JPH1121672A - 無電解金めっき液及び金めっき方法 - Google Patents
無電解金めっき液及び金めっき方法Info
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- JPH1121672A JPH1121672A JP17930897A JP17930897A JPH1121672A JP H1121672 A JPH1121672 A JP H1121672A JP 17930897 A JP17930897 A JP 17930897A JP 17930897 A JP17930897 A JP 17930897A JP H1121672 A JPH1121672 A JP H1121672A
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- plating solution
- solution
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/24—Reinforcing the conductive pattern
- H05K3/244—Finish plating of conductors, especially of copper conductors, e.g. for pads or lands
Landscapes
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】金めっきのはみだしが無く、めっきのつきまわ
り性にも優れた無電解金めっき液及び金めっき方法を提
供する。 【解決手段】置換型及び還元型無電解金めっき液におい
て、陰イオン界面活性剤を添加する。
り性にも優れた無電解金めっき液及び金めっき方法を提
供する。 【解決手段】置換型及び還元型無電解金めっき液におい
て、陰イオン界面活性剤を添加する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高密度実装基板の配
線部分に金めっき皮膜を形成するに好適な無電解金めっ
き液および金めっき方法に関する。
線部分に金めっき皮膜を形成するに好適な無電解金めっ
き液および金めっき方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】無電解金めっきにおいては、金属配線部
分周辺の絶縁膜上に金が析出する現象、いわゆる金のは
みだしが発生し易い。これは、めっき液中の微細な金粒
子が絶縁膜上に付着し、上記金粒子の自己触媒作用によ
りさらにその上に金めっきが進行することに起因する。
このような金のはみだしは、特に高密度配線基板におい
ては電気的なショートの原因となる。
分周辺の絶縁膜上に金が析出する現象、いわゆる金のは
みだしが発生し易い。これは、めっき液中の微細な金粒
子が絶縁膜上に付着し、上記金粒子の自己触媒作用によ
りさらにその上に金めっきが進行することに起因する。
このような金のはみだしは、特に高密度配線基板におい
ては電気的なショートの原因となる。
【０００３】そこで従来は、特開平６−３３０３３６号
公報に開示されているように、例えばポリエチレングリ
コールなどの非イオン性界面活性剤を還元型無電解金め
っき液に添加する方法が用いられていた。上記非イオン
性界面活性剤は、非線形拡散により微細な金粒子表面に
特異的に吸着して、金めっきの進行すなわち金粒子の成
長を阻害し、それによりはみだしを防止するものであ
る。
公報に開示されているように、例えばポリエチレングリ
コールなどの非イオン性界面活性剤を還元型無電解金め
っき液に添加する方法が用いられていた。上記非イオン
性界面活性剤は、非線形拡散により微細な金粒子表面に
特異的に吸着して、金めっきの進行すなわち金粒子の成
長を阻害し、それによりはみだしを防止するものであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記方法は、非
イオン界面活性剤の消耗により濃度が低下するとはみだ
し防止の効果が失われ、一方適正濃度以上に添加すると
金属配線上の金めっき面へも非イオン性界面活性剤が吸
着して、正常なめっき反応も抑制するため、適正添加量
の範囲が小さく、濃度管理が非常に困難であるという問
題があった。
イオン界面活性剤の消耗により濃度が低下するとはみだ
し防止の効果が失われ、一方適正濃度以上に添加すると
金属配線上の金めっき面へも非イオン性界面活性剤が吸
