解してしま
う。
電子部品、例えば半導体装置用セラミックパッケージ
では、セラミック基体上にメタライズ導体パターンを形
成し、このメタライズ導体層上にニッケルめっき（電解
もしくは無電解）皮膜を形成し、このニッケル皮膜上に
金めっき皮膜を形成するようにしている。この金めっき
皮膜を上記のように無電解金めっきで形成しようとする
と、下地のニッケルが液中に溶出し、液が分解してしま
うのである。なお、一般に無電解金めっきを行う前にフ
ラッシュめっきを行うが、このフラッシュめっきは置換
めっきであるため厚付けは不可能である。無電解金めっ
きを行う前にフラッシュ金めっきを下地のニッケル皮膜
上に施しても、フラッシュ金めっき皮膜は極めて薄く、
ポーラス状を呈するので、無電解金めっきを行う際下地
のニッケルの溶出は避けられず、液の分解が起こる。こ
のように液が分解すると、選択性がなくなり、セラミッ
ク基体上にも金が析出する状態となる。
では、セラミック基体上にメタライズ導体パターンを形
成し、このメタライズ導体層上にニッケルめっき（電解
もしくは無電解）皮膜を形成し、このニッケル皮膜上に
金めっき皮膜を形成するようにしている。この金めっき
皮膜を上記のように無電解金めっきで形成しようとする
と、下地のニッケルが液中に溶出し、液が分解してしま
うのである。なお、一般に無電解金めっきを行う前にフ
ラッシュめっきを行うが、このフラッシュめっきは置換
めっきであるため厚付けは不可能である。無電解金めっ
きを行う前にフラッシュ金めっきを下地のニッケル皮膜
上に施しても、フラッシュ金めっき皮膜は極めて薄く、
ポーラス状を呈するので、無電解金めっきを行う際下地
のニッケルの溶出は避けられず、液の分解が起こる。こ
のように液が分解すると、選択性がなくなり、セラミッ
ク基体上にも金が析出する状態となる。
このように上記組成の無電解金めっき液では、ニッケ
ル下地上へ無電解金めっきを施すことはほとんど不可能
であり、前述のセラミックパッケージの場合、メタライ
ズ導体パターンをつなげて導通をとり、電解により金め
っきを行うしかなかった。この場合、つなげた導体パタ
ーンはめっき後に分離している。
ル下地上へ無電解金めっきを施すことはほとんど不可能
であり、前述のセラミックパッケージの場合、メタライ
ズ導体パターンをつなげて導通をとり、電解により金め
っきを行うしかなかった。この場合、つなげた導体パタ
ーンはめっき後に分離している。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、ニッケル下地上へも安定してめっ
きを施すことのできる無電解金めっき液およびこれを用
いた無電解金めっき方法を提供するにある。
目的とするところは、ニッケル下地上へも安定してめっ
きを施すことのできる無電解金めっき液およびこれを用
いた無電解金めっき方法を提供するにある。
（発明の概要） 上記目的による本発明の無電解金めっき液は、水酸化
アルカリ、シアン化アルカリ、水溶性金塩およびボロン
系還元剤を含む基本液に、アミノベンゼンスルホン酸、
1,5−ナフタレンジスルホン酸、1,3,6−ナフタレントリ
スルホン酸またはこれらのアルカリ塩のうち一種または
二種以上を添加し、pHを10〜14に調整したことを特徴と
している。
アルカリ、シアン化アルカリ、水溶性金塩およびボロン
系還元剤を含む基本液に、アミノベンゼンスルホン酸、
1,5−ナフタレンジスルホン酸、1,3,6−ナフタレントリ
スルホン酸またはこれらのアルカリ塩のうち一種または
二種以上を添加し、pHを10〜14に調整したことを特徴と
している。
また本発明に係る無電解金めっき液では、水酸化アル
カリ、シアン化アルカリ、水溶性金塩およびボロン系還
元剤を含む基本液に、アミノスルホンアミドもしくはト
ルエンスルホンアミドのうち一種または二種以上を添加
し、pHを10〜14に調整したことを特徴としている。
カリ、シアン化アルカリ、水溶性金塩およびボロン系還
元剤を含む基本液に、アミノスルホンアミドもしくはト
ルエンスルホンアミドのうち一種または二種以上を添加
し、pHを10〜14に調整したことを特徴としている。
さらに本発明に係る無電解金めっき液では、水酸化ア
ルカリ、シアン化アルカリ、水溶性金塩およびボロン系
還元剤を含む基本液に、スルホンイミド誘導体またはそ
の塩のうち一種または二種以上を添加し、pHを10〜14に
調整したことを特徴としている。
ルカリ、シアン化アルカリ、水溶性金塩およびボロン系
還元剤を含む基本液に、スルホンイミド誘導体またはそ
の塩のうち一種または二種以上を添加し、pHを10〜14に
調整したことを特徴としている。
また本発明に係る無電解金めっき方法では、上記の無
電解金めっき液を用いて、ニッケル下地上へ金めっきを
施すことを特徴としている。
電解金めっき液を用いて、ニッケル下地上へ金めっきを
施すことを特徴としている。
上記各種安定剤を添加することにより液が安定し、液
