JP7017664B1 - ノーシアン電解金めっき液 - Google Patents
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- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
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Abstract
Description
上記かかる問題に鑑み、本発明は、ビアホール底部への金の析出を向上させることができる、ノーシアン電解金めっき液を提供することを課題とする。
陽イオン界面活性剤としては特に限定されないが、四級アンモニウム塩、脂肪族アミンが好ましい。四級アンモニウム塩としては、塩化ベンゼトニウム、ヘキサデシルピリジニウムクロリド一水和物、1-ドデシルピリジニウムクロリドなど挙げられる。脂肪族アミンとしては、ドデシルアミン硫酸塩、n-オクチルアミン塩酸塩、ドデシルアミン塩酸塩などが挙げられる。また、四級アンモニウム塩と脂肪族アミンのどちらか一方又は両方を含有することができる。
であることが望ましい。電解金めっき液の表面張力が60mN/m未満であれば、ビアホールの底部への金めっきの析出がさらに向上することが期待される。本開示において、表面張力はJIS-K-2241(2017)で採用されているデュヌイ法を用いて測定することができる。
亜硫酸金(I)ナトリウムを金濃度で12g/L、電解質として亜硫酸ナトリウム70g/L、安定剤としてエタン-1,2-ジアミンを10g/L、結晶調整剤としてギ酸タリウムを20mg/L(タリウム濃度)、表1に示す各種の界面活性剤を含むノーシアン電解金めっき液を準備した。
ビアホール(直径:100μm、深さ:60μm)を有する基板(下地:ニッケルめっき2μm、金ストライクめっき0.02μm)を上記電解金めっき液(液温50℃、pH8.0)に18分間浸漬し、電流密度0.5A/dm2で電解金めっきを行い、その後、水洗、乾燥させた。
基板(下地:ニッケルめっき2μm、金ストライクめっき0.02μm)を上記電解金めっき液(液温52℃、pH7.8)に36分間浸漬し、電流密度0.5A/dm2で電解金めっきを行い、その後、水洗、乾燥させた。
JIS-K-2241に採用されているデュヌイ法を用いて表面張力の測定を行った。シャーレに電解金めっき液を入れ、該めっき液に白金輪環を沈め、白金輪環を垂直方向に徐々に引き離し、白金輪環を引き離すのに必要とした力の最大値を計測し、表面張力として算出した。
電解金めっき処理が施された基板のビアホールについて、クロスセクションポリッシャーを用いて断面形成を行い、走査電子顕微鏡を用いて断面から金膜厚を測定した。基板の最表面とビアホール底部の電解金めっき膜厚をそれぞれ測定し、膜厚比(ビアホール底部/最表面)を算出した。
電解金めっき液が不安定な場合、経時変化により金の微粒子や薬品成分が析出し、パーティクル数が増加する傾向にあることから、液中のパーティクル数についても分析を行った。分析方法としては、建浴した電解金めっき液を0.1μmのメンブレンフィルタでろ過した後、静置させた液について、パーティクルカウンターを用いて、0.5μm以上のパーティクルの個数を評価した。そして、液中パーティクルが200個/mL未満の場合を良とし、200個/mL以上の場合を不良とした。
電解金めっき処理が施された基板の表面について、目視で観察して、無光沢又は半光沢の判別を行った。
電解金めっき膜のビッカース硬度の測定は、大気下、300℃で30分間の熱処理を行い、微小硬さ試験機(株式会社ミツトヨ、HM-221)を用いて、ビッカース圧子により熱処理前後の電解金めっき膜の硬度を5回測定して、その平均値を算出した。なお、電解金めっき膜の硬度測定は、圧子に荷重を加えてめっき膜上に圧痕を形成し、この圧痕の対角線から硬度を計算するため、膜厚が薄い場合には、下地母材の影響を受ける可能性がある。したがって、下地からの影響を回避するために、電解金めっき膜の膜厚は10μm以上とした。
界面活性剤として、塩化ベンゼトニウム(陽イオン界面活性剤)を用いて、界面活性剤の濃度が0.01mg/Lである電解金めっき液(実施例1)、同濃度が0.1mg/Lである電解金めっき液(実施例2)、同濃度が1mg/Lである電解金めっき液(実施例3)、同濃度が3mg/Lである電解金めっき液(実施例4)、同濃度が5mg/Lである電解金めっき液(実施例5)、同濃度が10mg/Lである電解金めっき液(実施例6)を調整した。これらの電解金めっき液について、表面張力及び液中のパーティクル数を分析した。その結果を表1に示す。表1に示す通り、表面張力が60mN/m未満であり、また、パーティクル数は良好であった。