着して、正常なめっき反応も抑制するため、適正添加量
の範囲が小さく、濃度管理が非常に困難であるという問
題があった。
【０００５】本発明の目的は、金属配線外への金のはみ
だしが無く、かつ配線上への金めっきのつきまわりも良
好な金めっき液およびそれを用いた金めっき方法を提供
することにある。
だしが無く、かつ配線上への金めっきのつきまわりも良
好な金めっき液およびそれを用いた金めっき方法を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、金錯イオ
ン，金属イオンの錯化剤およびｐＨ調整剤より成る置換
型無電解金めっき液において、陰イオン界面活性剤を添
加したことを特徴とする無電解金めっきにある。液金め
っき液中に陰イオン界面活性剤を添加することにより達
成される。上記陰イオン界面活性剤としては、アルキル
スルホン酸塩，アルキルアリルスルホン酸塩，硫酸エス
テル塩，脂肪酸塩，スルホコハク酸塩，リン酸エステル
塩などを挙げることができる。
ン，金属イオンの錯化剤およびｐＨ調整剤より成る置換
型無電解金めっき液において、陰イオン界面活性剤を添
加したことを特徴とする無電解金めっきにある。液金め
っき液中に陰イオン界面活性剤を添加することにより達
成される。上記陰イオン界面活性剤としては、アルキル
スルホン酸塩，アルキルアリルスルホン酸塩，硫酸エス
テル塩，脂肪酸塩，スルホコハク酸塩，リン酸エステル
塩などを挙げることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】配線外への金めっきのはみだしに
ついて、そのメカニズムを詳細に検討したところ、配線
周辺の絶縁膜表面への金微細粒子の静電的付着によるも
のであることが明らかとなった。即ち、めっき液中の金
微細粒子のゼータ電位が負電位であるのに対して、絶縁
膜表面のゼータ電位が０もしくは正電位のとき金微粒子
が静電的に付着し、付着した金粒子上に自己触媒的に金
めっきが成長してはみだしとなることが明らかとなっ
た。
ついて、そのメカニズムを詳細に検討したところ、配線
周辺の絶縁膜表面への金微細粒子の静電的付着によるも
のであることが明らかとなった。即ち、めっき液中の金
微細粒子のゼータ電位が負電位であるのに対して、絶縁
膜表面のゼータ電位が０もしくは正電位のとき金微粒子
が静電的に付着し、付着した金粒子上に自己触媒的に金
めっきが成長してはみだしとなることが明らかとなっ
た。
【０００８】また絶縁膜のゼータ電位が負電位であって
も、その値が小さい場合には同様の付着が発生する。
も、その値が小さい場合には同様の付着が発生する。
【０００９】めっき時の絶縁膜のゼータ電位は当該絶縁
膜と接触するめっき液のｐＨによって変化し、例えばポ
リイミド膜やエポキシ膜ではｐＨ６以下からゼータ電位
が大きく上昇し、ｐＨが４以下では０または正電位にな
る。また、セラミック絶縁層のゼータ電位も同様にｐＨ
の低下により０電位に近くなるため、低ｐＨめっき液を
用いてめっきを行なう場合に、金めっきのはみだしが発
生しやすいことが明らかとなった。
膜と接触するめっき液のｐＨによって変化し、例えばポ
リイミド膜やエポキシ膜ではｐＨ６以下からゼータ電位
が大きく上昇し、ｐＨが４以下では０または正電位にな
る。また、セラミック絶縁層のゼータ電位も同様にｐＨ
の低下により０電位に近くなるため、低ｐＨめっき液を
用いてめっきを行なう場合に、金めっきのはみだしが発
生しやすいことが明らかとなった。
【００１０】更に、上記微細金粒子の付着は、還元型の
無電解金めっき時のみでなくその前段に行なわれる置換
型無電解金めっき時にも発生しており、その後の還元型
無電解金めっきにおいてその付着粒子上に金めっきが成
長し、めっきのはみだしとして顕現化することが明らか
となった。
無電解金めっき時のみでなくその前段に行なわれる置換
型無電解金めっき時にも発生しており、その後の還元型
無電解金めっきにおいてその付着粒子上に金めっきが成
長し、めっきのはみだしとして顕現化することが明らか
となった。
【００１１】それに対して、金めっき液中に陰イオン界
面活性剤を添加した場合は、陰イオン界面活性剤は上記
絶縁膜表面に吸着して絶縁膜のゼータ電位を大きく負電
位に変えるため、同じく負電位の金微細粒子との間に斥
力が作用して金粒子は付着しないことを見いだした。
面活性剤を添加した場合は、陰イオン界面活性剤は上記
絶縁膜表面に吸着して絶縁膜のゼータ電位を大きく負電
位に変えるため、同じく負電位の金微細粒子との間に斥