分解が抑えられる。この安定化ということは、ニッケル
素地上へ無電解金めっきを施す際、ニッケルの溶出を抑
え、無電解金めっき液としての機能を維持し、液の長寿
命化が図れるということを意味する。
分解が抑えられる。この安定化ということは、ニッケル
素地上へ無電解金めっきを施す際、ニッケルの溶出を抑
え、無電解金めっき液としての機能を維持し、液の長寿
命化が図れるということを意味する。
この安定化作用の原理は定かではないが、露出してい
るニッケル素地上に薄膜を形成し、これによりニッケル
の溶出を阻止するからと考えられる。
るニッケル素地上に薄膜を形成し、これによりニッケル
の溶出を阻止するからと考えられる。
上記安定剤は単独または数種類併用して添加する。添
加量は0.01g/以上で有効である。添加量の上限は特に
ないが、経済性等を考慮して50g/程度とする。
加量は0.01g/以上で有効である。添加量の上限は特に
ないが、経済性等を考慮して50g/程度とする。
スルホンイミド誘導体またはその塩としては、ｏ−ス
ルホ安息香酸イミドまたはそのアルカリ金属塩が有効で
ある。
ルホ安息香酸イミドまたはそのアルカリ金属塩が有効で
ある。
基本液にはさらに、通常の無電解金めっき液にも添加
される鉛化合物あるいはタリウム化合物を0.1ppm〜50pp
m（金属換算）添加するようにしてもよい。これらは析
出してくる結晶の調整剤として作用する。
される鉛化合物あるいはタリウム化合物を0.1ppm〜50pp
m（金属換算）添加するようにしてもよい。これらは析
出してくる結晶の調整剤として作用する。
また基本液にさらに、ポリオキシエチレンアルキルフ
ェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
などの界面活性剤を0.0001ml/〜10ml/添加すると泡
切れもよく良好な金めっき皮膜が得られる。さらに基本
液にチオ尿素、チオリンゴ酸などのメルカプト基の形で
Ｓを有する硫黄化合物を0.01g/〜50g/程添加すると
よい。これら硫黄化合物は還元剤として作用するボロン
化合物の安定剤として作用する。
ェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
などの界面活性剤を0.0001ml/〜10ml/添加すると泡
切れもよく良好な金めっき皮膜が得られる。さらに基本
液にチオ尿素、チオリンゴ酸などのメルカプト基の形で
Ｓを有する硫黄化合物を0.01g/〜50g/程添加すると
よい。これら硫黄化合物は還元剤として作用するボロン
化合物の安定剤として作用する。
なおPHは水酸化アルカリなどのPH調整塩を添加して10
〜14の範囲に調整する。
〜14の範囲に調整する。
以下に実施例を示す。
基本液１ KOH 11.2g/ KCN 13.0g/ KAu（CN）２ 5.8g/ KBH4 21.6g/ 基本液２ KOH 45.0g/ KCN 1.3g/ KAu（CN）２ 5.8g/ ジメチルアミンボラン 23.6g/ 実施例１ 基本液１に、1,3,6−ナフタレントリスルホン酸ナト
リウムを10.0g/添加して無電解金めっき液を調整し
た。この液を用いて、あらかじめ置換金めっきをしてあ
るニッケル下地の半導体装置用セラミックパッケージ
に、85℃、弱攪拌の条件で１時間めっきしたところ、め
っき厚1.5μｍのレモンイエローで半光沢の金めっき皮
膜が形成された。セラミック基体上への金の析出、およ
び液分解は起こらなかった。
リウムを10.0g/添加して無電解金めっき液を調整し
た。この液を用いて、あらかじめ置換金めっきをしてあ
るニッケル下地の半導体装置用セラミックパッケージ
に、85℃、弱攪拌の条件で１時間めっきしたところ、め
っき厚1.5μｍのレモンイエローで半光沢の金めっき皮
膜が形成された。セラミック基体上への金の析出、およ
び液分解は起こらなかった。
この無電解めっきを施したセラミックパッケージの金
めっき皮膜のワイヤボンディング性、ダイボンディング
性、耐熱性（めっき皮膜の変色など）はいずれも良好で
あった。
めっき皮膜のワイヤボンディング性、ダイボンディング
性、耐熱性（めっき皮膜の変色など）はいずれも良好で
あった。
1,3,6−ナフタレントリスルホン酸ナトリウムに代え
て、基本液１にアミノベンゼンスルホン酸、あるいは1,
5−ナフタレンジスルホン酸ナトリウムを添加して調整
した無電解金めっき液を用いたところ、やはり上記と同
様の好結果を得た。
て、基本液１にアミノベンゼンスルホン酸、あるいは1,
5−ナフタレンジスルホン酸ナトリウムを添加して調整
した無電解金めっき液を用いたところ、やはり上記と同
様の好結果を得た。
なお基本液１のみで上記と同様の条件で無電解金めっ
きを行ったところ、約10分後にセラミック基体上に金が
析出し始め、液分解が起きた。
きを行ったところ、約10分後にセラミック基体上に金が
析出し始め、液分解が起きた。
実施例２ 基本液２に、ｐ−アミノスルホンアミドを10.0g/添
