JPS60262973A - 無電解めつき方法 - Google Patents

無電解めつき方法

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JPS60262973A
JPS60262973A JP11780484A JP11780484A JPS60262973A JP S60262973 A JPS60262973 A JP S60262973A JP 11780484 A JP11780484 A JP 11780484A JP 11780484 A JP11780484 A JP 11780484A JP S60262973 A JPS60262973 A JP S60262973A
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昌弘 斉藤
Akira Nakabayashi
明 中林
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Uemera Kogyo Co Ltd
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    • 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
    • C23C18/38Coating with copper
    • C23C18/40Coating with copper using reducing agents

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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】 本発明はニッケル、コバルト及び鉄から選ばれる少なく
とも一つの金属と銅とを主成分とする無電解めっき被膜
を析出させるための無電解めっき方法に関し、更に詳述
づると前記無電解めつぎ被膜を長期に亘り該被膜の組成
変動を可及的に防止して安定に析出させることができる
無INめっき方法に関する。
従来、還元剤として次亜リン酸塩を用いた無電解NL 
Cu P三元合金めつき液は「金属表面技術Vo1.3
0.No、3.1979J等において報告されているが
、使用面及び管理面の問題が非常に多く、特にめっき液
中の金属イオン(NL ”及びCu”lの管理が面倒で
、析出被膜の組成変動が大きいため、無電解NLCu−
P三元合金めつき被膜の使用は実用的な段階に至ってい
ない。
即ち、無電解NL −Cu −P三元合金めつき液に(
めつきを行なうとNL−偽−Pの三元合金めつき被膜が
得られるが、めっきの進行につれ析出速度が低下する上
、めっき液中の金属イオン11度の変化が瀧しく、とり
わけ鋼イオン11度が急減することが多く、このため所
望の組成を有する被膜を得ることが困難であり、まため
つぎの進行につれて析出被膜の組成が変動するため、比
較的厚い被膜を得る場合には被膜の上層と下履とで組成
にばらつきが生じ、上下層に亘って組成が均一な被膜を
得ることが困難である。たとえ所望の組成を有する被膜
、組成的に均一な被膜が得られたとしても、このような
被膜を連続して多量に生産することは困難である。
本発明者らは上記事情に鑑み、無電解NLCa−P三元
合金めつき被膜をその組成の変動を可及的になくして長
期間安定にしかも析出速度の低下を防止して析出させる
ことにつき検討し、無電解めっき液中の消耗成分を補給
することによる無電解めっき液の連続使用を試みた。こ
の場合、めっき液の消耗成分はニッケルイオン、銅イオ
ン、還元剤であり、従ってこれらの消耗成分をめっきの
進行に応じて適宜量添加補給すると共に、めっき液の−
が低下するので州調整剤を添加する必要がある。
シカしながら、本発明者らの検討によれば、ニッケルは
この種の無電解めっきにおいて触媒性が強く、析出した
金属ニッケル表面は自触媒的に作用するのでめっきの進
行を妨げることがなく、このためニッケルイオンを補給
する場合にニッケルイオンをめっき進行中に単に添加し
ても支障はないが、銅イオンをめっきの進行中に添加す
ると、この添加場所付近のめつき液が一時的に銅イオン
高11度になる。そして、この銅イオン高Ia部分にめ
っきすべき被処理物が触れると、この被処理物表面に瞬
間的に銅リッチの表面が形成され、銅そのものは非常に
触媒性が乏しいため、結果としてめっき反応が停止して
しまうことがあることを知見した。