界面活性剤として、ドデシルアミン硫酸塩(陽イオン界面活性剤)を用いて、界面活性
剤の濃度が0.01mg/Lである電解金めっき液(実施例7)、同濃度が0.1mg/Lである電解金めっき液(実施例8)、同濃度が1mg/Lである電解金めっき液(実施例9)、同濃度が3mg/Lである電解金めっき液(実施例10)、同濃度が5mg/Lである電解金めっき液(実施例11)、同濃度が10mg/Lである電解金めっき液(実施例12)を調整した。これらの電解金めっき液について、表面張力及び液中のパーティクル数を分析した。その結果を表1に示す。表1に示す通り、表面張力が60mN/m未満であり、また、パーティクル数は良好であった。
界面活性剤として、ヘキサデシルピリジニウムクロリド一水和物(陽イオン界面活性剤)を用いて、界面活性剤の濃度が0.01mg/Lである電解金めっき液(実施例13)、同濃度が0.1mg/Lである電解金めっき液(実施例14)、同濃度が1mg/Lである電解金めっき液(実施例15)、同濃度が3mg/Lである電解金めっき液(実施例16)、同濃度が5mg/Lである電解金めっき液(実施例17)、同濃度が10mg/Lである電解金めっき液(実施例18)を調整した。これらの電解金めっき液について、表面張力及び液中のパーティクル数を分析した。その結果を表1に示す。表1に示す通り、表面張力が60mN/m未満であり、また、パーティクル数は良好であった。
界面活性剤として、ドデシルアミン硫酸ナトリウム(陰イオン界面活性剤)を用いて、界面活性剤の濃度が0.01mg/Lである電解金めっき液(比較例1)、同濃度が0.1mg/Lである電解金めっき液(比較例2)、同濃度が1mg/Lである電解金めっき液(比較例3)、同濃度が3mg/Lである電解金めっき液(比較例4)、同濃度が5mg/Lである電解金めっき液(比較例5)、同濃度が10mg/Lである電解金めっき液(比較例6)を調整した。これらの電解金めっき液について、表面張力及び液中のパーティクル数を分析した。その結果を表1に示す。表1に示す通り、パーティクル数は不良であった。
界面活性剤として、スルホコハク酸ジヘキシルナトリウム(陰イオン界面活性剤)を用いて、界面活性剤の濃度が0.01mg/Lである電解金めっき液(比較例7)、同濃度が1mg/Lである電解金めっき液(比較例8)、同濃度が3mg/Lである電解金めっき液(比較例9)、同濃度が5mg/Lである電解金めっき液(比較例10)を調整した。これらの電解金めっき液について、表面張力及び液中のパーティクル数を分析した。その結果を表1に示す。表1に示す通り、パーティクル数は不良であった。
界面活性剤として、ラウリルジメチルアミン酢酸ベタイン(両性界面活性剤)を用いて、界面活性剤の濃度が0.01mg/Lである電解金めっき液(比較例11)、同濃度が0.1mg/Lである電解金めっき液(比較例12)、同濃度が1mg/Lである電解金めっき液(比較例13)、同濃度が3mg/Lである電解金めっき液(比較例14)、同濃度が5mg/Lである電解金めっき液(比較例15)、同濃度が10mg/Lである電解金めっき液(比較例15)を調整した。これらの電解金めっき液について、表面張力及び液中のパーティクル数を分析した。その結果を表1に示す。表1に示す通り、表面張力は60超と高い値を示した。
Claims (4)
- 亜硫酸金アルカリ塩、水溶性アミン、結晶調整剤、陽イオン界面活性剤を含有することを特徴とするノーシアン電解金めっき液。
- 前記陽イオン界面活性剤が、四級アンモニウム塩及び/又は脂肪族アミンであることを特徴とする請求項1に記載のノーシアン電解金めっき液。
- 前記陽イオン界面活性剤の濃度が、0.01mg/L以上10mg/L以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のノーシアン電解金めっき液。
- 表面張力が、60mN/m未満であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載のノーシアン電解金めっき液。
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