力が作用して金粒子は付着しないことを見いだした。
【００１２】また陰イオン界面活性剤は正常なめっき面
に吸着してめっきの進行を阻害することがないため、め
っきのつきまわり性に悪影響は与えない。陰イオン界面
活性剤の添加量は０．０２〜２ｍＭの範囲で使用するの
が好ましい。０．０２ｍＭ未満ではめっきはみ出し防止
効果が乏しく、２ｍＭを超えるとめっき付きまわり性，
密着性に悪影響を生じる。
に吸着してめっきの進行を阻害することがないため、め
っきのつきまわり性に悪影響は与えない。陰イオン界面
活性剤の添加量は０．０２〜２ｍＭの範囲で使用するの
が好ましい。０．０２ｍＭ未満ではめっきはみ出し防止
効果が乏しく、２ｍＭを超えるとめっき付きまわり性，
密着性に悪影響を生じる。
【００１３】以下実施例、比較例を示して本発明を具体
的に説明する。
的に説明する。
【００１４】（実施例１）本発明による置換型無電解金
めっき液の組成を表１に示す。
めっき液の組成を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】５０ｍｍ角のガラス板上にポリイミド絶縁
膜およびＮｉスパッタ膜をそれぞれ１０，２０，５０，
１００μｍの幅で交互に成膜したラインアンドスペース
テスト基板を用いて、１０％塩酸溶液で洗浄した後表１
に示したＮｏ．１の組成の置換金めっき液を用いて９０
℃で５分間めっきを行ない、０．０５μｍの置換金めっ
き膜を形成した。水洗後さらに還元型無電解金めっき液
（ＨＧＳ−２０００，日立化成製）を用いて６５℃で３
０分間めっきを行ない、０．５μｍの金めっき膜を形成
したところ、金めっきのはみだしは認められず、めっき
のつきまわり性，密着性も良好であった。
膜およびＮｉスパッタ膜をそれぞれ１０，２０，５０，
１００μｍの幅で交互に成膜したラインアンドスペース
テスト基板を用いて、１０％塩酸溶液で洗浄した後表１
に示したＮｏ．１の組成の置換金めっき液を用いて９０
℃で５分間めっきを行ない、０．０５μｍの置換金めっ
き膜を形成した。水洗後さらに還元型無電解金めっき液
（ＨＧＳ−２０００，日立化成製）を用いて６５℃で３
０分間めっきを行ない、０．５μｍの金めっき膜を形成
したところ、金めっきのはみだしは認められず、めっき
のつきまわり性，密着性も良好であった。
【００１７】上記と同様の操作で、表１に示したＮｏ．
２からＮｏ．６の置換型無電解金めっき液を用いてそれ
ぞれ表１に示した温度条件で５〜１０分間めっきを行な
い、０．０５μｍの置換金めっき膜を形成した。水洗後
さらに還元型無電解金めっき液（ＨＧＳ−２０００）を
用いて６５℃で３０分間めっきを行ない、０．５μｍの
金めっき膜を形成したところ、いずれも金めっきのはみ
だしは認められず、めっきのつきまわり性，密着性も良
好であった。
２からＮｏ．６の置換型無電解金めっき液を用いてそれ
ぞれ表１に示した温度条件で５〜１０分間めっきを行な
い、０．０５μｍの置換金めっき膜を形成した。水洗後
さらに還元型無電解金めっき液（ＨＧＳ−２０００）を
用いて６５℃で３０分間めっきを行ない、０．５μｍの
金めっき膜を形成したところ、いずれも金めっきのはみ
だしは認められず、めっきのつきまわり性，密着性も良
好であった。
【００１８】また、上記表１のめっき液において、ドデ
シルベンゼンスルホン酸ナトリウム以外のアルキルスル
ホン酸塩系陰イオン界面活性剤、ドデシル硫酸ナトリウ
ム以外の硫酸エステル塩系陰イオン界面活性剤、脂肪酸
塩系陰イオン界面活性剤、スルホコハク酸塩系陰イオン
界面活性剤などを用いた場合も同様の効果が認められ
た。
シルベンゼンスルホン酸ナトリウム以外のアルキルスル
ホン酸塩系陰イオン界面活性剤、ドデシル硫酸ナトリウ
ム以外の硫酸エステル塩系陰イオン界面活性剤、脂肪酸
塩系陰イオン界面活性剤、スルホコハク酸塩系陰イオン
界面活性剤などを用いた場合も同様の効果が認められ
た。
【００１９】比較例として表１記載のＮｏ．１からＮ
ｏ．６の無電解金めっき液と同一成分組成で、ドデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウムおよびドデシル硫酸ナト
リウムのみを含まないめっき液を調製し、上記と同様の
操作で金めっきを行なったところ、ポリイミド膜上に金
の点状析出が多数検出され、本実施例の有効性が確認さ
れた。
ｏ．６の無電解金めっき液と同一成分組成で、ドデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウムおよびドデシル硫酸ナト
