JPH08239768A - 無電解金めっき浴 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定で析出速度が早いノンシアンの無電解金
めっき浴を提供する。 【構成】 この発明に係る無電解金めっき浴は、可溶な
金塩を金量として０．５〜２０ｇ／ｌ、亜硫酸イオンを
供給する安定剤を１〜１００ｇ／ｌ、３価の金に配位し
得る配位子を供給する反応促進剤を０．１〜２００ｇ／
ｌ含み、自己分解により自己触媒的に金を析出せしめる
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自己触媒的に金を析出
させる無電解金メッキ浴に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、無電解めっきは、外部電源に
よらずにめっき浴中の金属イオンを析出させるため、電
気的に独立した部分や複雑な形状へのめっきが可能で、
めっき作業のオートメーション化等を容易に行なえるこ
とから機能めっきとして適している。

【０００３】そして、無電解金めっきとしては、金のシ
アン化物とボラン系の還元剤を用いたもの（例えば特公
平３−２０４７１号参照）や、亜硫酸金やチオ硫酸金に
ヒドラジンやチオ尿素、アスコルビン酸を用いた浴が報
告されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シアン
化物を用いた浴の場合は、シアンの毒性や高ｐＨ等の理
由により、使用できない被めっき物がある。一方、亜硫
酸金やチオ硫酸金等を用いたノンシアンの無電解浴は、
シアンのような問題はないが、浴の分解が早いために浴
の安定性に問題があると共に、析出速度が遅いという問
題もある。

【０００５】この発明はこのような従来の実情に鑑みて
提案されたものであり、安定で析出速度が早いノンシア
ンの無電解金めっき浴を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は浴の自己分解
を主に利用し、自己触媒的に金を析出させるものであ
る。つまり、従来の浴では、還元剤による金の析出と、
自己分解に係るＡｕ⁺ の不均化反応による金の析出の２
通りの析出反応を管理するため、安定に浴を使用するこ
とが困難であった。しかし、自己分解反応も金の析出反
応である以上、この反応を利用することにより、自己触
媒的に無電解の金めっきが行えないか研究を進めた結
果、３価の金に配位し得る配位子を添加することによ
り、一元的に金の析出反応を管理でき、安定な自己触媒
型無電解金めっき浴が得られることが判明した。

【０００７】具体的には、この発明に係る無電解金めっ
き浴は、可溶な金塩を金量として０．５〜２０ｇ／ｌ、
亜硫酸イオンを供給する安定剤を１〜１００ｇ／ｌ、３
価の金に配位し得る配位子を供給する反応促進剤を０．
１〜２００ｇ／ｌ含んだものである。

【０００８】可溶な金塩は、亜硫酸金塩又は塩化金塩で
なければならない。なぜならば、浴中で、それ自身が解
離するか、亜硫酸イオンと配位して亜硫酸金錯イオンを
生成する必要があるからである。亜硫酸金塩としては、
亜硫酸金ナトリウム、亜硫酸金アンモニウム、亜硫酸金
カリウム等が好適である。また、塩化金塩としては、塩
化金酸、塩化金酸カリウム、塩化金酸ナトリウム等が好
適である。金塩の含有量は、金量として０．５〜２０ｇ
／ｌである。なぜならば、０．５ｇ／ｌより少ないと有
効な析出速度が得られず、２０ｇ／ｌより多いと浴中か
らのくみ出しが増えるためである。

【０００９】安定剤は、亜硫酸イオンを供給するもので
なければならない。なぜならば、この析出反応が亜硫酸
金錯イオンの自己分解を利用したものであるからであ
る。この安定剤としては、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸
カリウム、亜硫酸ナトリウムが好適である。安定剤の含
有量は１〜１００ｇ／ｌである。なぜならば、１ｇ／ｌ
より少ないと極めて短時間のうちに反応が進行し、１０
０ｇ／ｌより多いとほとんど反応が進行しなくなるため
である。

【００１０】反応促進剤は、３価の金に配位し得る配位
子を供給するものでなければならない。なぜならば、３
Ａｕ⁺ →２Ａｕ＋Ａｕ³⁺という反応において、Ａｕ³⁺と
配位する配位子を添加することで、この反応をコントロ
ールしているためである。この反応促進剤としては、配
位子としてチオシアンイオン（ＳＣＮ^- ）、或いはハロ
ゲン（Ｃｌ^- 、Ｂｒ^- 、Ｉ^- ）を供給するものが好適で
ある。