加して無電解金めっき液を調整した。この液を用いて、
あらかじめ置換金めっきをしてあるニッケル下地の半導
体装置用セラミックパッケージに、85℃、弱攪拌の条件
で１時間めっきしたところ、めっき厚1.7μｍのレモン
イローで半光沢の金めっき皮膜が形成された。セラミッ
ク基体上への金の析出、および液分解は起こらなかっ
た。
加して無電解金めっき液を調整した。この液を用いて、
あらかじめ置換金めっきをしてあるニッケル下地の半導
体装置用セラミックパッケージに、85℃、弱攪拌の条件
で１時間めっきしたところ、めっき厚1.7μｍのレモン
イローで半光沢の金めっき皮膜が形成された。セラミッ
ク基体上への金の析出、および液分解は起こらなかっ
た。
この無電解めっきを施したセラミックパッケージの金
めっき皮膜のワイヤボンディング性、ダイボンディング
性、耐熱性（めっき皮膜の変色など）はいずれも良好で
あった。
めっき皮膜のワイヤボンディング性、ダイボンディング
性、耐熱性（めっき皮膜の変色など）はいずれも良好で
あった。
ｐ−アミノスルホンアミドに代えて、基本液２にｐ−
トルエンスルホンアミドを添加して調整した無電解金め
っき液を用いたところ、やはり上記と同様の好結果を得
た。
トルエンスルホンアミドを添加して調整した無電解金め
っき液を用いたところ、やはり上記と同様の好結果を得
た。
なお基本液２のみで上記と同様の条件で無電解金めっ
きを行ったところ、約７分後にセラミック基体上に金が
析出し始め、液分解が起きた。
きを行ったところ、約７分後にセラミック基体上に金が
析出し始め、液分解が起きた。
実施例３ 基本液１に、ｏ−スルホ安息香酸イミドを10.0g/添
加して無電解金めっき液を調整した。この液を用いて、
あらかじめ置換金めっきをしてあるニッケル下地の半導
体装置用セラミックパッケージに、85℃、弱攪拌の条件
で１時間めっきしたところ、めっき厚1.7μｍのレモン
イエローで半光沢の金めっき皮膜が形成された。セラミ
ック基体上への金の析出、および液分解は起こらなかっ
た。
加して無電解金めっき液を調整した。この液を用いて、
あらかじめ置換金めっきをしてあるニッケル下地の半導
体装置用セラミックパッケージに、85℃、弱攪拌の条件
で１時間めっきしたところ、めっき厚1.7μｍのレモン
イエローで半光沢の金めっき皮膜が形成された。セラミ
ック基体上への金の析出、および液分解は起こらなかっ
た。
この無電解めっきを施したセラミックパッケージの金
めっき皮膜のワイヤボンディング性、ダイボンディング
性、耐熱性（めっき皮膜の変色など）はいずれも良好で
あった。
めっき皮膜のワイヤボンディング性、ダイボンディング
性、耐熱性（めっき皮膜の変色など）はいずれも良好で
あった。
ｏ−スルホ安息香酸イミドに代えて、基本液１にｏ−
スルホ安息香酸イミドナトリウムを添加して調整した無
電解金めっき液を用いたところ、やはり上記と同様の好
結果を得た。
スルホ安息香酸イミドナトリウムを添加して調整した無
電解金めっき液を用いたところ、やはり上記と同様の好
結果を得た。
実施例４ 実施例１〜３の各液に、ポリオキシエチレンアルキル
フェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ルなどの界面活性剤を添加し、上記と同様の条件で無電
解金めっきを行ったところ、泡切れが非常によく、また
セラミック基体上への金の析出や液分解も起こらず、良
好な金めっき皮膜が得られた。金めっき皮膜はワイヤボ
ンディング性、ダイボンディング性、耐熱性とも良好で
あった。
フェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ルなどの界面活性剤を添加し、上記と同様の条件で無電
解金めっきを行ったところ、泡切れが非常によく、また
セラミック基体上への金の析出や液分解も起こらず、良
好な金めっき皮膜が得られた。金めっき皮膜はワイヤボ
ンディング性、ダイボンディング性、耐熱性とも良好で
あった。
実施例５ 実施例１〜４の各液に、メルカプト基を有する硫黄化
合物であるチオ尿素を1g/添加したところ、ボロン系
還元剤の分解が抑止され、液の安定度がさらに増した。
チオ尿素に代えてチオリンゴ酸を用いても同様の結果が
得られた。
合物であるチオ尿素を1g/添加したところ、ボロン系
還元剤の分解が抑止され、液の安定度がさらに増した。
チオ尿素に代えてチオリンゴ酸を用いても同様の結果が
得られた。
また実施例１〜３の安定剤を適宜混合して用いてもや
はり同様な良質の無電解金めっき皮膜が得られた。
はり同様な良質の無電解金めっき皮膜が得られた。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、水溶性金塩、水酸化ア
ルカリ、シアン化アルカリ、ボロン系還元剤を含む無電
解金めっき液において、前記した所定の安定剤を添加す
ることによって、液の安定性が増し、特にニッケル下地
