JPH02129394A - 半光沢ニッケルめっきの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、銅または銅合金条に施す半光沢ニッケルめっ
きの製造方法に関するものである。

〈従来の技術〉 ニッケルめっきされた銅または銅合金条は半導体用部品
及びその関連部品等に広く使用されているが、そのニッ
ケルめっき光沢度とボンディング性に関しては一般に第
５図に示すような関係のあることが知られている。　す
なわち、光沢めっきされたものはワイヤボンディング性
は良好だがベレットボンディング性に劣り、−力無光沢
めっぎされたものはペレットボンディング性は良好だが
ワイヤボンディング性に劣る。

上記の半導体用部品等に使用される銅または銅合金条の
ニッケルめっきの種類としては、べレットボンディング
性とワイヤボンディング性の双方を満足させるため、半
光沢ニッケルめっきが採用されている。

ところで、従来、銅または銅合金条の半光沢ニッケルめ
っきは、第６図に示すようにまず銅または銅合金条を溶
剤脱脂槽１、電解脱脂槽２に通すことにより、脱脂処理
Ａして表面の油分および付着物を除去し、次に、塩酸デ
イツプ槽４ｃあるいは電解エツチング槽等を通してエツ
チング処理Ｂをし、その後めっき面のレベリングを良好
にし光沢を付与する２次光沢剤とめっき皮膜の物理的性
質を改善し延性や展性を与える１次光沢剤の双方を添加
したニッケルめっき浴５中で電気めっきすることにより
なされている。

そしてニッケルめっきの光沢度の制御は脱脂処理や塩酸
デイツプあるいは電解エツチング等のエツチング処理に
よることなく、１次光沢剤と２次光沢剤の添加量をそれ
らの種類に応じて一定の比率に厳密に管理することによ
り行っていた。

例えば、フル光沢用の光沢ニッケルめっきにおいては、
１次光沢剤を１０〜１５　ｍ　ｆｌ　／　Ｉｌおよび２
次光沢剤を５〜１０　ｍ　ｆｌ、／　Ｉｌ、としてＮｉ
めっき浴中の光沢剤の添加量をコントロールしている。

また、半光沢用としては、１／２光沢、１／４光沢と要
求レベルに合せて第１および第２光沢剤の量を１ｆｆｉ
Ｌでコントロールしている。　例えば、１／４光沢用と
しては、１次光沢剤５〜１２　ｍ　ｆｌ　／　、Ｑ、２
次光沢剤５〜１２ｍ　Ｊｌ／　１程度にてコントロール
している。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記のような１次光沢剤を２次光沢剤の添加量をそれら
の種類に応じて、厳密に管Ｊｌ　ｌ、なから半光沢ニッ
ケルめっきを行う従来の方法には以下のような問題点が
あった。

すなわち、銅または銅合金の種類、表面仕上げ具合等に
よって使用する光沢剤の種類および添加量を変えねばな
らず、めっき浴の管理がめんとうてあり、その際の１次
光沢剤と２次光沢剤の添加量の好適なバランスを見い出
すのも困ダ１ｆであった。

また、めっき装置の析出効率の差などにより、１次光沢
剤と２次光沢剤の消耗度合に差があるので各装首毎にデ
ータを集積し、装置固有の添加量を求める必要かある他
、ニッケルめりき浴中の光沢剤の濃度を滴定分析しなが
ら光沢剤の添加量を調整しなければならず、連続的なめ
っき浴の管理が困難であった。

そして、めっき浴の管理に失敗し、光沢剤を消耗させて
しまうと突然無光沢めっき（ダル仕様）になったり、ヤ
ケめっきやハガレ等のめっき欠陥を生じさせていた。

本発明の目的は、前記した従来技術に伴う問題点を解消
しようとするものであって、光沢剤の添加量を調整せず
にニッケルめっきの光沢度を制御し、銅または銅合金条
に半光沢ニッケルめっきをａすことができるようにする
ことにある。

く問題点を解決するための手段〉 本発明者は光沢剤の添加量の制御によらず、銅または銅
合金条のニッケルめっきの光沢度を制御できるようにす
ることに関して鋭意研究した結果、ニッケルめっき浴で
電気めっきするのに先立って、銅または銅合金条を電解
研摩および化学研摩し、表面粗度を調整することにより
めっきの光沢度を制御すればよいことを見出し本発明を
完成させるに至った。

すなわち、本発明は脱脂処理した銅または銅合金条を電
解研摩後化学研摩して表面粗度を調整し、次いで１次光
沢剤を含有するが２次光沢剤を含有しないニッケルめっ
き浴により半光沢ニッケルめっきすることを特徴とする
半光沢ニッケルめっきの製造方法を提供する。