このため、本発明者らは補給による無電解N1−Cu−
P合金めつき液の連続使用法につき更に検討を進めた結
果、銅イオンを補給する場合にニッケルイオンの補給液
に銅イオンの補給液を混合し、この混合物を添加補給し
た場合、めっき液中において部分的に銅イオンが高m度
になる場所が生じても、被処理物表面には銅と共に自触
媒作用を有するニッケルが析出し、このニッケル自触媒
表面によりめっきがスムーズに進行するので、めっき反
応が停止せず、安定した連続めっきが可能になることを
知見した。更に、本発明者らは、無電解+1JL−(A
−P合金めっき液の場合だけでなく、無電解Co −0
1−P或いはF・−Ca−P合金めつき液や次亜リン酸
塩の代りにホウ素化合物を還元剤として用いためつき液
の場合にも同様の補給法がめつき液の連続使用にと9て
有効であることを知見し、本発明をなすに至ったもので
ある。
従って、本発明はニッケル、コバルト及び鉄から選ばれ
る少なくとも一つの触媒金属の水溶性塩と、銅の水溶性
塩と、還元剤と、錯化剤とを含有する無電解めっき液中
に被処理物を浸漬し、この被処理物表面に前記触媒金属
と銅とを主成分とする無電解めっき被膜を析出する無電
解めっき方法において、前記触媒金属の水溶性塩と銅の
水溶性塩と還元剤と一調整剤とをめっき進行中にめっき
液に補給するに当り、前記触媒金属の水溶性塩と銅の水
溶性塩とを混合したものをめっき液に添加することを特
徴とする無電解めつき方法を提供するものである。
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の無電解めっき方法は、ニッケル、コバルト及び
鉄から選ばれる少なくとも一つの触媒金属と綱とを主成
分とする被膜を得る方法であり、この場合この被膜中に
は還元剤の種類に応じた成分が含有される。例えば、還
元剤として次亜リン酸塩を用いた場合は被膜中にリンが
含有され、ホウ素化合物を用いた場合はホウ素が含有さ
れる。
本発明方法の実施に用いるめっき液は、前記触媒金属の
水溶性塩と、銅の水溶性塩と、還元剤と、錯化剤とを含
有する。
この場合、触媒金属の水溶性塩としては、NLso< 
@ 6 H20、N& C12・61(a O、CO9
04・7H20SCo C1z ・68g0 、Fe5
Oi −7HtOsF* C1s ・6H20等が挙げ
られ、銅の水溶性塩としてはQLSO4・5H20、h
clz ・21hO等が挙げられる。なお、触媒金属の
水溶性塩の濃度は0.02〜0.2モル/J1特に0.
03〜0.1モル/Jとすることが好ましく、銅の水溶
性塩の1度は0.002〜0.08モル/j、特に0.
01〜0.05モル/Jとすることが好ましい。また、
銅イオンに対する触媒金属イオンのモル比は所望するめ
っき被膜組成に応じて選定されるが、1/100〜1/
1とすることが好ましく、モル比が1より大ぎい(触媒
金属イオン温度よりも銅イオン濃度が幽い)場合はめつ
き反応が停止する場合がある。
還元剤としては、次亜リン酸ナトリウム等の次亜リン酸
塩或いは水素化ホウ素ナトリウム、ジメチルアミンボラ
ン等のホウ素化合物などがその目的に応じて選定使用さ
れる。
その濃度は必ずしも制限されないが、次亜リン酸塩の場
合0.1〜0.5モル/J、ジメチルアミンボランの場
合o、oi〜0.2モル/Jとすることが好ましく、還
元剤濃度が高すぎるとめっき液の安定性が低下する場合
がある。
次に、錯化剤としては、〇−配位のもの(Nえば、酢酸
、乳酸、クエン酸等の各種有機酸、その塩)、S−配位
のものく例えば、チオグリコール酸、システィン)、N
−配位のもの(例えば、アンモニア、グリシン、エチレ
ンジアミン)などが適宜使用され、その濃度は通常全金
属塩濃度に対し等モル以上である。
本発明の無電解めっき液中には、上記成分に加えて更に
PHII整剤、補給剤、界面活性剤、その他の添加剤を
添加することができる。なお、めっき液の州は7〜12
、特に9〜11とすることが好ましい。
本発明の無電解めっき方法は、上述しためっき液に被処
理物をt!I!潰するものであるが、この場合被処理物
は無電解めっき可能なものであればいずれのものでも処
理できる。なお、めっき温度は通常40〜90℃であり
、めっき時間は所望する膜厚により適宜選定される。
本発明に係る無電解めっき方法においては、めっきの進
行につれて消耗する成分をめっき進行中にめっき液に補
給しながらめっきを行なうものである。即ち消耗成分は
1yIlk!触媒金属イオン、銅イオン、還元剤があり
