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JP3204035B2 - 無電解パラジウムめっき液及びめっき方法 - Google Patents

無電解パラジウムめっき液及びめっき方法

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Publication number
JP3204035B2
JP3204035B2 JP09777995A JP9777995A JP3204035B2 JP 3204035 B2 JP3204035 B2 JP 3204035B2 JP 09777995 A JP09777995 A JP 09777995A JP 9777995 A JP9777995 A JP 9777995A JP 3204035 B2 JP3204035 B2 JP 3204035B2
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JP
Japan
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plating
plating solution
electroless palladium
electroless
palladium
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JP09777995A
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English (en)
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元伸 久保
徹 上玉利
輝幸 堀田
宏和 正本
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.)
C.UYEMURA&CO.,LTD.
Original Assignee
C.UYEMURA&CO.,LTD.
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Publication date
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  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品等へのボンデ
ィング用めっきなどとして好適に用いられる無電解パラ
ジウムめっき液及びめっき方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
電子機器の接合技術としては、無電解ニッケルめっき/
無電解金めっきプロセスが主流であるが、最近において
は電子部品等をコストダウンさせることが要望され、こ
のためコストの高い無電解金めっきに代えて無電解パラ
ジウムめっきが注目されるようになってきた。
【0003】このため、種々の無電解パラジウムめっき
液が提案されている(特開昭62−124280号、特
開平1−268877号、特開平5−214551号公
報)。
【0004】しかし、従来の無電解パラジウムめっき皮
膜はクラックが発生し易く、このため半田濡れ性及びボ
ンディング性が金めっき皮膜に比べて劣るという問題が
あった。また、従来の無電解パラジウムめっき液は浴の
安定性に劣り、更に析出速度も遅いという問題もあっ
た。
【0005】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
浴安定性に優れ、析出速度も大きい上、クラックの発生
し難いめっき皮膜を与える無電解パラジウムめっき液及
びめっき方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、パラジウ
ム化合物と、次亜リン酸及びその塩、亜リン酸及びその
塩並びに水素化ホウ素化物及びアミンボラン類から選ば
れる還元剤と、アンモニア及びアミン類から選ばれる錯
化剤とを含有する無電解パラジウムめっき液に、チオ硫
酸塩、ポリチオン酸塩、亜二チオン酸塩、亜硫酸塩及び
二チオン酸塩から選ばれる無機硫黄化合物を添加するこ
とにより、無電解パラジウムめっき液の安定性が顕著に
向上する上、析出速度も向上し、また得られた無電解パ
ラジウムめっき皮膜にクラックが生じ難く、このため半
田濡れ性、ボンディング性に優れためっき皮膜を形成し
得ることを見い出し、本発明をなすに至ったものであ
る。
【0007】以下、本発明につき更に詳しく説明する
と、本発明の無電解パラジウムめっき液は、パラジウム