また、本発明は脱脂処理した銅または銅合金条を電解研
摩後化学研摩して表面粗度を調整し、次いで１次光沢剤
および２次光沢剤を含有するニッケルめっき浴により半
光沢ニッケルめっきすることを特徴とする半光沢ニッケ
ルめっきの製造方法を提供する。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の半光沢ニッケルめっきは、まず銅または銅合金
条を脱脂処理Ａし、表面の油分および付着物を除去する
ことによりなされる。

脱脂処理は常法に従えばよい。　例えば第１図のように
トリクレン、パークレン等の溶剤脱脂槽１を通した後、
陰極電解槽２を通して脱脂することができ、陰極電解槽
２で脱脂後さらに第２図のように陽極電解槽３で脱脂を
行ってもよい。

脱脂処理された銅または銅合金条には、次に′ｉ３１図
および第２図に示すように電解研摩槽４ａおよびそれに
つづく化学研摩４ｔｉ　４　ｂによりエツチング処理Ｂ
がなされる。　本発明ではこの電解研摩および化学研摩
によりニッケルめっきの所望の光沢度に応じて表面粗度
を調整することが重要である。　それにより所望の光沢
度の半光沢ニッケルめっきが容易に得られるようになる
。　電解研摩のみで化学研摩を行なわないとほとんど無
光沢のめっきしか得られないので好ましくない。

ここで電解研摩は銅または銅合金条を硫酸などの公知の
電解研摩浴中で陽極エツチングすることによりなされる
。　本発明の電解研摩に用いられるエツチング液は、硫
酸の他、リン酸、塩酸、フッ硫酸、シアン化カリウム、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよびこれらを混合
したもの、さらにこれらに種々の添加剤を添加したもの
を挙げることができる。　また、前記エツチング液の濃
度、ｐＨおよび電解研摩電流密度などの条件は特に限定
されるものではなく、銅または銅合金条の種類、表面仕
上げ状態および所望のエツチング量などに応じて適宜窓
めればよい。　エツチング量は銅または銅合金条の種類
、表面仕上げ状態および所望の光沢度等に応じて通電量
を増減することにより制御するが、一般に相当量の銅ス
マットが発生する０、２〜０．５μｍとすればよい。　
エツチングｆｆ１０．２μｍ以上とすることにより銅ま
たは銅合金条の仕上げ状態による光沢度の変動を解消す
ることができる。

また、ここで光沢度を高くする場合にはエツチング量を
減らしていけばよい。

化学研摩は硫酸系の市販の化学研摩剤を使用することに
よりなされる。　これにより電解研摩で発生した銅スマ
ットを溶解除去するとともに、電解研摩で大きく粗化さ
れた表面を平滑化する。　化学研摩剤の使用量は、その
種類、表面粗化の程度、めっきライン速度、所望の光沢
度等に応じて、適宜窓めればよく、例えば、市販品のカ
タログに記載されている標準の濃度とすればよく、また
、エツチング量を０．３〜０．６μｍにするのが好まし
い。　　また、ここで光沢度を高くするには化学研摩剤
の濃度を１１５〜３／４に希釈とすればよい。

このように電解研摩後、化学研摩された銅または銅合金
条を次にニッケルめっき浴５で電気めっきする。　この
際電解研摩および化学研摩のエツチング量および平滑化
の度合に応じて、ニッケルめっき浴に光沢剤として２次
光沢剤を添加せず１次光沢剤のみ添加してもよく、一方
１次光沢剤および２次光沢剤の双方を添加してもよい。

本発明において、１次光沢剤は形成されるＮｉめっき皮
膜の物理的性質を改善し、Ｎｉめっき皮膜に延性や展性
を加えるために必ず添加しなければならないが、上述し
たように、２次光沢剤はエツチング後の表面粗度等に応
じて、加えても加えなくてもよい。

ここで、ニッケルめっき浴は特に制限的でなく、ワット
浴、スルファミン酸浴等を使用できる。　また１次光沢
剤、２次光沢剤もそれぞれ市販のものを使用でき、その
使用量は従来の半光沢ニッケルめっきのように厳密にコ
ントロールする必要はない。