、更に安定剤を用いた場合は安定剤も消耗するため、触
媒金属イオン、銅イオン、還元剤、更に必要によっては
安定剤を補給しながらめっきを行なうものである。また
、めっきの進行につれてめっき液の州も低下していくた
め、PH1ll整剤(州上昇剤)の補給を行なう。なお
、錯化剤はめっきによっては実質的に消耗しないが、め
っき液の汲み出しによる消耗があるので、適宜量を補給
することが好ましい。
ここで、本発明においては、触媒金属イオンの補給液に
銅イオンの補給液を混合し、この闘合液をめっき液に補
給するもので、これによりめっき反応を妨げることなく
良好なめつき液の連続使用が行なわれる。なお、この混
合液中には錯化剤を含有させておくことが好ましく、こ
れによりこの混合液を補給した際に水酸化銅の沈殿が生
じることが有効に防止される。この場合、錯化剤量は触
媒金属イオンと綱イオンとのトータル金属イオンに対し
モル比として1/20〜1とすることができる。また、
錯化剤を含有させない場合は、この混合液中の銅イオン
濃度1度が20’ij/J以下になるように調製するこ
とが好ましく、これによっても水酸化銅の生成が防止さ
れる。これに対し、銅イオンを単体状態でしかもへ11
度でめっき液に添加する場合には水酸化銅が生成するこ
とがあり、これによりめっき液が分解するおそれが生じ
る。
また、還元剤補給液とPI−IDI整剤補給れぞれ別個
に添加補給することもできるが、両者をあらかじめ補給
前に混合し、この混合液を補給することが好ましく、こ
れによってめっき液の連続使用をより安定化し得る。な
お、安定剤は還元剤補給液、−調整剤、或いはこれらの
混合液中に含有させて補給することができる。
前記補給液の添加は、めっき液中の各成分S度を定量し
、その消費分或いは不足分に応じた量を補給するもので
あるが、この場合一般に還元剤の消費量及び−の低下量
は金属析出1!11wtいは金属イオン消費mとほぼ一
定の相関関係があるので、めっき液中の金属イオン(触
媒金属イオン及び銅イオン)のみを定量し、その不足分
を補給する際にその不足分に対応した所定】の還元剤及
びSlum整剤を補給することができる。ここで、補給
は連続的に行なっても間欠的に行なってもよいが、触媒
金属イオンが1牙/」消耗する以前、より好適には0.
5’it/j消耗する以前に行なうことが好ましく、こ
れにより安定した無電解めっきが行なわれ、析出速度、
被膜組成の変動を少なくすることができる。
本発明によれば、上述した補給法を採用してめっき液を
連続使用するようにしたことにより、めっき反応の停止
という不都合が生じることがなく、長期間に亘り安定し
ためつきが行なわれ、めっき液の連続使用が確実に達成
される。また、本発明によれば、めっき液を長期WIJ
使用した後でも析出速度の低下陵勤が可及的に防止され
、めっき被膜組成の唆動も非常に少ないものである。従
って、所望の組成の被膜を長期間に亘り安定してしがも
大量に得ることができ、かつ被膜の上下層での組成のば
らつきを少なくし、均質な被膜組成とすることもできる
。従って、本発明により得られためっき被膜その物性が
安定しており、電気特性、耐食性、非磁性等に優れ、こ
のため電子部品、磁気記録体、時計部品、その他の用途
に有効に使用される。
以下、実施例を示し゛C本発明を具体的に説明するが、
本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
E*施例1] 建浴液 硫酸ニッケル 0.1モル/J 硫酸鋼 0.01・ 次亜リン酸ナトリウム o、2 〃 クエン酸ナトリウム 0.2 〃 エチレンジアミン 0.05 !t チオ尿素 I Di)1 −1(アンモニア水で調整)9.O 浴 温 80±2℃ 補給液A l141WIニツケル 1.7モル/Jクエン酸ナトリ
ウム 0.2 〃 (l中にニッケルイオンとして約1001を含有)補給
液B 硫 酸 銅 0.8モル/J クエン酸ナトリウム 0.3 〃 (II中に銅イオンとして約50牙を含有)補給液C 次亜リン酸ナトリウム 5.0モル/Jチオ尿素 50
11111 補給液D アンモニア水 1.0モル/J エチレンジアミン 0.2 〃 以上のような建浴液と補給液とをそれぞれ作成し、1d
ゴの銅板に連続的にニッケルー銅無電解めっきを施した
。この場合、めつきIIは1ノとし、下記の通りの補給
を行ないながらめっきした。
即ち、金属分の補給はめつき時間30分毎にめっき液中
のニッケル及び銅分をそれぞれ分析でめ、初期値(建浴
* II 1!1 )に比べてニッケルイオン1牙の不