化合物と、次亜リン酸及びその塩、亜リン酸及びその塩
並びに水素化ホウ素化物及びアミンボラン類から選ばれ
る還元剤と、アンモニア及びアミン類から選ばれる錯化
剤とを含有する無電解パラジウムめっき液に対し、無機
硫黄化合物を添加してなるものである。
【0008】ここで、パラジウム化合物としては、水溶
性のものであればいずれのものでもよく、例えば塩化パ
ラジウム、硫酸パラジウム、酢酸パラジウムなどを用い
ることができる。その使用量は、0.001〜0.5m
ol/l、特に0.01〜0.1mol/lとすること
が好ましい。少なすぎるとめっき速度が低下し、多すぎ
ると皮膜物性が低下するおそれがある。
【0009】また、還元剤としては、上述したように、
次亜リン酸、次亜リン酸ナトリウム等の次亜リン酸塩、
亜リン酸、亜リン酸ナトリウム等の亜リン酸塩、水素化
ホウ素ナトリウム等の水素化ホウ素化物、ジメチルアミ
ンボラン、ジエチルアミンボラン等のアミンボラン類の
いずれかを使用する。その使用量は0.001〜5mo
l/l、特に0.2〜2mol/lとすることが好まし
い。少なすぎると析出速度が低下し、多すぎると浴が不
安定化するおそれがある。
【0010】更に、錯化剤としてアンモニアやアミン類
を使用する。アミン類としては、メチルアミン、ジメチ
ルアミン、トリメチルアミン、ベンジルアミン、メチレ
ンジアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミ
ン、ジエチレントリアミン、EDTA、EDTAナトリ
ウム、N−ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸及びその
塩、グリシン、N−メチルグリシン、ビタントイン酸、
イミダゾリン、2−メチル−2−イミダゾリンなどが挙
げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を併用して
使用することができる。これらの中では、特にジメチル
アミン、エチレンジアミン、N−ヒドロキシエチレンジ
アミン三酢酸が好ましい。その使用量は0.001〜1
0mol/l、特に0.1〜2mol/lとすることが
好ましい。少なすぎると浴の安定性が低下し、多すぎる
とめっき速度が低下する。
【0011】本発明の無電解パラジウムめっき液には、
上記成分に加えてチオ硫酸塩(2価の無機硫黄化合
物)、ポリチオン酸塩(例えばO3S−Sn−SO3にお
いて、n=1〜4の無機硫黄化合物)、亜二チオン酸塩
(3価の無機硫黄化合物)、亜硫酸塩(4価の無機硫黄
化合物)、二チオン酸塩(5価の無機硫黄化合物)から
選ばれる無機硫黄化合物の1種又は2種以上を添加する
もので、これによりめっき液の安定性、析出速度、めっ
き皮膜特性が顕著に向上するものである。なお、上記塩
としてはナトリウム塩等の水溶性塩が使用される。
【0012】上記無機硫黄化合物の添加量は0.01〜
10mmol(ミリモル)/l、特に0.1〜5mmo
l/lであり、この量が少なすぎると、上述した効果が
十分に達成されず、また多すぎるとめっき速度が低下す
る傾向にある。
【0013】本発明のめっき液には、更にめっき皮膜の
均一性向上を目的として非イオン性、カチオン性、アニ
オン性、両性の各種界面活性剤を添加することができ
る。この場合、その添加量は0.01〜10g/lとす
ることができる。
【0014】本発明のめっき液はpH4〜10、特に6
〜8であることが好ましく、pHが低すぎると浴の安定
性が低下し、pHが高すぎるとめっき皮膜にクラックが
生じやすくなる。
【0015】上述した無電解パラジウムめっき液は電子
部品のボンディング用めっきなどとして好適に使用され
るが、これを用いてめっきを行う場合は、このめっき液
中に被めっき物を浸漬すればよい。被めっき液の材質と
しては、鉄、コバルト、ニッケル、銅、錫、銀、金、白
金、パラジウムなどやこれらの合金といった無電解パラ
ジウムめっき皮膜の還元析出に触媒性のある金属を挙げ
ることができる。また、触媒性のない金属であれば、い
わゆるガルバニックイニシエーションを行う(被めっき
物に対し還元析出が生じるまで電気を与える)か、又は
上記触媒活性のある金属のめっき皮膜を形成してからめ
っきを行えばよく、またガラス、セラミックス、プラス
チック等、或いは上記触媒活性のない金属などに対して
は常法に従ってパラジウム核などの金属触媒核を付着さ
せた後にめっきを行うことができる。
【0016】なお、めっき温度は30〜80℃、特に5
0〜70℃とすることが好ましい。また、必要によりめ
っき液を撹拌することができる。
【0017】
【発明の効果】本発明の無電解パラジウムめっき液は、
浴の安定性が高く、このため高温でめっき作業を支障な
く行うことができ、また析出速度が大きいと共に、皮膜
物性に優れ、クラック発生がなく、半田濡れ性、ボンデ
ィング性に優れためっき皮膜を与えるものである。
【0018】
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
【0019】〔比較例1〕 PdCl2 5 g/L エチレンジアミン 25 g/L 次亜リン酸ソーダ 20 g/L pH 8 浴温 50℃
【0020】〔比較例2〕 PdCl2 3 g/L エチレンジアミン 25 g/L 次亜リン酸ソーダ 20 g/L チオジグリコール酸 20mg/L pH 8 浴温 50℃
【0021】〔比較例3〕 PdCl2 3 g/L エチレンジアミン 25 g/L チオジグリコール酸 20mg/L ジメチルアミンボラン 10 g/L pH 8 浴温 50℃
【0022】〔実施例1〕 PdCl2 3 g/L エチレンジアミン 25 g/L 次亜リン酸ソーダ 20 g/L チオ硫酸ソーダ 50mg/L pH 8 浴温 50℃
【0023】〔実施例2〕 PdCl2 3 g/L エチレンジアミン 25 g/L 次亜リン酸ソーダ 20 g/L 二チオン酸ソーダ 40mg/L pH 8 浴温 70℃
【0024】〔実施例3〕 PdCl2 3 g/L エチレンジアミン 25 g/L ジメチルアミンボラン 10 g/L 亜硫酸ソーダ 40mg/L pH 8 浴温 70℃
【0025】〔実施例4〕 PdCl2 3 g/L エチレンジアミン 25 g/L ジメチルアミンボラン 10 g/L 亜二チオン酸ソーダ 50mg/L pH 8 浴温 70℃
【0026】上記成分を水に溶解し、各例のめっき液を
調製した後、その安定性を下記方法で調べた。90℃加熱試験 :90℃高温槽でめっき液100mlを
ビーカー中に密閉保存。室温放置試験 :室温状態でめっき液1リットルをポリエ
チレン容器中に密閉保存。次に、表面にニッケル−ホウ
素系無電解ニッケルめっきを施した(Ni4μm)鉄板
を上記各めっき液中に浸漬し、各例中に記載した浴温で
1時間めっきを行い、その析出速度を評価した。また、
同様の条件で無電解パラジウムめっき皮膜を0.5μm
施し、SEM観察でクラックの有無を調べた。
【0027】更に、下記方法により、半田濡れ性、ボン
ディング性を評価した。 半田濡れ性 :10×50mmの42アロイメニスコグラ
フ用試片に同上下地ニッケルめっきを施し、次いで無電
解パラジウムめっき皮膜を0.5μm施した後、メニス
コグラフで評価した。この場合、ニッケル/金プロセス
の半田濡れを基準に評価した。ボンディング性 :評価用ピースにめっきし(めっき条件
は同上)、金線によるボンディングを行って強度を評価
した。この場合、ニッケル/金プロセスを基準に評価し
た。以上の結果を表1に示す。
【0028】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 正本 宏和 大阪府枚方市出口1丁目5番1号 上村 工業株式会社 中央研究所内 (56)参考文献 特開 平5−214551(JP,A) 特開 平1−268877(JP,A) 特開 昭62−124280(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 18/00 - 18/54 H01L 21/321 H05K 3/24

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パラジウム化合物と、次亜リン酸及びそ
    の塩、亜リン酸及びその塩並びに水素化ホウ素化物及び
    アミンボラン類から選ばれる還元剤と、アンモニア及び
    アミン類から選ばれる錯化剤とを含有する無電解パラジ
    ウムめっき液に、チオ硫酸塩、ポリチオン酸塩、亜二チ
    オン酸塩、亜硫酸塩及び二チオン酸塩から選ばれる無機
    硫黄化合物を添加してなることを特徴とする無電解パラ
    ジウムめっき液。
  2. 【請求項2】 無機硫黄化合物の添加量が0.01〜1
    0mmol/lである請求項1記載のめっき液。
  3. 【請求項3】 pHが4〜10である請求項1又は2記
    載のめっき液。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
    めっき液中に被めっき物を浸漬して該被めっき物上に無
    電解パラジウムめっき皮膜を形成することを特徴とする
    無電解パラジウムめっき方法。
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