例えば、１次光沢剤としては、めっき皮膜の物理的性質
を改善し、皮膜に延性や展性を与えるものならなんでも
よく、有機化合物としては、ベンゼン、ナフタレン、ト
ルエン、キシレン、ナフチルアミンなどの芳香族炭化水
素とその置換体、スルホン酸、ヌルホン化物、スルホン
アミド、スルホンイミド、スルフィン酸などのようにそ
の構造のなかに＝Ｃ−５Ｏ２−の結合を待つもの、すな
わち、具体的には、ナフタレンジスルホン酸ナトリウム
、ナフタレンジスルホン酸ナトリウム、サッカリン、パ
ラｌ−ルエンスルホンアミＦなどが挙げられ、無機化合
物としては、硫酸コバルト、塩化コバルトなどのコバル
ト塩などが挙げられる。

また、２次光沢剤としては、光沢としベリングを維持す
るものであればなんでもよく、有機物としては、Ｃ−０
基を有するケトン、アルデヒド脂肪酸、タンパク質、具
体的にはホルマリン（ホルムアルデヒド）、ゼラチン、
クマリンとその銹導体、エチレンシアンヒドリン、ブチ
ンジオール、プロパギルアルコール、チオ原案、アゾ染
料などが挙げられ、無機物とじては、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ
、Ｔｆｌ、Ｐｂ、Ｂｉ。

Ａｓ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅなどが挙げられる。

例えば、硫酸ニッケル３００　ｇ／ｕ、塩化ニッケル６
０ｇ／ｆ１．、ホウ酸６ａｇ／ｘ、、ｐＨ３，５〜４．
５のワット浴を使用し、光沢剤として２次光沢剤を添加
せずサッカリン系のような１次光沢剤のみを添加する場
合には、２次光沢剤を含有量１　　ｍｆｌ　　７１１以
上になるように添加すれば、形成されたＮｉめっき皮膜
の光沢度が変動することはない。　また、上限は特に制
限的ではないが１０ｍλ／ｆ１程度加えれば十分で必要
な光沢度すなわち、半光沢を出すことができる。

〈実施例〉 以下、大発明を実施例により具体的に説明する。

（実施例１） 最初に、銅条を溶剤脱脂し、水洗後、銅条を陰極側とし
て、゛π電解脱脂行ない、十分な回収、水洗後、銅条を
陽極として硫酸（Ｈ２ＳＯ４）　による電解研摩を行な
った。　電解研摩により銅条表面は粗化されるが粗化レ
ベルすなわちエツチング量はＮｉめりき上りの要求半光
沢レベルに応じて電解電流値の制御により行ない、種々
の電解エツチング量の銅条を得た。　その後、化学研Ｉ
２糟におい゛〔銅条表面に発生した銅スマットを除去す
ると同時に材料表面の平滑化を行った。　ここで、電解
エツチング量が、銅粉がかなり発生する程度の０．３μ
ｍのとき、化学研摩による平滑化によって０４μｍのエ
ツチング量とした。　十分な回収、水洗を行った後、ワ
ット浴にサッカリン系の１次光沢剤を６　ｍ　ｎ　／　
Ｉｔ添加した浴中で、電流密度５〜１５Ａ／ｄｍ’の範
囲でめっぎ皮膜厚さ３μｍのニッケルめっきを行なった
。　ここで、電解研摩による電解エツチング量を種々変
化させて、電解エツチング量に対するニッケルめっき皮
膜の光沢度を調べた。　その結果を第３ａ図に示す。

（比較例１） 電解研摩後、化学研摩をしなかった以外は（実施例１）
と全く同様にして、電解エツチング量に対するニッケル
めっき皮膜の光沢度を調べた。　その結果を第３ａ図に
示す。

（比較例２） 従来と同様に、実施例１と同様に銅条を溶剤脱脂および
電解脱脂した後、塩酸デイツプして電解エツチングは行
わず前処理を行なった。

従って、電解エツチング量は０であった。　次に、１次
光沢剤を添加したニッケルめつき浴（ワット浴）で銅条
にニッケルめっきを行なった。　ここでは、Ｎｉめっき
浴への１次光沢剤の添加量でＮｉめっき皮膜の光沢度を
調整した。　この結果を第３ｂ図に示す。

（実施例２） ニッケルめっき浴に混入する光沢剤を１次光沢剤と２次
光沢剤とを混合したものを用いた以外は（実施例１）と
同様にして、電解エツチング量に対するＮｉめっき皮膜
の光沢度を調へた。

光沢剤濃度は、標準濃度１として、１次光沢剤１２ｍＪ
Ｚ／ｊ２．２次光沢剤６　ｍ　Ｉｌ／　ｆＬとするとき
、１／２濃度とした。　この結果を第４ａ図に示す。

（比較例３） 電解研摩後、化学研摩しなかった以外は（実施例２）と
全く同様にして、電解エツチング量に対するニッケルめ
っき皮膜の光沢度を調べた。　その結果を第４ａ図に示
す。