上へ安定してめっきが施せる無電解金めっき液を初めて
実用に供することができた。
ルカリ、シアン化アルカリ、ボロン系還元剤を含む無電
解金めっき液において、前記した所定の安定剤を添加す
ることによって、液の安定性が増し、特にニッケル下地
上へ安定してめっきが施せる無電解金めっき液を初めて
実用に供することができた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−62330（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−159383（ＪＰ，Ａ) 特公 昭50−3743（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭40−1081（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 18/42 - 18/44
Claims (5)
- 【請求項１】水酸化アルカリ、シアン化アルカリ、水溶
性金塩およびボロン系還元剤を含む基本液に、アミノベ
ンゼンスルホン酸、1,5−ナフタレンジスルホン酸、1,
3,6−ナフタレントリスルホン酸またはこれらのアルカ
リ塩のうち一種または二種以上を添加し、pHを10〜14に
調整したことを特徴とする無電解金めっき液。 - 【請求項２】水酸化アルカリ、シアン化アルカリ、水溶
性金塩およびボロン系還元剤を含む基本液に、アミノス
ルホンアミドもしくはトルエンスルホンアミドのうち一
種または二種以上を添加し、pHを10〜14に調整したこと
を特徴とする無電解金めっき液。 - 【請求項３】水酸化アルカリ、シアン化アルカリ、水溶
性金塩およびボロン系還元剤を含む基本液に、スルホン
イミド誘導体またはその塩のうち一種または二種以上を
添加し、pHを10〜14に調整したことを特徴とする無電解
金めっき液。 - 【請求項４】スルホンイミド誘導体またはその塩が、ｏ
−スルホ安息香酸イミドもしくはそのアルカリ塩である
ことを特徴とする請求項３記載の無電解金めっき液。 - 【請求項５】請求項１、２、３または４記載の無電解金
めっき液を用いて、ニッケル下地上へ金めっきを施すこ
とを特徴とする無電解金めっき方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1332162A JP3031931B2 (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 無電解金めっき液およびこれを用いた無電解金めっき方法 |
| US07/531,151 US5258062A (en) | 1989-06-01 | 1990-05-31 | Electroless gold plating solutions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1332162A JP3031931B2 (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 無電解金めっき液およびこれを用いた無電解金めっき方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03193882A JPH03193882A (ja) | 1991-08-23 |
| JP3031931B2 true JP3031931B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=18251849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1332162A Expired - Fee Related JP3031931B2 (ja) | 1989-06-01 | 1989-12-21 | 無電解金めっき液およびこれを用いた無電解金めっき方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3031931B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0412570B1 (en) * | 1989-08-11 | 1996-07-10 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Light- and heat-sensitive recording material |
-
1989
- 1989-12-21 JP JP1332162A patent/JP3031931B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03193882A (ja) | 1991-08-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |