JPH031383B2 - - Google Patents

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JPH031383B2
JPH031383B2 JP1270155A JP27015589A JPH031383B2 JP H031383 B2 JPH031383 B2 JP H031383B2 JP 1270155 A JP1270155 A JP 1270155A JP 27015589 A JP27015589 A JP 27015589A JP H031383 B2 JPH031383 B2 JP H031383B2
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JP
Japan
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gold
alkali metal
amount
plating
electroless
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Application number
JP1270155A
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Japanese (ja)
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JPH02159383A (en
Inventor
Efu Maase Zorutan
Furetsuchaa Augusutosu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
American Chem & Refining Co
Original Assignee
American Chem & Refining Co
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Publication date
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Application filed by American Chem & Refining Co filed Critical American Chem & Refining Co
Publication of JPH02159383A publication Critical patent/JPH02159383A/en
Publication of JPH031383B2 publication Critical patent/JPH031383B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31Coating with metals
    • C23C18/42Coating with noble metals
    • C23C18/44Coating with noble metals using reducing agents

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は、無電解金メツキ浴に関し、特に合理
的に安定な無電解金メツキ浴及びそれを使用し、
補充する方法を与えることに関する。 〔従来の技術〕 自己触媒又は無電解金メツキ浴は導電性及び非
導電性基体上に金付着物を形成するのに広く用い
られており、特に付着物に最適電気的性質が望ま
れるエレクトロニクスの用途で用いられている。
最適電気的性質を得るために、金は高純度、即
ち、99.9%以上であることが望ましく、付着物は
加工物品の表面上に実質的に均一になつているこ
とが望ましい。 一般にそのような無電解金メツキ用溶液は、ア
ルカリ金属金シアン化物及び遊離のシアン化物、
及び還元剤として水溶性硼水素化物又はアミンボ
ランを用いてきた。浴を補充するに従つて、シア
ン化物濃度は増大し、これが付着速度及び組成物
の安定性に好ましくない影響を与える。マーチン
ウルリツヒ キツテル及びクリストフ ジユリ
アス ラオブによる“Elektrochemische Stabili
−taetsbestimmung Reduktiv Arbeitender
Gold−elektrollyte”〔Metalloberflaeche出版、
Vol.41(1987)pp.309−313〕と題する文献には、
金メツキ用組成物中の安定化剤として種々の化合
物の効果が論じられている。著者によつて報告さ
れた化合物の中で、性能に悪影響を与えることな
く、何度も補充することができる安定な無電解金
メツキ用浴を効果的に与えるのに役立つものは一
つもない。 従つて、本発明の目的は、基体上に金を自己触
媒付着する有用な速度を与え、メツキ速度或は性
質に大きな悪影響を与えることなく何度も補充す
ることができる新規で高度に効果的な無電解金メ
ツキ用組成物を与えることにある。 配合し易く、工業的メツキ環境で比較的安定な
そのような無電解金メツキ用組成物を与えること
も目的である。 更に別の目的は、メツキ速度に重大な悪影響を
与えることなく、何度も容易に補充することがで
きる比較的安定な組成物を用いて加工物品に実質
的に純粋な金を自己触媒付着させる方法を与える
ことである。 〔本発明の要約〕 前述及び関連した目的及び利点は、1.0〜16.6
g/の量の金(金属として計算して)及び3〜
110g/の量のアルカリ金属シアン化物を与え
るのに充分なアルカリ金属金シアン化物の水溶液
を含む無電解金メツキ用組成物で容易に達成され
ることが今度判明した。これらは、アルキルアミ
ンボラン、アルカリ金属硼水素化物及びそれらの
混合物から選択された、2〜10g/の量の硼素
化合物、及び10〜1100g/の量のアルカリ金属
水酸化物の中に含ませてもよい。最後に、0.1〜
0.3g/の量の次の式を有する安定化剤:
[Industrial Application Field] The present invention relates to an electroless gold plating bath, and particularly to a reasonably stable electroless gold plating bath and its use,
Concerning giving a way to replenish. BACKGROUND OF THE INVENTION Autocatalytic or electroless gold plating baths are widely used to form gold deposits on conductive and non-conductive substrates, particularly in electronics where optimal electrical properties of the deposit are desired. used for purposes.
For optimum electrical properties, it is desirable that the gold be of high purity, ie, greater than 99.9%, and that the deposit be substantially uniform over the surface of the workpiece. Generally, such electroless gold plating solutions contain alkali metal gold cyanide and free cyanide,
and water-soluble borohydrides or amineboranes have been used as reducing agents. As the bath is refilled, the cyanide concentration increases, which has an undesirable effect on the deposition rate and stability of the composition. “Elektrochemische Stabili” by Martin Ulrich Kitztel and Christoph Julius Raob
−taetsbestimmung Reduktiv Arbeitender
Gold-elektrollyte” [Metalloberflaeche Publishing,
Vol. 41 (1987) pp. 309-313],
The effectiveness of various compounds as stabilizers in gold plating compositions has been discussed. None of the compounds reported by the authors serve effectively to provide a stable electroless gold plating bath that can be refilled many times without adversely affecting performance. It is therefore an object of the present invention to provide a novel and highly effective method which provides useful rates of autocatalytic deposition of gold onto substrates and which can be replenished many times without significantly adversely affecting plating rates or properties. The object of the present invention is to provide a composition for electroless gold plating. It is also an object to provide such electroless gold plating compositions that are easy to formulate and relatively stable in industrial plating environments. Yet another objective is to autocatalytically deposit substantially pure gold onto workpieces using a relatively stable composition that can be easily replenished many times without significantly adversely affecting plating rates. It's about giving a method. SUMMARY OF THE INVENTION The foregoing and related objects and advantages include: 1.0-16.6
gold (calculated as metal) in an amount of g/
It has now been found that this is easily accomplished with an electroless gold plating composition containing an aqueous solution of alkali metal gold cyanide sufficient to provide an amount of alkali metal cyanide of 110 g/l. These are included in an amount of a boron compound selected from alkylamine borane, alkali metal borohydride and mixtures thereof in an amount of 2 to 10 g/a and an alkali metal hydroxide in an amount of 10 to 1100 g/a. Good too. Finally, 0.1~
A stabilizer with the following formula in an amount of 0.3 g/:

〔好ましい態様についての詳細な記述〕[Detailed description of preferred embodiments]

前に示した如く、本発明の浴は、本質的にアル
カリ金属金シアン化物、アルカリ金属シアン化
物、希望のPHを維持し且つシアン化物イオンを安
定化するのに充分なアルカリ金属水酸化物、硼素
化合物還元剤、及び安定化剤としてのニトロ芳香
族化合物を必要とする。これらの成分は、安定な
組成物及び合理的に均一なメツキ速度を維持する
ために、或る範囲及び(又は)比率内に維持され
なければならない。 先ず金成分に関し、カリウム金シアン化物が好
ましいが、ナトリウム塩も用いることができる。
リチウム化合物は一般に余計なコストがかかる。
金シアン化物の量は(金属として計算して)1〜
16.6g/の範囲内で変化するであろうが、メツ
キ速度は、金含有量が2.0g/より低くなると
著しい影響を受けるであろう。理想的には、金含
有量(金属として)は、4〜6g/の範囲内に
維持される。 組成物の第二成分は、浴に遊離シアン化物を与
えるのに充分なアルカリ金属シアン化物である。
シアン化物化合物の量は、浴が時々補充されるの
で、3g/の少ない量から110g/程の多さ
まで変化するであろう。最初の浴のための調製で
は、シアン化物塩濃度は約4〜10g/の範囲に
あるのが好ましい。好ましいシアン化物塩はシア
ン化カリウムであるが、シアン化ナトリウム及び
シアン化リチウムを用いてもよい。 アルカリ金属水酸化物は12.5〜14の希望の浴操
作PHを与えるのに必要であり、シアン化物イオン
を安定化し、硼素化合物による還元反応に関与す
るように用いられている。その為、水酸化物対シ
アン化物の比は4.0〜10.0の範囲内にあるべきで
ある。他の塩の場合には、水酸化カリウムが好ま
しいが、水酸化ナトリウムはそれに対する合理的
な代替物である。 組成物中の還元剤として慣用的硼素化合物が用
いられる。これらは、2〜10g/、好ましくは
4〜7g/の範囲内のアルカリ金属硼水素化物
及びアルキルアミンボランからなつていてもよ
い。好ましい還元剤は、単独又はアルカリ金属硼
水素化物と組合せたジメチルアミンボランであ
る。 組成物に必要な安定性を与えるため、一般式:
As previously indicated, the baths of the present invention consist essentially of alkali metal gold cyanide, alkali metal cyanide, sufficient alkali metal hydroxide to maintain the desired pH and stabilize the cyanide ions, Requires a boron compound reducing agent and a nitroaromatic compound as a stabilizer. These components must be maintained within certain ranges and/or ratios to maintain a stable composition and reasonably uniform plating rate. First, regarding the gold component, potassium gold cyanide is preferred, but sodium salts can also be used.
Lithium compounds generally require additional cost.
The amount of gold cyanide (calculated as metal) is 1~
Although it will vary within a range of 16.6g/, the plating rate will be significantly affected when the gold content is lower than 2.0g/. Ideally, the gold content (as metal) is maintained within the range of 4-6 g/. The second component of the composition is sufficient alkali metal cyanide to provide free cyanide to the bath.
The amount of cyanide compound will vary from as little as 3 g/ to as high as 110 g/ as the bath is refilled from time to time. In preparation for the initial bath, the cyanide salt concentration is preferably in the range of about 4-10 g/g. The preferred cyanide salt is potassium cyanide, although sodium cyanide and lithium cyanide may also be used. Alkali metal hydroxides are necessary to provide the desired bath operating pH of 12.5-14 and are used to stabilize the cyanide ions and participate in the reduction reaction with boron compounds. Therefore, the hydroxide to cyanide ratio should be within the range of 4.0 to 10.0. For other salts, potassium hydroxide is preferred, but sodium hydroxide is a reasonable alternative thereto. Conventional boron compounds are used as reducing agents in the composition. These may consist of alkali metal borohydride and alkylamine borane in the range from 2 to 10 g/, preferably from 4 to 7 g/. A preferred reducing agent is dimethylamine borane, alone or in combination with an alkali metal borohydride. To give the composition the necessary stability, the general formula:

【式】 〔式中、R1は−COOH、−OH、−CH2OH、又
は−SO3H(又はそれらのアルカリ金属塩)であ
り、 R2は−COOH、−OH、−Cl、−H(又はそれら
のアルカリ金属塩)であり、2、5又は6の環位
置に結合しており、 −NO2基は3又は4の環位置にある〕 の有機安定化剤が含まれていることが必須であ
る。この安定化剤は0.1〜0.3g/の量で、好ま
しくは0.15〜0.25g/の範囲で配合される。 溶液中の安定化剤の濃度は、補充添加の間でひ
どく低下することがあり、それが酸化還元電位を
−700mVの限界を越えさせることになることが
観察されている。従つて、電位は連続的にモニタ
ーされるのが望ましく、安定化剤は酸化還元電位
を−550〜700mVの作動範囲内に維持するよう
に、メツキ溶液1当たり0.05〜0.1gの少しず
つの量で添加される。その結果、溶液の寿命に亙
つて添加される安定化剤の全量は10g/位の大
きな範囲になることがある。 前に示した如く、水性組成物のPHは、12.5〜
14.0、好ましくは13.4〜14.0の範囲内にあるのが
よい。 望ましいメツキ速度を得るため、浴は85〜95
℃、好ましくは88〜93℃の温度に維持されるべき
である。 好ましい組成物及び温度を使用すると、3.75〜
6.75μ/時の効果的なメツキ速度を与え、少なく
とも18g/c.c.(平均で)の密度及び少なくとも85
ヌープ(Knoop)の硬度(最大荷重25g)を有
する少なくとも99.9%の純度の金付着物を生ずる
であろう。 溶液の金含有量が減少して2g/(金属とし
て)より少なくなると、メツキ速度は低下し始
め、組成物を補充することが必要になる。これは
アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属金シアン化
物及び付加的安定化剤を添加することによつて達
成される。認められるように、アルカリ金属水酸
化物は希望の水酸化物対シアン化物比を維持する
のに必要である。一般に水酸化カリウムは1〜10
g/の量で金補充溶液に添加され、カリウム金
シアン化物は70〜90g/(金属金として)の範
囲で添加されるであろう。安定化剤の添加量は約
2〜6g/であろう。一般に、メツキ用配合物
の望ましい特性が著しく失われる前に、浴は10行
程まで補充できるであろうことが見出されてい
る。1行程とは、溶液の与えられた体積中の金属
がメツキされてしまうまでを指すものとして定義
される。 浴の汚染を避けるため、加工物品は、慣用的金
メツキ方法に従い、その中に入れる前に完全に清
浄にすべきである。 加工物品が合成樹脂又はセラミツクである場
合、最初に下地金属付着物をその上に形成するこ
とが必要であり、それには一般にクロム酸による
食刻、パラジウム/錫塩化物の適用、及び無電解
銅又はニツケル浴中への浸漬を必要とするであろ
う。 そのような非金属加工物品及び金属加工物品の
両方共、浸漬金ストライク(strike)を形成する
ための初期処理にかけなければならない。初期の
薄い金付着物を形成するのに適した組成物は、カ
リウム金シアン化物、燐酸二水素カリウム及びク
エン酸を含み、約140〜160〓の温度に維持され
る。金ストライクの付着に続き、加工物品を濯
ぎ、次にそれらを本発明の無電解金メツキ用組成
物に入れ、希望の付着物を生じさせることができ
る。 本発明の効果を例示するため、次の特別な実施
例を記述するが、その中で全ての部は別に指示し
ない限り重量による。 実施例 1 本発明を具体化した好ましい浴を、予め清浄に
し、浸出したタンク中に、43gの水酸化カリウ
ム、4gのシアン化カリウム、6gのカリウム金
シアン化物、0.2gのm-ニトロベンゼン スルホ
ン酸ナトリウム塩、6.5gのメチルアミンボラン
及び1の溶液にするための脱イオン水を入れる
ことにより調製した。水酸化カリウム対全シアン
化物(シアン化カリウムとして)の比は6.5であ
り、PHは13.4であつた。 得られた浴を約91℃の温度に加熱し、溶液の酸
化還元電位を、オリオン(Orion)SA230型ORP
メーチー及び結合酸化還元電極9678型を用いてモ
ニターした。溶液の電位が−550mVに達した時、
溶液をそのまま使用することができた。 実施例 2 加工物品は、コバール(KOVAR)のマークで
ウエステイングハウス・エレクトリツク社 (Westinghouse Electric Co.)から売られてい
る合金の平らなシートで、名目上29%のニツケ
ル、17%のコバルト、0.3%のマンガン及び残余
の鉄からなる組成を持つていた。これらのシート
は約0.025inの厚さを持ち、熱苛性溶液中で電解
清浄し、次に濯いだ。次に加工物品を50体積%の
塩化水素酸中に浸漬し、濯ぎ、それに続き、それ
らをカリウム金シアン化物、燐酸二水素カリウム
及びクエン酸からなるPH約2.5の浸漬メツキ浴中
へ入れた。表面上に均一な金の色が生じた後、そ
れらを取り出した。 次にこれらの加工物品を実施例1の浴中に懸濁
し、磁気撹拌を用いてその周りの浴の撹拌を維持
した。浴の温度は91℃に維持された。 20分間後、加工物品を浴から取り出し、濯ぎ、
そして乾燥した。付着物は約72μinの厚さを持つ
ことが分かつた。付着物の純度は99.97であるこ
とが分かつた。付着物はサテンマツト
(satinmatte)状仕上げ及びレモン イエロー色
を示し、顕微鏡検査では均一で無定形であつた。 実施例 3 ハルセル(Hull cell)パネルを完全に清浄に
し、実施例2の浸漬金メツキ溶液中に浸漬し、そ
の上に均一な金の色を生じさせた。それを濯ぎ、
次に実施例1の無電解金メツキ用組成物中に3.5
時間吊し、その後で取り出し、濯ぎ、そして乾燥
した。 メツキされたパネルの断面を取り、マイクロ硬
度は25g荷重で93ヌープであることが決定され
た。 実施例 4 アルミナ基体に、焼結ダングステン被覆及びそ
の上にスパツターした金付着物を付けたものから
なるセラミツク加工物品を得た。 これらの加工物品を熱アルカリ性溶液中に浸漬
し、濯ぎ、次に沸騰する熱脱イオン水中に浸漬
し、それらを浴の温度へ持つていた。 然る後、それらを実施例1の浴中に30分間吊
し、取り出し、濯ぎ、そして乾燥した。付着物は
102μinの無電解金であることが判明し、明黄色の
金付着物は無定形の構造を持つ均一なマツト状仕
上げになつていることが見出された。 実施例 5 実施例1のメツキ溶液を、ハルセルパネルのメ
ツキを含めた長い期間の行程試験にかけた。浴の
組成は金含有量を決定するため、1時間毎にモニ
ターされた。 金含有量が3g/より低い水準へ低下した
時、浴を80g/のカリウム金シアン化物、2
g/のカリウム水酸化物及び4g/のm-
トロベンゼン スルホン酸ナトリウム塩の水溶液
からなる配合物を用いて補充した。補充溶液の添
加量は、メツキ浴の金含有量を4g/まで回復
させるように計算された量であつた。 この手順を繰り返し、メツキ速度は7行程まで
本質的に安定で、その後は除去に低下し始めたこ
とが観察された。メツキ速度は、最初の300μin/
時から10行程目の約150μin/時の範囲内で変化す
ることが見出された。 従つて、前記詳細な記述及び実施例から、本発
明の無電解メツキ用組成物は、金属及び非金属加
工物品に金を自己触媒付着するのに安定で有効な
浴を与えることが分かる。付着物は良好な無定形
構造、高純度及び比較的大きな硬度を示し、従つ
て、それらはエレクトロニクスの用途に極めて適
したものになつている。
[Formula] [In the formula, R 1 is -COOH, -OH, -CH 2 OH, or -SO 3 H (or an alkali metal salt thereof), and R 2 is -COOH, -OH, -Cl, - H (or an alkali metal salt thereof) attached at the 2, 5 or 6 ring position, and the -NO 2 group is at the 3 or 4 ring position. This is essential. This stabilizer is blended in an amount of 0.1 to 0.3 g/, preferably 0.15 to 0.25 g/. It has been observed that the concentration of stabilizer in the solution can drop severely during replenishment additions, causing the redox potential to exceed the -700 mV limit. Therefore, it is desirable that the potential is continuously monitored and the stabilizer is added in small amounts of 0.05 to 0.1 g per plating solution to maintain the redox potential within the operating range of -550 to 700 mV. It is added in As a result, the total amount of stabilizer added over the life of the solution can range as large as 10 g/ml. As indicated earlier, the pH of the aqueous composition is between 12.5 and 12.5.
14.0, preferably within the range of 13.4 to 14.0. To obtain the desired plating speed, the bath should be 85-95
℃, preferably 88-93℃. Using preferred compositions and temperatures, 3.75 to
Provides an effective plating rate of 6.75 μ/hr, with a density of at least 18 g/cc (on average) and at least 85
This will result in a gold deposit of at least 99.9% purity with a Knoop hardness (25 g maximum load). As the gold content of the solution decreases below 2 g/(as metal), the plating rate begins to decrease and replenishment of the composition becomes necessary. This is achieved by adding alkali metal hydroxides, alkali metal gold cyanides and additional stabilizers. As will be appreciated, alkali metal hydroxide is necessary to maintain the desired hydroxide to cyanide ratio. Generally, potassium hydroxide is 1 to 10
Potassium gold cyanide will be added in an amount ranging from 70 to 90 g/g (as metallic gold) to the gold replenishment solution. The amount of stabilizer added will be about 2-6 g/g. It has generally been found that the bath may be refilled for up to 10 strokes before the desirable properties of the plating formulation are significantly lost. One pass is defined as the time until the metal in a given volume of solution has been plated. To avoid contamination of the bath, the workpiece should be thoroughly cleaned before being placed therein according to conventional gilding methods. If the workpiece is a synthetic resin or ceramic, it is necessary to first form a base metal deposit thereon, which typically involves etching with chromic acid, application of palladium/tin chloride, and electroless copper deposition. Or it may require immersion in a nickel bath. Both such non-metallic and metal fabricated articles must be subjected to an initial treatment to form an immersion gold strike. A suitable composition for forming the initial thin gold deposit includes potassium gold cyanide, potassium dihydrogen phosphate and citric acid and is maintained at a temperature of about 140-160°C. Following deposition of the gold strike, the workpieces can be rinsed and then placed in the electroless gold plating composition of the present invention to produce the desired deposit. To illustrate the advantages of the present invention, the following specific examples are described in which all parts are by weight unless otherwise indicated. EXAMPLE 1 A preferred bath embodying the invention was prepared with 43 g of potassium hydroxide, 4 g of potassium cyanide, 6 g of potassium gold cyanide, 0.2 g of m - nitrobenzene sulfonic acid sodium salt in a previously cleaned and leached tank. , 6.5 g of methylamine borane and deionized water to make a solution of 1. The ratio of potassium hydroxide to total cyanide (as potassium cyanide) was 6.5 and the pH was 13.4. The resulting bath was heated to a temperature of approximately 91°C, and the redox potential of the solution was determined using an Orion SA230 model ORP.
Monitoring was performed using a Machee and coupled redox electrode model 9678. When the potential of the solution reaches -550mV,
The solution could be used as is. Example 2 The fabricated article was a flat sheet of an alloy sold by Westinghouse Electric Co. under the mark KOVAR, nominally 29% nickel and 17% cobalt. , had a composition consisting of 0.3% manganese and the balance iron. These sheets had a thickness of approximately 0.025 inches and were electrolytically cleaned in a hot caustic solution and then rinsed. The workpieces were then immersed in 50% by volume hydrochloric acid and rinsed, following which they were placed in an immersion plating bath consisting of potassium gold cyanide, potassium dihydrogen phosphate, and citric acid at a pH of about 2.5. They were removed after a uniform gold color developed on the surface. These processed articles were then suspended in the bath of Example 1 and magnetic stirring was used to maintain agitation of the bath around them. The bath temperature was maintained at 91°C. After 20 minutes, remove the workpiece from the bath and rinse.