リウムのみを含まないめっき液を調製し、上記と同様の
操作で金めっきを行なったところ、ポリイミド膜上に金
の点状析出が多数検出され、本実施例の有効性が確認さ
れた。
【００２０】（実施例２）本発明による還元型無電解金
めっき液の組成を表２に示す。
めっき液の組成を表２に示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】表２記載の還元型無電解金めっきＮｏ．１
からＮｏ．３の組成のめっき液をそれぞれ７５℃で１０
時間無負荷加熱してめっき液中に金微細粒子を発生さ
せ、下記の方法で本発明の効果の確認を行なった。
からＮｏ．３の組成のめっき液をそれぞれ７５℃で１０
時間無負荷加熱してめっき液中に金微細粒子を発生さ
せ、下記の方法で本発明の効果の確認を行なった。
【００２３】５０ｍｍ角のガラス板上にポリイミド絶縁
膜およびＮｉスパッタ膜をそれぞれ１０，２０，５０，
１００μｍの幅で交互に成膜したラインアンドスペース
テスト基板を用いて、１０％塩酸溶液で洗浄した後、表
１に示したＮｏ．１の組成の置換金めっき液を用いて９
０℃で５分間めっきを行ない、０．０５μｍの置換金め
っき膜を形成した。水洗を行なった後上記Ｎｏ．１から
Ｎｏ．３の還元型無電解金めっき液を用いて、それぞれ
表２に示した温度条件で３０分間めっきを行ない、０．
５μｍの金めっき膜を形成したところ、いずれも金めっ
きのはみだしは認められず、めっきのつきまわり性，密
着性も良好であった。
膜およびＮｉスパッタ膜をそれぞれ１０，２０，５０，
１００μｍの幅で交互に成膜したラインアンドスペース
テスト基板を用いて、１０％塩酸溶液で洗浄した後、表
１に示したＮｏ．１の組成の置換金めっき液を用いて９
０℃で５分間めっきを行ない、０．０５μｍの置換金め
っき膜を形成した。水洗を行なった後上記Ｎｏ．１から
Ｎｏ．３の還元型無電解金めっき液を用いて、それぞれ
表２に示した温度条件で３０分間めっきを行ない、０．
５μｍの金めっき膜を形成したところ、いずれも金めっ
きのはみだしは認められず、めっきのつきまわり性，密
着性も良好であった。
【００２４】比較例として表２記載のＮｏ．１，Ｎｏ．
２めっき液と同一成分組成でドデシルベンゼンスルホン
酸ナトリウムおよびドデシル硫酸ナトリウムのみを含ま
ないめっき液を作成し、上記と同様に無負荷加熱により
金微細粒子を生成させたのち、上記と同様の操作で金め
っきを行なったところ、ポリイミド膜上に金の点状析出
が多数検出され、本実施例の有効性が確認された。
２めっき液と同一成分組成でドデシルベンゼンスルホン
酸ナトリウムおよびドデシル硫酸ナトリウムのみを含ま
ないめっき液を作成し、上記と同様に無負荷加熱により
金微細粒子を生成させたのち、上記と同様の操作で金め
っきを行なったところ、ポリイミド膜上に金の点状析出
が多数検出され、本実施例の有効性が確認された。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、被めっき金属周辺の絶
縁膜のゼータ電位を負電位にするため、めっき液中の金
微細粒子の静電的付着を抑制し、金めっきのはみだしを
生じない。
縁膜のゼータ電位を負電位にするため、めっき液中の金
微細粒子の静電的付着を抑制し、金めっきのはみだしを
生じない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野口 利光 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内
Claims (9)
- 【請求項１】金錯イオン，金属イオンの錯化剤およびｐ
Ｈ調整剤より成る置換型無電解金めっき液において、陰
イオン界面活性剤を添加したことを特徴とする無電解金
めっき液。 - 【請求項２】金錯イオン，還元剤，金属イオンの錯化剤
およびｐＨ調整剤より成る還元型無電解金めっき液にお
いて、陰イオン界面活性剤を添加したことを特徴とする
無電解金めっき液。 - 【請求項３】請求項１記載の無電解金めっき液におい
て、金錯イオンがシアノ金錯イオンで、当該めっき液の
ｐＨが３〜８である無電解金めっき液。 - 【請求項４】請求項１記載の置換型無電解金めっき液を
用いて置換金めっきを施し、もしくは当該置換金めっき
上にさらに還元型無電解金めっきを施すことを特徴とす
る金めっき方法。 - 【請求項５】請求項２記載の還元型無電解金めっき液を
用いて金めっきを施すことを特徴とする金めっき方法。 - 【請求項６】請求項４記載の金めっき方法により金めっ