【００１１】ＳＣＮ^- を供給する反応促進剤としては、
チオシアン酸ナトリウム、チオシアン酸カリウム、チオ
シアン酸アンモニウム等が好適である。

【００１２】Ｃｌ^- を供給する反応促進剤としては、塩
化カリウム、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム等が好
適である。

【００１３】Ｂｒ^- を供給する反応促進剤としては、臭
化カリウム、臭化ナトリウム、臭化アンモニウム等が好
適である。

【００１４】Ｉ^- を供給する反応促進剤としては、ヨウ
化ナトリウム、ヨウ素酸ナトリウム、ヨウ化カリウム、
ヨウ素酸カリウム、ヨウ化アンモニウム等が好適であ
る。

【００１５】反応促進剤の種類により、得られる析出物
が赤味を帯びたり粗くなったりする場合は、ピリジン、
ニコチン酸、ピリジンスルホン酸等のピリジン誘導体、
ポリエチレンイミン等の公知の光沢剤を適宜添加する。

【００１６】ｐＨとしては、４．５〜７．０が好適であ
る。ｐＨは、リン酸又はリン酸塩、或いはカルボン酸又
はカルボン酸塩の緩衝剤により調整される。

【００１７】浴温としては、４５〜７５℃が好適であ
る。

【００１８】

【実施例】

【００１９】実施例１（図１）：

【００２０】試験片として、２ｃｍ×２ｃｍの銅板に電
解金めっきを２μｍ施したものを用意し、それを本発明
に係る無電解金めっき浴と、比較例としての無電解金め
っき浴により、金の濃度を変化させて析出速度の変化を
みる実験を行った。

【００２１】 本発明の無電解金めっき浴の組成 亜硫酸金ナトリム（金量として） ０．５〜３．０ｇ／ｌ 亜硫酸ナトリム ５ｇ／ｌ チオシアン酸ナトリウム ５０ｇ／ｌ 温度 ７５℃ ｐＨ（リン酸二水素ナトリウムにて調整） ５．５ めっき時間 ６０分

【００２２】尚、反応促進剤であるチオシアン酸ナトリ
ウムを除いた場合、析出は全く得られなかったが、反応
促進剤を含む本願発明の場合は、図１に示す如く、金の
濃度よっては０．５μｍ／ｈを超える高い析出速度が得
られた。得られた析出物は黄色で平滑な外観をしてお
り、外観的にも優れていた。

【００２３】実施例２（図２〜図６）

【００２４】反応促進剤としてヨウ化ナトリウムを用い
た下記組成の無電解金めっき浴により試験片に金めっき
を行った。 亜硫酸金ナトリム（金として） ０．５〜５．０ｇ／ｌ 亜硫酸ナトリム １５ｇ／ｌ ヨウ化ナトリウム ３０ｇ／ｌ 温度 ７０℃ ｐＨ（リン酸二水素ナトリウムにて調整） ５．５ めっき時間 ６０分

【００２５】結果は図２に示す如く、金量の変化により
約１２μｍの析出速度が得られた。但し、析出物の外観
は赤味を帯びた粗いものであったため、有機系の光沢剤
であるニコチン酸を２０ｇ／ｌ添加して、析出速度を
１．５〜２．５μｍにした。そうすると、析出物の外観
が黄色で平滑になった。

【００２６】また、この実施例２の浴の析出速度におけ
るヨウ化ナトリウム量の影響（図３）、ｐＨの影響（図
４）、亜硫酸ナトリウム量の影響（図５）、ランニング
テスト（図６）について調べてみた。