And dried. The deposit was found to have a thickness of approximately 72 μin. The purity of the deposit was found to be 99.97. The deposit exhibited a satin matte finish and a lemon yellow color and was uniform and amorphous upon microscopic examination. Example 3 A Hull cell panel was thoroughly cleaned and immersed in the dip gold plating solution of Example 2 to produce a uniform gold color thereon. Rinse it and
Next, in the electroless gold plating composition of Example 1, 3.5%
It was hung for an hour, then removed, rinsed, and dried. A cross section of the plated panel was taken and the microhardness was determined to be 93 Knoop at 25g load. Example 4 A ceramic fabricated article was obtained consisting of an alumina substrate with a sintered dungsten coating and sputtered gold deposits thereon. The processed articles were immersed in a hot alkaline solution, rinsed, and then immersed in boiling hot deionized water to bring them to bath temperature. Thereafter, they were suspended in the bath of Example 1 for 30 minutes, removed, rinsed, and dried. The deposits are
Found to be 102 microns of electroless gold, the light yellow gold deposit was found to have a uniform matte finish with an amorphous structure. Example 5 The plating solution of Example 1 was subjected to long term process testing, including plating of Hull Cell panels. The bath composition was monitored hourly to determine gold content. When the gold content decreased to a level lower than 3 g/g, the bath was treated with 80 g/g potassium gold cyanide, 2
It was replenished with a formulation consisting of an aqueous solution of g/g potassium hydroxide and 4 g/m -nitrobenzene sulfonic acid sodium salt. The amount of replenishment solution added was an amount calculated to restore the gold content of the plating bath to 4 g/g/. This procedure was repeated and it was observed that the plating rate was essentially stable until the seventh pass, after which it began to decline to removal. The plating speed is the first 300μin/
It was found that it changes within a range of about 150 μin/hour from the 10th stroke. Thus, from the foregoing detailed description and examples, it can be seen that the electroless plating compositions of the present invention provide stable and effective baths for the autocatalytic deposition of gold on metal and non-metallic fabricated articles. The deposits exhibit good amorphous structure, high purity and relatively large hardness, thus making them highly suitable for electronics applications.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (a) 1.0〜16.6g/の量の金(金属として
計算して)を与えるのに充分なアルカリ金属金
シアン化物、 (b) 3〜110g/の量のアルカリ金属シアン化
物、 (c) アルキルアミンボラン、アルカリ金属硼水素
化物、及びそれらの混合物からなる群から選択
された、2〜10g/の量の硼素化合物、 (d) 10〜1100g/の量のアルカリ金属水酸化
物、及び (e) 0.1〜0.3g/の、次の式を有する安定化
剤: 【式】 〔式中、R1は−COOH、−OH、−CH2OH、又
は−SO3H(又はそれらのアルカリ金属塩)であ
り、 R2は−COOH、−OH、−Cl、−H(又はそれら
のアルカリ金属塩)であり、2、5又は6の環位
置に結合しており、 −NO2は3又は4の環位置にある〕 の水溶液からなる無電解金メツキ用組成物で、
12.5〜14.0のPHを有し、OH-/CN-の重量比が4.0
〜10.0であり、溶液の酸化還元電位が−550〜−
700mVである無電解金メツキ用組成物。 2 硼素化合物が4〜7g/の量のジメチルア
ミンボランである請求項1に記載の無電解金メツ
キ用組成物。 3 安定化剤がニトロベンゼン スルホン酸又は
そのアルカリ金属塩である請求項1に記載の無電
解金メツキ組成物。 4 安定化剤が0.15〜0.25g/の量で存在する
請求項1に記載の無電解金メツキ組成物。 5 組成物が最初の調製で、4〜6g/の量の