足につき補給液Aを101!、銅イオン0.57の不足
につき補給液Bを10mの割合でそれぞれ補給したが、
この場合補給液A及びBは互に混合して補給した。また
、補給111iA、 Bの補給俊、還元剤の消費分は補
給液Cの添加により補給したが、この補給液Cの各成分
の11度はニッケルと銅とのトータル析出ff1llに
対して1011補給すれば初期値に戻るようにW4製し
たIrXであり、更にめっき液の一低下は補給液りの添
加により元のF+(建浴液のPH9,0)に補正したが
、この場合補給液りは補給液Cと同m添加すればよいよ
うに調製したものである。
上述した補給を行ないつつ銅板にニッケルー銅無電解め
っきを施し、所定析出量毎にめっき速度、めっき液の安
定性、めっき被膜組成を調べた。その結果を第1表に示
す。
比較のため、補給を行なわずにめっきを続けた場合の結
果を第1表に併記する。
[実施例2] 建浴液 硫酸ニッケル 0611モル/J 硫酸銅 0.03〃 ジメチルアミンボラン 0.08− リンゴ酸 0.2 〃 チオ尿素 1ppm −(アンモニア水で調整)8.0 浴 温 70℃ 補給液A 硫酸ニッケル 1.7モル/J リンゴII O,7〃 補給液B 硫 酸 銅 0.8モル/J 補給液C ジメチルアミンボラン 0.8モル/Jチオ尿素 11
00pp 補給液D アンモニア水(28%> 120yf/j以上のような
建浴液と補給液とをそれぞれ作成し、実施例1と同様に
して連続的にニッケル−銅無電解めっきを行なった。所
定析出量毎のめつき速度、めっき液の安定性、めっき被
膜組成の結果を第2表に示す。
[実施例3J 建浴液 塩化コバルト 0.1tル/J 塩化第2銅 0.04 〃 次亜リン酸ナトリウム o、2 〃 クエン酸ナトリウム 0.3 〃 チオ尿素 1 ppm PH(隔朝で調整> 10.5 浴 温 80℃ 補給液A 塩化コバルト 1.7モル/J りJン酸ナトリウム 0.4 〃 補給IB 塩化第2銅 1.6モル/J 補給液C 次亜リン酸ナトリウム 4.7モル/J補給液り 水酸化ナトリウム 8.8モル/J チオ尿素 100pp1 以上のような建浴液と補給液とをそれぞれ作成し、実施
例1と同様にして連続的にコバルト−銅無電解めっきを
行なった。所定析出fft旬のめっき速度、めっき液の
安定性、めっき被膜組成の結果を第3表に示す。
以上の結果より、本発明に従っためっき方法を採用した
場合、被処理物を300μ・d −d/j処理してもめ
つき液は安定であり、かつ析出速度、めっき被lI組成
の変動が非常に少ないことが知見された。
なお、実施例1に示しためっき方法において、補給液B
(銅イオン補給液)を補給液Aにッケルイオン補給液)
と混合せず、直接めっき液に添加した場合、めっき反応
の停止がみられた。
出願人 上 村 工 業 株式会社 代理人 弁理士 小 島 隆 司

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1゜ニッケル、コバルト及び鉄から選ばれる少なくとも
    一つの触媒金属の水溶性塩と、銅の水溶性塩と、還元剤
    と、錯化剤とを含有する無電解めっき液中に被処理物を
    浸漬し、この被処理物表面に前記触媒金属と銅とを主成
    分とする無電解めっき被膜を析出する無電解めっき方法
    において、前記触媒金属の水溶性塩と銅の水溶性塩と還
    元剤と一調整剤とをめっき進行中にめっき液に補給する
    に当り、前記触媒金属の水溶性塩と綱の水溶性塩とを混
    合したものをめっき液に添加することを特徴とする無電
    解めっき方法。
JP11780484A 1984-06-08 1984-06-08 Mudenkaimetsukihoho Expired - Lifetime JPH0227437B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63266076A (ja) * 1987-04-22 1988-11-02 Kawasaki Kasei Chem Ltd 無電解ニツケル−銅−燐合金めつき液

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63266076A (ja) * 1987-04-22 1988-11-02 Kawasaki Kasei Chem Ltd 無電解ニツケル−銅−燐合金めつき液

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