（比較例４） ニッケルめっき浴に混入する光沢剤を１次光沢剤と２次
光沢剤とを混合したものを用いた以外は（比較例２）と
全く同様にして光沢剤濃度でＮｉめっき皮膜の光沢度を
調整した。　　この結果を第４ｂ図に示す。

以上、ｉ３ａ図および第４ａ図から明らかなように、本
発明の実施例１および２は、電解研摩のみしか行なわな
い比較例１および３に比べて、表面の銅スマットなどの
除去と平滑化が不十分なため、半光沢塵が劣り、無光沢
めっきになりやすいことがわかる。

また、第３ａ図と第３ｂ図および第４ａ図と第４ｂ図と
の比較から明らかなように、本発明の実施例１および２
は、電解エツチング量に対する光沢度の変化がゆるやか
で、光沢度を容易に調整できるので、容易にかつラフな
調整で半光沢Ｎｉめつきを得ることかできるのに対し、
比較例２および４は、ニッケルめっき皮膜の光沢度は光
沢剤の少量の添加であるいは少量の濃度変化で急激に変
化し、急な立上りを見せるため、半光沢塵の調整が困難
で、半光沢めっきを安定的に得るのが困難であることが
わかる。

〈発明の効果〉 本発明によれば、銅または銅合金条に半光沢ニッケルめ
っきを施すに際し、その光沢度の制御をめっき浴に添加
する光沢剤の添加量の厳密な管理をすることなく、電解
研摩および化学研摩におけるエツチング量を制御するこ
とにより行うので、容易な光沢度の制御により所望の半
光沢ニッケルめっきを製造することができる。

すなわち、光沢剤の添加量のわずかな非制御により光沢
度がばらつくことはない。　また、光沢度が銅または銅
合金条の表面仕上り状態に左右されることもない。

ニッケルめっき浴に光沢剤として１次光沢剤のみ添加す
る本発明の態様ではめっき浴中への光沢剤の添加量の制
御が特に容易であり、また２次光沢剤が不要なので半光
沢ニッケルめっぎを安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明による半光沢ニッケルめ
っきの製造ラインを表わす模式的線図である。 第３ａ図および第４ａ図は、本発明の実施例と比較例と
の電解エツチング量に対するニッケルめフぎ皮膜の光沢
度を示すグラフである。 第３ｂ図および第４ｂ図は、比較例の添加光？Ｒ剤のｆ
ｆ１（濃度）とニッケルめっぎ皮膜の光沢度を示すグラ
フである。 第５図は、めっぎ光沢度とボンディング性の関係を表わ
すグラフである。 第６図は、従来例の半光沢ニッケルめっぎの製造ライン
を表わす模式的線図である。 符号の説明 Ａ・・・脱脂処理、 Ｂ・・・エツチング処理、 １・・・溶剤脱脂槽、 ２・・・電解脱脂（陰極電解）糟、 ３・・・電解脱脂（陽極電解）相、 ４ａ・・・電解研摩槽、 ４ｂ・・・化学研摩槽、 ４ｃ・・・塩酸デイツプ槽、 ５・・・ニッケルめっき浴 ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、４ａ 電解エンチン７”ｊＬ　　（Ａｍ　） 〔光ゴ、（＃ｌ／１Ｍ２４友） ＦＩＧ、４ｂ 儒用い；；２（拒１ツ（ Ｆ　Ｉ　Ｇ、　３ａ ｔ阿４エーノチング量　（μｍ） （１・欠九夕尺刑６ｍｌ／ｌ；＃りｐ）ＩＧ３ｂ １次尤仄剤ｉ番かＪＬ（ｍｌ／１ ＦＩＧ、５ ― イ氏−めフ！！＝光仄度−高 ＦＩＧ、６

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）脱脂処理した銅または銅合金条を電解研摩後化学
   研摩して表面粗度を調整し、次いで１次光沢剤を含有す
   るが２次光沢剤を含有しないニッケルめっき浴により半
   光沢ニッケルめっきすることを特徴とする半光沢ニッケ
   ルめっきの製造方法。
2. （２）脱脂処理した銅または銅合金条を電解研摩後化学
   研摩して表面粗度を調整し、次いで１次光沢剤および２
   次光沢剤を含有するニッケルめっき浴により半光沢ニッ
   ケルめっきすることを特徴とする半光沢ニッケルめっき
   の製造 方法。