アルカリ金属シアン化物及び40〜50g/の量の
アルカリ金属水酸化物を有する請求項1に記載の
無電解金メツキ組成物。 6 組成物が、金属金として計算して4〜5g/
の量の金を有する請求項1に記載の無電解金メ
ツキ組成物。 7 溶液が約13.4〜14.0のPHを有する請求項1に
記載の無電解金メツキ組成物。 8 加工物品に金を無電解メツキする方法におい
て、 (a) 浸漬金の薄い付着物を加工物品の表面に浸漬
メツキし、そして (b) 前記メツキした加工物品を、 (i) 金属として計算して1.0〜16.6g/の量
の金を与えるのに充分なアルカリ金属金シア
ン化物、 (ii) 3〜110g/の量のアルカリ金属シアン
化物、 (iii) アルキルアミンボラン、アルカリ金属硼水
素化物、及びそれらの混合物からなる群から
選択された、2〜10g/の量の硼素化合
物、 (iv) 10〜1100g/の量のアルカリ金属水酸化
物、及び (v) 次の式を有する安定化剤:
【式】 〔式中、R1は−COOH、−OH、−CH2OH、又
は−SO3H(又はそれらのアルカリ金属塩)であ
り、 R2は−COOH、−OH、−Cl、−H(又はそれら
のアルカリ金属塩)であり、2、5又は6の環位
置に結合しており、 −NO2基は3又は4の環位置にある〕 の水溶液からなる無電解金メツキ用組成物で、
12.5〜14.0のPHを有し、OH-/CN-の重量比が4.0
〜10.0であり、安定化剤の量が0.1〜0.3g/の
範囲にあつて、溶液の酸化還元電位を−550〜−
700mVの範囲内に維持している無電解金メツキ
用組成物中に、希望の厚さに高純度金をメツキす
るのに充分な時間浸漬する、 諸工程からなる加工物品に金を無電解メツキす
る方法。 9 溶液が約85〜95℃の温度に維持される請求項
8に記載の加工物品に金を無電解メツキする方
法。 10 硼素化合物が4〜7g/の量のジメチル
アミンボランである請求項8に記載の物品に金を
無電解メツキする方法。 11 安定化剤がニトロベンゼン スルホン酸又
はそのアルカリ金属塩である請求項8に記載の加
工物品に金を無電解メツキする方法。 12 安定化剤が0.15〜0.25g/の量で存在す
る請求項8に記載の加工物品に金を無電解メツキ
する方法。 13 組成物が最初の調製で、4.0〜6.0g/の
量のアルカリ金属シアン化物及び40〜50g/の
量のアルカリ金属水酸化物を有する請求項8に記
載の物品に金を無電解メツキする方法。 14 金含有量(金属として)が1.5〜3g/
へ減少した時、 (a) 60〜100g/の量(金属として)のアルカ
リ金属金シアン化物、 (b) 1〜10g/の量のアルカリ金属水酸化物、
及び (c) 2〜6g/の量の安定化剤、 からなる補充用配合物を組成物へ補充する付加的
工程を含む請求項8に記載の加工物品に金を無電
解メツキする方法。 15 無電解金メツキ用組成物を、先ずアルカリ
金属水酸化物、アルカリ金属シアン化物、アルカ
リ金属金シアン化物、安定化剤及び硼素化合物の
水溶液を調製し、次に加熱された溶液を、酸化還
元電位が−550〜−700mVの値に達成するまでモ
ニターすることにより製造される請求項8に記載
の加工物品に金を無電解メツキする方法。 16 酸化還元電位がメツキ工程中モニターさ
れ、電位を−550〜−700mVの範囲内に維持する
ように0.05〜0.1g/の量で安定化剤を少しず
つ添加する請求項8に記載の加工物品に金を無電
解メツキする方法。
Claims: 1. (a) an alkali metal gold cyanide sufficient to provide gold (calculated as metal) in an amount of 1.0 to 16.6 g/; (b) an alkali metal in an amount of 3 to 110 g/ cyanide; (c) a boron compound selected from the group consisting of alkylamine borane, alkali metal borohydride, and mixtures thereof in an amount of 2 to 10 g/; (d) an alkali metal in an amount of 10 to 1100 g/. hydroxide, and (e) 0.1 to 0.3 g/stabilizer having the following formula: [Formula] [wherein R 1 is -COOH, -OH, -CH 2 OH, or -SO 3 H] (or an alkali metal salt thereof), R 2 is -COOH, -OH, -Cl, -H (or an alkali metal salt thereof), bonded to the 2, 5 or 6 ring position, -NO 2 is at the 3rd or 4th ring position] An electroless gold plating composition comprising an aqueous solution of
It has a pH of 12.5 to 14.0 and a weight ratio of OH - /CN - of 4.0.
~10.0, and the redox potential of the solution is −550 to −
A composition for electroless gold plating with a voltage of 700 mV. 2. The composition for electroless gold plating according to claim 1, wherein the boron compound is dimethylamine borane in an amount of 4 to 7 g/g. 3. The electroless gold plating composition according to claim 1, wherein the stabilizer is nitrobenzene sulfonic acid or an alkali metal salt thereof. 4. Electroless gold plating composition according to claim 1, wherein the stabilizer is present in an amount of 0.15 to 0.25 g/g. 5. An electroless gold plating composition according to claim 1, wherein the composition has in its initial preparation an amount of alkali metal cyanide of 4 to 6 g/a and an amount of alkali metal hydroxide of 40 to 50 g/a. 6 The composition is 4 to 5 g/calculated as metallic gold.