きを施したことを特徴とする回路基板。 - 【請求項７】請求項５記載の金めっき方法により金めっ
きを施したことを特徴とする回路基板。 - 【請求項８】請求項４記載の金めっき方法により金めっ
きを施したことを特徴とする電子部品。 - 【請求項９】請求項５記載の金めっき方法により金めっ
きを施したことを特徴とする電子部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17930897A JPH1121672A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 無電解金めっき液及び金めっき方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17930897A JPH1121672A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 無電解金めっき液及び金めっき方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1121672A true JPH1121672A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=16063568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17930897A Pending JPH1121672A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 無電解金めっき液及び金めっき方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1121672A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100537130B1 (ko) * | 1999-05-13 | 2005-12-16 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 도전성 분체 및 그의 제조 방법 |
| JP2006249485A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Japan Pure Chemical Co Ltd | 金めっき液用亜硫酸金塩水溶液 |
| JP2020181924A (ja) * | 2019-04-26 | 2020-11-05 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置の製造方法 |
| US10991590B2 (en) | 2018-09-26 | 2021-04-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Etching method and plating solution |
-
1997
- 1997-07-04 JP JP17930897A patent/JPH1121672A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100537130B1 (ko) * | 1999-05-13 | 2005-12-16 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 도전성 분체 및 그의 제조 방법 |
| JP2006249485A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Japan Pure Chemical Co Ltd | 金めっき液用亜硫酸金塩水溶液 |
| US10991590B2 (en) | 2018-09-26 | 2021-04-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Etching method and plating solution |
| JP2020181924A (ja) * | 2019-04-26 | 2020-11-05 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置の製造方法 |
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