【００２７】ヨウ化ナトリウム量の影響については、添
加するにつれて析出速度が増加するという傾向が認めら
れた。

【００２８】ｐＨの影響については、低い方が析出速度
が増加するという傾向が認められた。

【００２９】亜硫酸ナトリウム量の影響の影響について
は、添加するにつれて析出速度が減少するという傾向が
認められた。

【００３０】ランニングテストについては、最初の析出
速度は徐々に低下し、０．６〜１．０μｍ／ｈで安定す
るという傾向が認められた。尚、図６中のＭＴＯ（メタ
ル・ターン・オーバー）は、初期の浴中金属含有量を析
出させたとき１ＭＴＯとしている（つまり、金２ｇ／ｌ
含有の浴１リットルから２ｇの金を析出させた場合、１
ＭＴＯ使用したとする）。

【００３１】

【発明の効果】この発明に係る無電解金めっき浴は、以
上説明してきた如き内容のものであって、非シアンのた
め安全性に優れており、且つ浴として安定で、析出速度
も速いため、産業上大変に有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１に係る無電解金めっき浴の
金濃度と析出速度との関係を示すグラフである。

【図２】この発明の実施例２に係る無電解金めっき浴の
金濃度と析出速度との関係を示すグラフである。

【図３】第２実施例における反応促進剤と析出速度の関
係を示すグラフである。

【図４】第２実施例におけるｐＨと析出速度の関係を示
すグラフである。

【図５】第２実施例における安定剤と析出速度の関係を
示すグラフである。

【図６】ランニングテストによる析出速度を示すグラフ
である。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可溶な金塩を金量として０．５〜２０ｇ
   ／ｌ、亜硫酸イオンを供給する安定剤を１〜１００ｇ／
   ｌ、３価の金に配位し得る配位子を供給する反応促進剤
   を０．１〜２００ｇ／ｌ含み、自己分解により自己触媒
   的に金を析出せしめることを特徴とする無電解金めっき
   浴
2. 【請求項２】 可溶な金塩が、亜硫酸金ナトリウム、亜
   硫酸金アンモニウム、亜硫酸金カリウムの中から選ばれ
   た１つ以上の亜硫酸金塩である請求項１記載の無電解金
   めっき浴。
3. 【請求項３】 可溶な金塩が、塩化金酸、塩化金酸カリ
   ウム、塩化金酸ナトリウムの中から選ばれた１つ以上の
   塩化金塩である請求項１記載の無電解金めっき浴。
4. 【請求項４】 安定剤が、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸
   カリウム、亜硫酸ナトリウムの中から選ばれた１つ以上
   である請求項１〜３のいずれか１項に記載の無電解金め
   っき浴。
5. 【請求項５】 反応促進剤が、配位子としてＳＣＮ^- を
   供給するチオシアン酸ナトリウム、チオシアン酸カリウ
   ム、チオシアン酸アンモニウムの中から選ばれた１つ以
   上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の無電解金
   めっき浴。
6. 【請求項６】 反応促進剤が、配位子としてＣｌ^- を供
   給する塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化アンモニウ
   ムの中から選ばれた１つ以上である請求項１〜４のいず
   れか１項に記載の無電解金めっき浴。
7. 【請求項７】 反応促進剤が、配位子としてＢｒ^- を供
   給する臭化カリウム、臭化ナトリウム、臭化アンモニウ
   ムの中から選ばれた１つ以上である請求項１〜４のいず
   れか１項に記載の無電解金めっき浴。
8. 【請求項８】 反応促進剤が、配位子としてＩ^- を供給
   するヨウ化ナトリウム、ヨウ素酸ナトリウム、ヨウ化カ
   リウム、ヨウ素酸カリウム、ヨウ化アンモニウムの中か
   ら選ばれた１つ以上である請求項１〜４のいずれか１項
   に記載の無電解金めっき浴。
9. 【請求項９】 ピリジン、ニコチン酸、ピリジンスルホ
   ン酸、ポリエチレンイミンの中から選ばれた１つ以上の
   光沢剤を添加した請求項１〜８のいずれか１項に記載の
   無電解金めっき浴。
10. 【請求項１０】 ｐＨが４．５〜７．０である請求項１
    〜９のいずれか１項に記載の無電解金めっき浴。
11. 【請求項１１】 ｐＨがリン酸又はリン酸塩の緩衝剤に
    より調整される請求項１０記載の無電解金めっき浴。
12. 【請求項１２】 ｐＨがカルボン酸又はカルボン酸塩の
    緩衝剤により調整さる請求項１０記載の無電解金めっき
    浴。