2. The electroless gold plating composition of claim 1, having an amount of gold. 7. The electroless gold plating composition of claim 1, wherein the solution has a pH of about 13.4-14.0. 8. A method for electrolessly plating gold on a workpiece, comprising: (a) dip-plating a thin deposit of immersion gold onto the surface of the workpiece, and (b) said plated workpiece: (i) calculated as metal; (ii) an alkali metal cyanide in an amount of 3 to 110 g/m; (iii) an alkylamine borane, an alkali metal borohydride; (iv) an alkali metal hydroxide in an amount of 10 to 1100 g/, and (v) a stabilizer having the formula: :
[Formula] [In the formula, R 1 is -COOH, -OH, -CH 2 OH, or -SO 3 H (or an alkali metal salt thereof), and R 2 is -COOH, -OH, -Cl, - H (or an alkali metal salt thereof), bonded to the 2nd, 5th or 6th ring position, and the -NO 2 group is at the 3rd or 4th ring position. With things,
It has a pH of 12.5 to 14.0 and a weight ratio of OH - /CN - of 4.0.
~10.0, and when the amount of stabilizer is in the range of 0.1 to 0.3 g/, the redox potential of the solution is -550 to -
Electroless plating of gold on a fabricated article consists of steps of immersing the workpiece in an electroless gold plating composition maintained within the range of 700 mV for a period of time sufficient to plate high purity gold to the desired thickness. how to. 9. A method for electrolessly plating gold on a workpiece according to claim 8, wherein the solution is maintained at a temperature of about 85-95C. 10. A method for electroless plating gold on an article according to claim 8, wherein the boron compound is dimethylamine borane in an amount of 4 to 7 g/g. 11. The method of electroless plating gold on a processed article according to claim 8, wherein the stabilizer is nitrobenzene sulfonic acid or an alkali metal salt thereof. 12. The method of electroless plating gold on a fabricated article according to claim 8, wherein the stabilizer is present in an amount of 0.15 to 0.25 g/g. 13. Electrolessly plating gold on the article of claim 8, wherein the composition has, in its initial preparation, an amount of alkali metal cyanide in an amount of 4.0 to 6.0 g/a and an amount of alkali metal hydroxide in an amount of 40 to 50 g/a. Method. 14 Gold content (as metal) is 1.5-3g/
(a) alkali metal gold cyanide (as metal) in an amount of 60 to 100 g/; (b) alkali metal hydroxide in an amount of 1 to 10 g/;
and (c) a stabilizer in an amount of 2 to 6 g/g to the composition. 15 A composition for electroless gold plating is prepared by first preparing an aqueous solution of an alkali metal hydroxide, an alkali metal cyanide, an alkali metal gold cyanide, a stabilizer, and a boron compound, and then redoxing the heated solution. 9. A method for electroless plating gold on a workpiece according to claim 8, which is produced by monitoring the potential until it reaches a value of -550 to -700 mV. 16. The processed article according to claim 8, wherein the redox potential is monitored during the plating step, and the stabilizer is added in portions in an amount of 0.05 to 0.1 g/l to maintain the potential within the range of -550 to -700 mV. How to electroless plate gold.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4302066A1 (en) * 1993-01-26 1993-07-01 Metrotech Handelsgesellschaft Chemical precision gold@ plating process - producing thin, hard coatings in short cycle times, for e.g. jewellery with reduced gold@ usage
US5338343A (en) * 1993-07-23 1994-08-16 Technic Incorporated Catalytic electroless gold plating baths
JP3331260B2 (en) * 1994-08-19 2002-10-07 日本エレクトロプレイテイング・エンジニヤース株式会社 Electroless gold plating solution
US5635253A (en) * 1994-08-30 1997-06-03 International Business Machines Corporation Method of replenishing electroless gold plating baths
DE19651900A1 (en) * 1996-12-13 1998-06-18 Albert Thorp Gmbh Electrolyte for reductive gold deposition
JP5116068B2 (en) * 2004-09-07 2013-01-09 Jx日鉱日石金属株式会社 Method for stabilizing electroless gold plating solution

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH615464A5 (en) * 1976-06-01 1980-01-31 Systemes Traitements Surfaces Special compositions and particular additives for gold electrolysis baths and their use
ZA775495B (en) * 1976-11-22 1978-07-26 Kollmorgen Tech Corp Method and apparatus for control of electroless plating solutions
DE3707817A1 (en) * 1987-03-09 1988-09-22 Schering Ag STABILIZED ALKALINE GOLD BATH FOR ELECTRIC DEPOSIT OF GOLD
DE3805627A1 (en) * 1988-02-24 1989-09-07 Wieland Edelmetalle GOLD BATH

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DE3938653A1 (en) 1990-05-23

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